Horké komory

Hlavním účelem horkých komor je umožnit provádění materiálového výzkumu pro potřeby jaderných elektráren s důrazem na prodloužení jejich životnosti. Snahou je především získat možnost výzkumu komplexního chování vysoce aktivních materiálů.

Horké komory gama jsou určeny pro práci s radioaktivními konstrukčními materiály komponent jaderných elektráren s maximální zpracovávanou aktivitou ~300 TBq (přepočteno na energii Co60). Obvodovou stínící konstrukci tvoří ocelové bloky o maximální tloušťce 500mm a průzory z olovnatého skla, umožňující operátorům sledování prací uvnitř horké komory. Uvnitř stínících bloků je umístěn (pro každou horkou komoru) vyjímatelný vnitřní vzduchotěsný box z nerezového plechu opatřený průhledem s krycím sklem.

Radioaktivní materiál je do komplexu horkých komor transportován v obalovém souboru o dostatečném stínění i pro vysoce ozářené vzorky. Transport radioaktivních materiálů/vzorků mezi komorami je zajištěn speciálním zavážecím strojem pohybujícím se nad stropním stíněním. Materiál je do horké komory zavážen pomocí otevíratelného otvoru ve stropu stínění a boxu. Otevírání boxu při zavážení vzorku musí probíhat tak, aby nedošlo k úniku radiace ohrožující bezpečný provoz komplexu horkých komor, a to i v případě, že box nebude dekontaminovaný.  

Přístrojové vybavení horkých komor pokrývá celý proces materiálového výzkumu, tj. od výroby vzorků ze základního ozářeného materiálu přes mechanické zkoušky, přípravu metalografických vzorků až po finální analýzu mikrostruktury. Mezi základní přístroje instalovaná v horkých komorách patří:

  • svářečka elektronovým svazkem,
  • CNC kombinovaná frézka a soustruh,
  • elektrojiskrová řezačka,
  • univerzální trhací stroj,
  • únavový stroj a biaxiální stroj,
  • autokláv,
  • zařízení pro creepové zkoušky,
  • heliová a vodní pyknometrie,
  • SEM, LOM, nanointendor (umístěno v polohorké komoře).

Hlavní cíle

Studium degradace mikrostrukturních a mechanických vlastností materiálů konstrukčních prvků jaderného reaktoru po delší provozní expozici;

Testování vysoce ozářených materiálů – pokrytí paliva, vnitřní vestavba reaktoru, exponované betonové části reaktoru

Testování mechanických vlastností, korozních vlastností, příprava vzorků pro mikroskopická pozorování

Schéma Horkých komor

8 γ-horkých komor, 2 α-horké komory, 1 polohorká komora, 1 suchý překládací bazén, 3 stíněné rukavicové boxy

Stínicí část

  • obvodové stínění 500 mm
  • stropní stínění 400 mm
  • podlahové stínění 300 mm

Hermetická část

  • nerezový box

Probíhající projekty

  • MCA, OP PIK povlak a VaV ČEZ - Studium materiálových vlastností pokrytí paliva. Studium fyzikálních a materiálových vlastností zirkoniového pokrytí paliva ozářeného v JE Temelín. Získaná data jsou využita pro svědečný program.
  • JCAMP – studium ozářených japonských betonů. Studium změn betonů a jejich součástí vlivem radiace. Řízené stárnutí japonských elektráren a následků ve Fukushima Daiichi.
  • ORNL concrete – materiálové testy amerických betonů. Pokročilé mechanické testování ozářených (LVR15) betonových válečků.
  • TAČR – nové kovové materiály. Studium nových materiálů pro jaderné elektrárny Gen III a IV a fúzního reaktoru. Titanové slitiny, nové zirkoniové slitiny a slitiny s velkou entropií.
  • TAČR ATF – studium accident tolerant fuels. Příprava testovacích metodik a postupů pro materiály ATF.

Petr Švrčula

Vedoucí oddělení

petr.svrcula@cvrez.cz