Fizikai Szemle nyitólap

Tartalomjegyzék

Fizikai Szemle 1991/5. 179.o.

A KFKI-BAN MŰKÖDŐ KUTATÓREAKTOR FELHASZNÁLÁSA

(a KFKI-ban 1991. február 12-én tartott értekezlet alapján)

Szatmáry Zoltán
KFKI főigazgatóhelyettes

A kutatóreaktor felhasználásáról 1990-ben Rosta László és Valkó János készítettek egy-egy összefoglalót, amelyek tartalmazzák a tudományos programot, ill. a komplex hasznosítás lehetőségeit. Ezek az anyagok a reaktor felhasználását a jelenlegi helyzetből kiindulva közelítik meg, és a megváltozott körülményekre való tekintettel nem nyúlnak vissza azokhoz az 5-6 évvel ezelőtti elképzelésekhez, amelyek a rekonstrukcióra vonatkozó döntést annak idején megalapozták. A ma megnyilvánuló felhasználói érdeklődés értékelésekor figyelembe kell venni, hogy a reaktor leállítása (1986. április) előtti felhasználók azóta alkalmazkodtak a kutatóreaktor hiányához, és kerestek maguknak más működési lehetőséget. Az üzembe kerülő reaktor használata számukra most egy újabb váltást fog jelenteni. Ezen túlmenően, az érdeklődés nagyban függ attól, milyen paramétereket (fluxus nagysága, neutronspektrum alakja, stb.), milyen rendszerességgel és megbízhatósággal tud a reaktor szolgáltatni: a paraméterek bizonyos értéktartományán kívül az egyes felhasználások lehetősége megszűnik. Ugyanakkor szolid és biztonságos üzemvitel esetén oktatási tevékenység is folytatható, és végeredményben a reaktor a hazai nukleáris kultúra központjává tehető.

1. Költségek és finanszírozás

A reaktor éves költségei: üzemanyag 15-20 MFt, bérköltség 25 MFt, anyagköltség 15 MFt, kutatóközponti általános költség 25 MFt, összesen 75-85 MFt. Járulékos egyszeri költségek: az eddig elhasznált fűtőelemek elszállítási költsége 30-50 MFt, a tároló rekonstrukciója 20 MFt. (A Szovjetunióba való visszaszállítást a PAV vállalta, a KFKI feladata csak a Paksra való elszállítás.) Egyes felhasználások felfuttatása további összegeket igényel. Várható bevételek: izotópgyártás 10 MFt, szilícium dópolás 10 MFt, egyéb ipari bevételek 10 MFt, AEKI hozzájárulás 10 MFt, a hiányzó összeget kell az MTA-nak és a KFKI-nak fedeznie. (Az idézett számok a rövidebb üzemre vonatkoznak, tehát a kobaltgyártás többletköltségeit nem veszik figyelembe.) A kutatóreaktorokat általában nem lehet a felhasználók költségtérítéseiből fenntartani, így mindenütt szükség van állami vagy nagyvállalati támogatásra. Az egyes felhasználók ezen túlmenő viszont költségtérítését normatív úton kell megszabni. (Ezen a módon kerülhető el, hogy az egyes felhasználók költségei függjenek attól, hogy velük párhuzamosan hányan és kik használják a reaktort.)

Az 1990 évi izotópforgatmi adatok:

2. Izotópdiagnosztika

Az izotópokkal elvégzett vizsgálatok száma dinamikus növekedést mutat Magyarországon: 1985-ben 72 ezer, 1987-ben 94 ezer, 1989-ben 126 ezer vizsgálat történt. Jelenleg 1 millió lakosra 12 ezer vizsgálat esik évente. Fejlett országokban ennek a többszöröse van (USA-ban pl. 40 ezer), így ezt nálunk tovább kellene növelni. A jelenlegi diagnosztikai gyakorlatban egyéb módszerek (ultrahang, NMR, computertomográf stb.) sok helyről kiszorították az izotópos módszereket, de sok helyen nem tudják pótolni őket: amikor a kóros működést kell kimutatni, továbbra is a legjobb és legolcsóbb módszer az izotópok alkalmazása. A nukleáris medicina jelenlegi állapota az alkalmazási lehetőségekről torz képet mutat, mert terjedését a pénzügyi, személyi és laboratóriumi feltételek hiánya gátolja.

3. Sugárterápia

Daganatos betegségek gyógyítására a sugárterápia a gyógyszeres kezelés és a sebészeti beavatkozás mellett jön szóba. Példák szilárd-izotópos besugárzásra:

Hasonló példákat lehet hozni a folyékony izotópok alkalmazására: 32P, kolloid állapotú arany, 131I, 90Sr, stb. Ezek némelyikét jelenleg rendszeresen, másokat egyedileg alkalmazzák. Ahhoz, hogy átmenjenek a gyakorlatba, használatukat rendszeressé kellene tenni.

4. Tudományos felhasználás

A tudományos felhasználás számára a legfontosabb paraméter a 1014 neutron / cm2 / s nagyságrendű neutronfluxus. A nyalábfizikai és besugárzásos témák száma 5 ill. 4. A reaktornál levő 10 csatornából 8 áll korlátlanul a felhasználók rendelkezésére. Közülük 5 csatornánál 6 berendezés üzembe helyezése várható közvetlenül az indulást követően. Az eddigiekben pályázati és egyéb forrásokból kereken 100 MFt-ot fordítottak kísérleti berendezésekre. Az induláshoz lényeges további források nem kellenek. A megnyilvánuló nemzetközi érdeklődés nagy, ennélfogva a reaktor kihasználtsága nagyon rövid idő alatt teljes mértékű lehet. (Az érdeklődés részben a reaktor jó paramétereire, részben pedig arra vezethető vissza, hogy több reaktor leáll Európában.) A tervezett berendezések üzemeltetéséhez szükséges 30 kutató és 10 fő segéderő rendelkezésre áll. Példák tudományos kutatási témákra:

Az értekezleten képviseltetett egyetemek mind oktatási, mind kutatási szempontból érdekeltek a reaktor használatában.

5. Ipari alkalmazások

A reaktornak számos ipari alkalmazására van konkrét igény. Példák:

Ezeken a példákon túlmenően a magyar nukleáris energetika hosszú távon is támaszkodni kíván arra a tudományos-műszaki bázisra, amely a kutatóreaktor körül kialakult. Megfelelő keretek között a PAV jelentős összeggel tudná támogatni a reaktor működtetését.

6. Nemzetközi érdeklődés

A kutatóreaktornál rendelkezésre álló nyalábidő éves szinten 150 hét. Eddig 40 intézmény 50 kutatója tett együttműködési javaslatot. Ez az igény 95 hétre becsülhető; amiből kb. 60 hétnyi minősíthető fizetőképes keresletnek. A besugárzási lehetőségek iránt számos országból (pl. USA, Nagy-Britannia) nyilvánul meg érdeklődés. Többek között érdeklődnek a szilícium félvezető besugárzásos dopolása után is.

Összefoglaló értékelés

(1) A kutatóreaktor iránt megnyilvánuló tudományos és egyéb felhasználói érdeklődés meggyőző.
(2) A reaktor üzemszerű használatba vétele után várhatóan azonnal leterhelődik a teljes besugárzási kapacitás, a 8 nyaláb közül 5-nél azonnal megindulhatnak a kísérletek, az eredetileg tervezett évi 3400 órás üzemre már az első évben szükség lesz.
(3) A nemzetközi kapcsolatok kiépülése és a hidegneutron-forrás használatba vétele után (tehát 2-3 év múlva) a reaktor teljes terheléssel fog működni, sőt kapacitáshiány várható.
(4) Sem a már most biztosra vehető, sem pedig a remélt alkalmazások irányába konkrét elmozdulás nem lehetséges, amíg az üzembe helyezés körül megindult huzavona nem szűnik meg.
(5) A reaktor üzembe helyezését kísérő, a lakossági elfogadtatást célzó felvilágosító tevékenység az eddig elhangzott nyilatkozatok miatt várhatóan megnehezedik. Sürgősen szükség lenne ennek megfelelő korrekciójára.