|
|
Experimentální výzkum urychlovačem řízených jaderných reaktorů pro thoriovou jadernou energetiku
Zeman, Miroslav ; ČR,, Milan Štefánik, UJF AV (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou spojenou využitím thoria jako jaderného paliva v urychlovačem řízených systémech. V této práci je popsán princip ADS, jejich současná situace a možnosti využití do budoucna. Tato práce je blíže zaměřená na určení neutronového toku ve spalačním terči QUINTA. V prosinci 2013 byl proveden experiment, ve kterém byla uskutečněna tři ozařování kobaltových vzorků v různých pozicích spalačního terče QUINTA, který se nachází ve Spojeném ústavu jaderných výzkumů, Dubna. Vzorky Co-59 byly ozařovány v poli neutronů generovaných deuterony o energii 2 AGeV a 4 AGeV a částicemi C-12 o energii 2 AGeV při spalační reakci. Tyto vzorky byly měřeny pomocí polovodičových detektorů ze superčistého germania a analyzovány použitím jaderné gama spektrometrie. Byly určeny reakční rychlosti produktů reakcí v Co-59, ze kterých byl určen tok neutronů v sestavě QUINTA. Experimentální reakční rychlosti byly porovnány s výpočtem s pomocí MCNPX kódu.
|
|
|
Studium využití thoria v jaderných reaktorech řízených urychlovačem
Král, Dušan ; ČR, Petr Chudoba, ÚJF AV (oponent) ; Zeman, Miroslav (vedoucí práce)
V této práci je rozvíjena především myšlenka použití urychlovačem řízených systémů pro transmutaci thoria na štěpný materiál, který je možné využít jak v samotných urychlovačem řízených systémech, tak i v klasických jaderných reaktorech. Thorium se na Zemi vyskytuje pouze ve formě štěpitelného izotopu Th-232. Ten, aby mohl být efektivně využit, musí být nejprve přeměněn na štěpný materiál, v tomto případě záchytem neutronu na štěpný izotop U-233. Experimentální část práce zpracovává data naměřená z ozařování čtyř thoriových vzorků polem sekundárních neutronů ve spalační sestavě QUINTA, která byla ozařována protony o energii 660 MeV. Reakční rychlosti pro štěpné a spalační produkty byly stanoveny pomocí gama spektroskopie a následné analýzy naměřených dat. Dále byly ve všech vzorcích stanoveny reakční rychlosti produkce Pa-233 a byly provedena simulace reakčních rychlostí pro štěpení a produkci Pa-233 pomocí kódu MCNPX a knihoven evaluovaných jaderných dat pro vysokoenergetické reakce. Získané experimentální výsledky jsou důležité pro budoucí použití thoria v urychlovačem řízených systémech, validaci výpočetních kódů založených na metodě Monte-Carlo a validaci vysokoenergetických jaderných modelů.
|
|
|
Obsah cesia - 137 v jednotlivých druzích půd ve vybraných lokalitách ČR
ČADOVÁ, Michaela
Cesium-137 je jedním z významných umělých radioaktivních prvků, jehož zdroji jsou testy jaderných zbraní v atmosféře prováděné ve 20. století a havárie na jaderných elektrárnách jako například Černobyl. Z důvodu nerovnoměrných srážek, jsou patrné značné rozdíly radioaktivního spadu v různých oblastech České republiky v době průchodu radioaktivního mraku po výbuchu Černobylu. Vzhledem k vysoké rozpustnosti cesia-137 ve vodě a snadnému šíření v přírodě dochází ke kontaminaci i spodních vrstev půd, kde se nacházejí kořenové systémy rostlin. Cílem předložené práce je odběr jednotlivých vzorků půd ve vybraných lokalitách, kde byla v roce 1986 zjišťována významná kontaminace černobylského původu, stanovení obsahu cesia-137 pomocí polovodičové spektrometrie gama a porovnání v závislosti na druhu půdy. Výzkumná otázka byla stanovena: Liší se obsah cesia-137 v jednotlivých druzích půd? V rámci námi provedené studie byly odebírány vzorky neobdělávané zemědělské půdy a lesní půdy ve vrstvách 0-5, 5-10 a 10-15 cm na Kvildě, Zadově a Churáňově. Pro porovnání výsledků byl proveden sběr i v lokalitě, kde nebyl radioaktivní spad tak významný. Touto lokalitou je okolí obce Stráž nad Nežárkou, která se nachází na území Chráněné krajinné oblasti Třeboňsko. Z výsledku měření půdy bylo zjištěno, že i po uplynutí více než 30 let od havárie v Černobylu se cesium-137 stále nachází především ve svrchních vrstvách půdy, konkrétně v hloubce do 5 cm. Nejvyšší hmotnostní aktivita byla naměřena u lesní půdy na Zadově v hloubce 0-5 cm (364 Bq.kg-1) s rozmezím od 2,24 Bq.kg-1 do 364 Bq.kg-1. Nejvyšší hodnota hmotnostní aktivity draslíku K-40 byla naměřena u neobdělávané zemědělské půdy z lokality Kvilda v hloubce 0-5 cm (883 Bq.kg-1).
