Sokéves kutatómunka eredményei épülnek be Paks II. betonszerkezeteibe
A HUN-REN EK kutatói is részt vettek az új paksi atomerőművi létesítmények beton- és vasbeton szerkezeteinek kialakítását szabályzó műszaki irányelv kidolgozásában.
A HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont Nukleáris Analitikai és Radiográfiai Laboratóriumának (HUN-REN EK NAL) munkatársai sokéves kutatómunkával elkészítették azt a több száz oldalas jelentést, amely a Paks II. projekt sugárvédelmi beton- és vasbeton szerkezeteinek betonösszetételét szabályozó irányelv alapja. Megfelelő anyagi összetételű betonok alkalmazásával a rövid távú sugárvédelmi célok biztosítása mellett nagymértékben csökkenthető a leszerelési munkálatokat végzők dózisterhelése és a tárolókban elhelyezett veszélyes hulladék mennyisége, ami egészségvédelmi és gazdasági szempontból is jelentős haszonnal jár. A munkához elengedhetetlen volt a HUN-REN EK által üzemeltetett Budapesti Kutatóreaktor nukleáris analitikai infrastruktúrája.
Az ÉMI NKft. (Építésügyi Minőségellenőrző Innovációs Nonprofit Kft.) projektje keretében támogatott kutatási program legnagyobb eredménye az a két műszaki irányelv, amely a Paks II. beruházás során alkalmazandó, a nukleáris biztonság szempontjából lényeges beton- és vasbeton szerkezetek betonösszetételének tervezését szabályozza. Ezek egyike a betonok bórsavval és emelt hőmérséklettel szembeni ellenálló képességének vizsgálatára irányul, a másik az új nukleáris létesítmények különleges (elsősorban sugárvédelmi) betonjainak – a felaktiválódási hajlam vizsgálatán alapuló – tervezéséhez szolgáltat eljárásrendet és vizsgálati módszercsomagot. Ez utóbbi irányelv alapja a HUN-REN EK NAL munkatársainak ‒ Gméling Katalin, Szilágyi Veronika, Szentmiklósi László, Harsányi Ildikó, Sugár Viktória ‒ kutatási eredménye.
Az előírt szintű sugárárnyékolás tervezéséhez meg kellett határozni azoknak a hosszú felezési idejű izotópoknak a mennyiségét, amelyek a neutronsugárzás által az anyagban keletkeznek. A maghasadás során létrejövő neutronokat könnyű elemekből álló anyagok képesek elnyelni, ezért indokolt a reaktortestet könnyűbetonnal körülvenni. A könnyűbetonban kis és nagy rendszámú elemek egyaránt előfordulnak, sajátos jellemzőjük azonban a hidrátvíztartalmuk, amit a szerpentinit vagy limonit adalékanyagok biztosítanak. A reaktorból, a reaktor acéltartályából, illetve a könnyűbetonból származó gamma- és röntgensugárzást a nagy rendszámú elemeket tartalmazó, úgynevezett nehézbetonokkal lehet befogni.
Az ábrakollázs szemlélteti az ÉMI NKft.-vel közös kutatási programban a HUN-REN EK munkatársai által végzett vizsgálatokat és modellezéseket, amelyek hozzájárultak a Paks II. projekt során alkalmazandó sugárvédelmi betonszerkezetek betonösszetételének tervezését szabályozó műszaki irányelv kidolgozásához. Forrás: HUN-REN EK
A nukleáris létesítmények optimális üzemeltetése és karbantartása idején az árnyékolás fő célja az ott dolgozók és környezetük számára biztosított biológiai védelem. A sugárvédelmi betonoknak azonban nem csupán a viszonylag rövid távú, közvetlen céloknak kell megfelelni, hanem ‒ az atomerőművek életciklusát figyelembe véve ‒ a hosszú távú dozimetriai szempontoknak is. Megfelelően tervezett anyagi összetételű sugárvédelmi betonok alkalmazása esetén a leszerelési munkálatokat végzők dózisterhelése és a tárolókban elhelyezett veszélyes hulladék mennyisége is jelentős mértékben csökkenthető. Ez egészségvédelmi és gazdasági szempontból is jelentős haszonnal jár.
A sugárvédelem alapelve, az ALARA-elv (As Low As Reasonably Achievable) alapján a kis felaktiválódási hajlamú anyagok előállításához bennük minimalizálni kell a hosszú felezési idejű radionuklidokat létrehozó szennyező (nyom)elemeket. Ehhez a számos helyről származó betonösszetevőben és minden lehetséges adalékanyagban meg kell vizsgálni azon elemek koncentrációját, amelyek neutronbesugárzás hatására hosszú felezési idejű izotópokat eredményeznek. A vizsgálatra és a felaktiválódási hajlam meghatározására dolgozták ki a HUN-REN EK kutatói a kombinált NEAA-módszert (Neutron-based Elemental analysis and Activation Assessment). Nukleáris elemanalitikai eljárásokkal meghatározták a hosszú felezési idejű izotópok koncentrációját a beton próbatestek egyes összetevőiben (cement, homok, kavics, adalékanyagok: pl. magnetit, acélsörét, mészkő, szerpentinit). A nagyszámú betonalapanyag nukleáris analitikai, illetve petrográfiai vizsgálatával Magyarországon egyedülálló adatállományt bocsátottak az ÉMI NKft. rendelkezésére. Következő lépésként az MCNP-kód (Monte Carlo N-Particle Transport) alkalmazásával szimulálták a reaktormag körüli biológiai védelmi betonszerkezetet érő neutronsugárzás energiaspektrumát, intenzitását és térbeli eloszlását. Az összetételi adatok és a neutrontér modellezett jellemzőinek felhasználásával a FISPACT aktiválási-transzmutációs és kimerülési készletbecslésre kifejlesztett modellezőprogrammal kiszámították az aktiválódás várható mértékét és a mentességi szint eléréséhez szükséges időt.
A Paks II. sugárvédelmi betonjaihoz tervezett receptúrák alapanyagainak valós mérésén alapuló numerikus modellezésével előrejelzés adható a nukleáris létesítmény biológiai védelmét szolgáló speciális betonok felaktiválódási hajlamáról, a majdani leszereléskor történő helyes és gazdaságos radioaktív hulladékkezeléshez szükséges aktivitási szintekről, illetve a mentességi szint eléréséhez szükséges időfaktorról.
A folyamatábra szemlélteti a nukleáris biztonság szempontjából lényeges beton- és vasbeton szerkezetek betonösszetételének tervezését szabályozó, a felaktiválódási hajlam vizsgálatán alapuló eljárásrendet és vizsgálati módszercsomagot leíró műszaki irányelv elemeit.
Magyarországon közel 91 ezer olyan működő társas vállalkozás van, amelynek az elmúlt két évben az árbevétele és pénzügyi eredménye együttesen sem érte el az egymillió forintot.
Nem hagyományos vacsorahely, hanem olyan tér, ahol az étel, az ital és az éjszaka hangulata összekapcsolódik.
Egy új atomerőművi blokk építése számokban:
