Εργαστήριο Ερευνητικού Πυρηνικού Αντιδραστήρα

Ο Ερευνητικός Πυρηνικός Αντιδραστήρας του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος», θερμικής ισχύος  5 MW, είναι τύπου ανοικτής δεξαμενής με νερό που χρησιμεύει ως επιβραδυντής νετρονίων και ψυκτικό μέσο. Ο αντιδραστήρας σχεδιάστηκε από την AMF Atomics (ΗΠΑ) και τέθηκε για πρώτη φορά σε κρισιμότητα το 1961. Περισσότερες πληροφορίες για τα τεχνικά χαρακτηριστικά του αντιδραστήρα δίνονται εδώ . Από το 2004, ο αντιδραστήρας βρίσκεται σε κατάσταση παρατεταμένης διακοπής λειτουργίας. Η προβλεπόμενη άδεια έχει εκδοθεί από την Ελληνική Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας.

Ιστορική Αναδρομή

Η κατασκευή και λειτουργία του Ερευνητικού Αντιδραστήρα συνδέεται στενά με την ιστορία του «Δημόκριτου», καθώς το τότε Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών «Δημόκριτος» ιδρύθηκε σαν ερευνητικό κέντρο της Ελληνικής Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας  με σκοπό  τις ειρηνικές εφαρμογές της πυρηνικής ενέργειας και άμεσο στόχο την κατασκευή και λειτουργία του ελληνικού ερευνητικού αντιδραστήρα. Τον Ιανουάριο του 1957 υπογράφηκε με την εταιρεία AMF Atomics (Η.Π.Α.) η σύμβαση για την κατασκευή του αντιδραστήρα ενώ παράλληλα επιστημονικό και τεχνικό προσωπικό στάλθηκε στις Η.Π.Α. για εκπαίδευση σε θέματα σχετικά με το σχεδιασμό και τη λειτουργία των αντιδραστήρων.  Το προσωπικό αυτό, μετά την επιστροφή του στην Ελλάδα,  αποτέλεσε τον πυρήνα μεταφοράς τεχνογνωσίας για την κατασκευή του κτιρίου και των συστημάτων του αντιδραστήρα του «Δημόκριτου».

Ο Ερευνητικός Πυρηνικός Αντιδραστήρας του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» τέθηκε σε κρισιμότητα για πρώτη φορά στις 31/07/1961. Στα εγκαίνια του αντιδραστήρα ήταν παρούσα η πολιτική και επιστημονική ηγεσία της χώρας καθώς και Πρέσβεις άλλων χωρών. Ακολούθησε περίοδος λειτουργίας σε χαμηλή ισχύ για την πραγματοποίηση απαραίτητων ρυθμίσεων και μετρήσεων φυσικών παραμέτρων.  Η κανονική λειτουργία του αντιδραστήρα σε πλήρη ισχύ 1 MW ξεκίνησε τον Απρίλιο του 1964. Οι χρήσεις του αντιδραστήρα αφορούσαν κυρίως στην εξυπηρέτηση ερευνητικών προγραμμάτων και στην παραγωγή ραδιοϊσοτόπων. Θα πρέπει να τονισθεί ότι η παραγωγή ραδιοϊσοτόπων είχε τεράστια σημασία για τη χώρα γιατί το σύνολο των ιατρικών διαγνωστικών εξετάσεων πυρηνικής ιατρικής γίνονταν με  ραδιοϊσότοπα , όπως για παράδειγμα το I-131 και Tc-99m, που παράγονταν στον αντιδραστήρα του Δημόκριτου.

Το 1970, οι ανάγκες των πειραμάτων  για  υψηλότερη ροή νετρονίων οδήγησαν στην απόφαση για σημαντική αναβάθμιση της εγκατάστασης. Η αναβάθμιση περιελάμβανε κατασκευή νέου συστήματος ψύξης το οποίο αποτελούνταν από πρωτεύων και δευτερεύων κύκλωμα, εναλλάκτες θερμότητας, νέους πύργους ψύξης, αντικατάσταση της εσωτερικής επένδυσης της δεξαμενής με χαλύβδινη, καθώς και μετατροπές στο σύστημα ελέγχου και ασφάλειας.  Στις 27 Ιουλίου 1971, ύστερα από εντατικές εργασίες διάρκειας ενός έτους ο αντιδραστήρας λειτούργησε στην αυξημένη ισχύ των 5 MW.

Τον Ιούνιο του 1999 έγινε επίσης μια σημαντική μετατροπή στον πυρήνα του αντιδραστήρα με τη εισαγωγή καυσίμου χαμηλού εμπλουτισμού ουρανίου και την προσθήκη βηρυλλίου, ως ανακλαστή νετρονίων. Η μετατροπή από καύσιμο ουρανίου υψηλού εμπλουτισμού σε χαμηλού εμπλουτισμού  έγινε για τη συμμόρφωση με τους νέους διεθνείς κανονισμούς πυρηνικής διασφάλισης, τη βελτίωση της κατανάλωσης καυσίμου και την επίτευξη υψηλότερης ροής νετρονίων στις πειραματικές διατάξεις.

Στον αντιδραστήρα λειτουργούσαν πειραματικές διατάξεις ακτινοβόλησης δειγμάτων, περίθλασης νετρονίων, ανάλυσης με νετρονική ενεργοποίηση και δοσιμετρίας νετρονίων. Εκτός από την παραγωγή ραδιοϊσοτόπων, ο αντιδραστήρας βρήκε σημαντικές εφαρμογές στη μελέτη της φυσικής αντιδραστήρων, στη μελέτη των υλικών, στην αρχαιομετρία, στη μελέτη του περιβάλλοντος, στη βιοιατρική, στην αποστείρωση μοσχευμάτων κλπ. Σημαντικότατος ήταν και ο ρόλος του αντιδραστήρα στην εκπαίδευση των ελλήνων επιστημόνων στην πυρηνική τεχνολογία και ακτινοπροστασία καθώς αποτελούσε τη μοναδική πυρηνική εγκατάσταση της χώρας.

Ο ερευνητικός αντιδραστήρας λειτούργησε μέχρι τον Ιούλιο του 2004 οπότε η λειτουργία του διεκόπη για λόγους ασφάλειας εν όψει των Ολυμπιακών Αγώνων Αθήνα 2004.

Το 2006 ξεκίνησε ένα σημαντικό πρόγραμμα για την ανακαίνιση και εκσυγχρονισμό του Ερευνητικού  Αντιδραστήρα σύμφωνα με τα σύγχρονες οδηγίες και πρότυπα ασφάλειας  ερευνητικών αντιδραστήρων.  Το πρόγραμμα περιελάμβανε ανακαίνιση του κτιρίου του αντιδραστήρα και των ηλεκτρομηχανικών συστημάτων, αντικατάσταση του πρωτεύοντος κυκλώματος ψύξης και αντικατάσταση του συστήματος ελέγχου και ασφάλειας. Παράλληλα, ήταν υπό ανάπτυξη η εγκατάσταση νέων οργάνων σκέδασης νετρονίων. Ωστόσο, το πρόγραμμα ανακαίνισης του αντιδραστήρα διεκόπη το 2014 και ο αντιδραστήρας σήμερα παραμένει σε κατάσταση παρατεταμένης διακοπής λειτουργίας.

Συντήρηση Εγκατάστασης και Εξοπλισμού

Κατά την παρούσα φάση της παρατεταμένης διακοπής λειτουργίας του Ερευνητικού Αντιδραστήρα, το τεχνικό προσωπικό του εργαστηρίου έχει την ευθύνη της εκτέλεσης των περιοδικών ελέγχων της κατάστασης και της συντήρησης όλων των μηχανολογικών, ηλεκτρολογικών και ηλεκτρονικών συσκευών και διατάξεων του αντιδραστήρα, ενώ παράλληλα τα προγράμματα φυσικής προστασίας και ακτινοπροστασίας για το προσωπικό, το κοινό και το περιβάλλον παραμένουν σε ισχύ.

Επαναπατρισμός του χρησιμοποιημένου καυσίμου στις Η.Π.Α.

Ο επαναπατρισμός του πυρηνικού καυσίμου του Πυρηνικού Αντιδραστήρα του ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος στις Η.Π.Α. πραγματοποιήθηκε βάσει των συμβατικών υποχρεώσεων της Ελλάδας στην πρωτοβουλία του Υπουργείου Ενέργειας (Department of Energy – DOE) των Η.Π.Α. για τη μείωση της παγκόσμιας απειλής μέσω της απομάκρυνσης των πυρηνικών και συγκεκριμένα μέσω του προγράμματος αποδοχής του χρησιμοποιημένου πυρηνικού καυσίμου από ερευνητικούς αντιδραστήρες ξένων χωρών (The United States Department of Energy, Global Threat Reduction Initiative’s U.S. Nuclear Removal Program, Foreign Research Reactor Spent Nuclear Fuel Acceptance Program). Σκοπός του προγράμματος, που θεσπίστηκε από τις Η.Π.Α.  τον Μάιο του 1996, ήταν ο επαναπατρισμός του πυρηνικού καυσίμου και άλλου πυρηνικού υλικού Αμερικανικής προέλευσης και είχε τελική ημερομηνία τον Μάιο του 2019. Πέραν αυτής της ημερομηνίας κανένα πυρηνικό υλικό δεν γίνεται  δεκτό από το US-DOE και κάθε χώρα πρέπει να έχει τη δική της λύση σε θέματα διαχείρισης πυρηνικού υλικού.  Με δεδομένο ότι η Ελλάδα δεν διαθέτει τη κατάλληλη υποδομή για τη μόνιμη φύλαξη ή την επεξεργασία πυρηνικού υλικού αποφασίστηκε ο επαναπατρισμός του χρησιμοποιημένου καυσίμου.  Tο χρησιμοποιημένο καύσιμο του ελληνικού ερευνητικού αντιδραστήρα επιστράφηκε στις εγκαταστάσεις του US-DOE στις Η.Π.Α. στις αρχές του 2019.

Σχέδιο Αποξήλωσης

Σαν «αποξήλωση» ορίζονται οι διοικητικές και τεχνικές ενέργειες που πρέπει να αναληφθούν κατά το τέλος της ζωής μιας πυρηνικής εγκατάστασης προκειμένου να επιτρέψουν την έξοδο της εγκατάστασης από τον ρυθμιστικό έλεγχο ενώ παράλληλα να διασφαλίσουν την ακτινοπροστασία των εργαζόμενων, του κοινού και του περιβάλλοντος. Το «Σχέδιο Αποξήλωσης» είναι η τεχνική έκθεση στην οποία είναι οργανωμένες όλες οι πληροφορίες σχετικά με τις προτεινόμενες δραστηριότητες παροπλισμού για την εγκατάσταση. Το Σχέδιο Αποξήλωσης επιτρέπει στον ρυθμιστικό φορέα να προβεί σε κατάλληλη αξιολόγηση και να διασφαλίσει ότι ο παροπλισμός της εγκατάστασης μπορεί να πραγματοποιηθεί με ασφαλή τρόπο.  Το εργαστήριο του Αντιδραστήρα έχει αναλάβει τον συντονισμό της προετοιμασίας του Σχεδίου Αποξήλωσης του Ερευνητικού Πυρηνικού Αντιδραστήρα σε συνεργασία με τα εργαστήρια Διαχείρισης Καταλοίπων και Ραδιενεργών Υλικών και Υγειοφυσικής, Ραδιοβιολογίας και Κυτταρογενετικής του ΙΠΡΕΤΕΑ.

Συμμετοχή σε προγράμματα και δράσεις του ΔΟΑΕ

Προσωπικό του εργαστηρίου του ερευνητικού αντιδραστήρα συμμετέχει σε προγράμματα και εκπαιδευτικές δράσεις του Διεθνούς Οργανισμού Ατομικής Ενέργειας που αφορούν σε θέματα σχετικά με τη φυσική προστασία, εκτίμηση τρωτότητας και εκπαίδευση προσωπικού φύλαξης πυρηνικών εγκαταστάσεων. Συγκεκριμένα μέλη του εργαστηρίου συμμετέχουν στα συντονισμένα ερευνητικά προγράμματα : Nuclear Security for Research Reactors and Associated Facilities (J02006), Preventive and Protective Measures Against Insider Threats at Nuclear Facilities (JO2010) and Improving the Security of Radioactive Material & of Associated Facilities & Activities  (J02011).

Συνεχιζόμενη Εκπαίδευση του Προσωπικού

Το προσωπικό του εργαστηρίου του ερευνητικού αντιδραστήρα οργανώνει και συμμετέχει σε περιοδικά προγράμματα εκπαίδευσης που αφορούν στην ακτινοπροστασία και φυσική προστασία πυρηνικών εγκαταστάσεων.