|
|
|
Studium využití thoria v jaderných reaktorech řízených urychlovačem
Král, Dušan ; ČR, Petr Chudoba, ÚJF AV (oponent) ; Zeman, Miroslav (vedoucí práce)
V této práci je rozvíjena především myšlenka použití urychlovačem řízených systémů pro transmutaci thoria na štěpný materiál, který je možné využít jak v samotných urychlovačem řízených systémech, tak i v klasických jaderných reaktorech. Thorium se na Zemi vyskytuje pouze ve formě štěpitelného izotopu Th-232. Ten, aby mohl být efektivně využit, musí být nejprve přeměněn na štěpný materiál, v tomto případě záchytem neutronu na štěpný izotop U-233. Experimentální část práce zpracovává data naměřená z ozařování čtyř thoriových vzorků polem sekundárních neutronů ve spalační sestavě QUINTA, která byla ozařována protony o energii 660 MeV. Reakční rychlosti pro štěpné a spalační produkty byly stanoveny pomocí gama spektroskopie a následné analýzy naměřených dat. Dále byly ve všech vzorcích stanoveny reakční rychlosti produkce Pa-233 a byly provedena simulace reakčních rychlostí pro štěpení a produkci Pa-233 pomocí kódu MCNPX a knihoven evaluovaných jaderných dat pro vysokoenergetické reakce. Získané experimentální výsledky jsou důležité pro budoucí použití thoria v urychlovačem řízených systémech, validaci výpočetních kódů založených na metodě Monte-Carlo a validaci vysokoenergetických jaderných modelů.
|
|
|
Experimentální výzkum urychlovačem řízených jaderných reaktorů pro thoriovou jadernou energetiku
Zeman, Miroslav ; ČR,, Milan Štefánik, UJF AV (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou spojenou využitím thoria jako jaderného paliva v urychlovačem řízených systémech. V této práci je popsán princip ADS, jejich současná situace a možnosti využití do budoucna. Tato práce je blíže zaměřená na určení neutronového toku ve spalačním terči QUINTA. V prosinci 2013 byl proveden experiment, ve kterém byla uskutečněna tři ozařování kobaltových vzorků v různých pozicích spalačního terče QUINTA, který se nachází ve Spojeném ústavu jaderných výzkumů, Dubna. Vzorky Co-59 byly ozařovány v poli neutronů generovaných deuterony o energii 2 AGeV a 4 AGeV a částicemi C-12 o energii 2 AGeV při spalační reakci. Tyto vzorky byly měřeny pomocí polovodičových detektorů ze superčistého germania a analyzovány použitím jaderné gama spektrometrie. Byly určeny reakční rychlosti produktů reakcí v Co-59, ze kterých byl určen tok neutronů v sestavě QUINTA. Experimentální reakční rychlosti byly porovnány s výpočtem s pomocí MCNPX kódu.
|
|
|
Obsah Cs-137 v houbách
ČADOVÁ, Michaela
Cílem předložené práce je porovnání obsahu Cs-137 v jednotlivých druzích hub ve vybrané lokalitě pomocí polovodičové gamaspektrometrie. Výzkumná otázka byla stanovena: Liší se obsah Cs-137 v závislosti na druhu hub? V úvodní části se věnuji základním poznatkům o ionizujícím záření, které jsou důležité pro pochopení celé řešené problematiky. Jedná se o základní radiobiologické pojmy, jako jsou radioaktivita, ionizující záření, jeho biologické účinky a základní jednotky a veličiny, které se používají v radiobiologii a radiační ochraně. Dále se zabývám měřeným radionuklidem Cs-137, jeho zdroji na našem území, ke kterým patří havárie jaderné elektrárny Černobyl a testy jaderných zbraní ve 20. století. Věnuji se také koloběhu tohoto prvku v přírodě, jeho distribuci v organismu a vlivy na naše prostředí. Krátce se zabývám i základními poznatky o akumulaci Cs-137 v houbách. Dalším zmíněným bodem je metodika výzkumu, tedy stručný úvod do polovodičové spektrometrie gama. Pro odběr vzorků byly vybrány lokality Zadov, Churáňov a Kvilda na Šumavě, kde byl v roce 1986 největší radioaktivní spad. Pro porovnání byly změřeny i vzorky hub z lokalit, kde nebyl spad tak významný. Jedná se o lokality v okolí obce Příbraz a v lesích Jemčina na Třeboňsku. Celkem bylo odebráno 26 vzorků hub. Hmotnostní aktivita byla měřena pomocí polovodičové spektrometrie gama na Regionálním centru Státního úřadu pro jadernou bezpečnost v Českých Budějovicích. Kromě Cs-137 byl zjišťován i obsah přírodního izotopu draslíku-40. Jedná se o chemický homolog Cs-137, který má podobné vlastnosti a je obsažen homogenně v celém ekosystému. Pro porovnání byla měřena hmotnostní aktivita i u ostatních složek lesního ekosystému, jako jsou mech, kůra, šišky a zem. Doba měření byla u vzorků hub asi 24 hodin. U ostatních složek lesního ekosystému probíhalo měření v rozmezí 24 48 hodin. Naměřená spektra byla vyhodnocena pomocí softwarového nástroje GAMAT. Nejvyšší naměřená hmotnostní aktivita Cs-137 byla zjištěna u vzorku hřibu smrkového z lokality Churáňov na Šumavě (4 265 Bq.kg-1). Poměrně vysokou aktivitu vykazuje také holubinka vrhavka ze Zadova (3 050 Bq.kg-1). Nejmenší množství Cs 137 bylo naměřeno u bedly vysoké, pocházející z lokality Jemčina na Třeboňsku (5,6 Bq.kg 1) a u vzorku ryzce syrovinky z okolí obce Příbraz (34,7 Bq.kg-1). Nejvyšší hmotnostní aktivita přírodního radionuklidu K-40 byla naměřena u vzorku muchomůrky růžovky z lokality obce Příbraz (4 329 Bq.kg-1). Vysoká hodnota byla patrně zapříčiněna používáním hnojiv nebo pesticidů poblíž tohoto vzorku. Velké množství K-40 bylo zjištěno také u lakovky ametystové, pocházející taktéž z okolí obce Příbraz (2 901 Bq.kg-1). Naopak nejméně byl tento prvek obsažen ve vzorku bedly vysoké z lesů Jemčina (971,8 Bq.kg-1) a ryzce syrovinky z Příbraze (999,6 Bq.kg-1 ). Dle naměřených hodnot můžeme konstatovat, že naměřená hmotnostní aktivita se velmi liší. Jednotlivé lokality vykazují rozdílné hodnoty z důvodu nerovnoměrných srážek na našem území v době průchodu radioaktivního mraku po výbuchu Černobylu. Liší se však i konkrétní druhy hub z totožných lokalit, což je zapříčiněno mimo jiné vlastnostmi půdy a hloubkou mycélií. Zjištěné výsledky korespondují se skutečností, že hřibovité houby vykazují větší množství Cs-137 na rozdíl od hub lupenatých, které uvádí i další autoři.
|
host ::
RSS.