Za jadernými fyziky. Školní reaktor má menší výkon než rychlovarná konvice

Bílé laboratorní oblečení a dozimetr měřící množství radiace připnutý k náprsní kapse. Tak vypadá výbava jaderných fyziků, kteří se starají o chod výzkumného reaktoru ČVUT v areálu v Troji.

Pokud se přijde na jaderný reaktor podívat někdo zvenčí, musí si obléknout žlutý plášť, návleky na boty jako u zubaře, podepsat poučení o bezpečnosti a pro-jít bezpečnostním rámem. Tak jako personál, dostane i dozimetr.
"Záření, kterému jsme vystaveni, je ale tak malé, že ho přístroj ani nedokáže změřit," říká Marek Šedlbauer z Fakulty jaderné a fyzikálně fyČeského fyvysokého inženýrské Českého učení technického vysokého (ČVUT).
U reaktoru pracuje už dvacet let.
Samotný reaktor je asi pět metrů vysoký, skládá se ze dvou nádob. Při vchodu do místnosti člověka upoutá oranžový záchranný kruh pověšený na jedné z nich, nese familiární jméno reaktoru, VRABEC. Každý z místních bazénů je naplněn vodou do třímetrové výšky.
Skrz čirou hladinu se dá z vrchu pozorovat osvětlená čtvercová mříž s palivovými články a regulačními tyčemi. Nad bazénem visí ze stropu jeřáb, kterým studenti a personál manipulují s předměty pod hladinou vody, aniž by se tak kdokoliv vystavoval zvýšené radiaci uvnitř.
Na bílých zdech místnosti jsou vyvěšené černobílé fotografie zachycující stavbu reaktoru, jeho tři plány, různá čidla, šachovnicová mapa palivových článků a regulačních tyčí.
Do haly proudí světlo z prosklené stěny a bílé zdi společně s plášti vědců připomínají nemocniční či klasické laboratorní prostředí.

MÉNĚ ŠKODLIVÉ NEŽ RENTGEN PLIC

Ve velínu vedle reaktoru sedí operátor. "Mám zvýšit výkon na 2E4?" ptá se Šedlbauera, který dnes tříčlenný tým vede. Kromě nich se na pracovišti pohybuje ještě dozimetrista mechanik, který neustále měří radioaktivitu.
V reaktoru je sice míra záření vysoká, díky stínění jsou ale studenti a pracovníci v hale vystaveni minimální radioaktivitě. "Při rentgenu plic je člověk vystaven většímu záření než já tady za rok," uklidňuje studenty Šedlbauer.
V řídicím centru pracují operátoři na počítači se dvěma obrazovkami. Na jedné sledují graf výkonu reaktoru, mění klíčové hodnoty a na druhé počítač zaznamenává kroky, které pracovník provedl. Každou důležitou změnu navíc zapisuje do knihy. "Každý den tu pracujeme tři. Snažíme se ale docílit toho, aby každý z nás mohl vykonávat všechny tři funkce. Pak se můžeme střídat a práce je pro nás zajímavější," vysvětluje Šedlbauer.
Operátor se při ovládání snaží o dosažení kritického stavu. "I když to zní, jako by šlo o něco negativního jako třeba v nemocnici, je kritický stav to nejlepší, čeho můžeme dosáhnout. Je to ustálený výkon a reaktor je v tu dobu pod kontrolou. Například elektrárny Temelín a Dukovany jsou neustále v kritickém stavu," podotýká Marek Šedlbauer.
Kromě dvou židlí pro operátory je ve velínu připraveno dalších asi deset židlí pro studenty. Přímo nad řídicím centrem jsou pro ně navíc připraveny další stoličky a velký stůl. Tento prostor určen především pro výuku.
Že se jedná o školní reaktor, dokládá i jeho výkon. "Při maximech se pohybuje okolo sta wattů. Kdyby takový výkon měla varná konvice, čekali byste na uvaření vody hodně dlouho. Mívá okolo půl druhého kilowattu," nastiňuje Šedlbauer.
Ve spodním patře ukazuje Šedlbauer studentům maketu palivového článku. Z jedné strany je proříznutá, aby byla vidět jeho vnitřní struktura. "Maketa vypadá naprosto stejně jako opravdové články," vysvětluje skupině žáků střední školy z Nymburka.
Článek se skládá z několika hliníkových vrstev. "V nich se pohybují neutrony a štěpí se. Mezi jednotlivými vrstvami protéká voda, která reakce brzdí, takové látce říkáme moderátor," pokračuje.

REAKTOR NAVŠTĚVUJÍ I STUDENTI Z USA

Když místo navštíví žáci střední školy, dozvědí se o historii reaktoru, o jeho fungování, řízení a další zajímavosti. "Brali jste ve škole už základy jaderné fyziky?" zjišťuje Šedlbauer znalosti studentů. Celá skupinka přitom stojí přímo nad jedním z bazénů a pozoruje části reaktoru přes naprosto čistou hladinu vody.
Při hodinách fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské zde studenti měří hodnoty jako hustota neutronů nebo vliv materiálů na reaktivitu. "Někdy se stane, že do vody něco spadne. Pak záleží, kam a z jakého je předmět materiálu. Pokud se dostane k palivovým tyčím, je potřeba reaktor odstavit, vypustit vodu a předmět vyndat. Když ale víme jistě, že například plastové pravítko spadlo ke kraji nádoby, není to potřeba," potřeŠedlbauer. potřevypráví Šedlbauer.
Kromě žáků středních škol a studentů "jaderky" navštěvují místo i studenti z ostatních fakult a dokonce i z jiných univerzit. "Pravidelně k nám jezdí žáci ze Spojených států, kteří tu s námi stráví týden," podotýká Šedlbauer.
Neznamená to, že by se výzkumné reaktory v USA nestavěly. Problém je v americké legislativě a v někdy až absurdních případech soudních sporů. Pro americké studenty je proto někdy obtížné se k výzkumnému reaktoru vůbec dostat. "Mohlo by se například stát, že člověk onemocní rakovinou a vzpomene si, že jako student navštívil školní reaktor, a dá ho k soudu," objasňuje.
Často se na místo dostanou i studenti ze Slovenska. "Původně měly být v Československu dva reaktory, po revoluci ale bylo financování toho slovenského zastaveno. Dodnes v Bratislavě stojí jen dva betonové kruhy a studenti proto musí jezdit až k nám," vypráví fyzik.

HLADINA PŘI POVODNI DOSÁHLA 1,1 METRU

Celá hala je rozparcelovaná do tří poschodí okolo reaktoru.
V tom nejnižším si člověk může všimnout měděné cedule pověšené ve výšce 1,1 metru. Značí místo, kam dosáhla voda při povodních v roce 2002. "Spodní podlaží sice bylo zaplaveno, do reaktoru se ale voda může dostat jen vrchem, což je asi o čtyři metry výš. Voda poškodila kromě podlah a nábytku i elektrickou rozvodnu, důležité materiály jsme ale včas odnesli," říká Šedlbauer.
Po zkušenosti s povodněmi nechala fakulta vystavět okolo areálu v Troji protipovodňovou zeď a vyměnit zpětné klapky odpadních potrubí. "Při povodních v roce 2013 jsme pak zjistili, že opatření fungují tak, jak mají," doplňuje Šedlbauer.
Povodně ale nebyly jedinou nepříjemností, kterou místní pracovníci řešili. Na konci září museli reaktor opustit kvůli anonymnímu oznámení, že se v areálu nachází bomba. "Anonym zatím šetří policie. Něco takového jsme zažili poprvé, ale doufám, že i naposled," vypráví Šedlbauer.