Aktualności

Doktorant Politechniki Lubelskiej mgr inż. Grzegorz Mrugała, specjalista ds. Probabilistycznych Analiz Bezpieczeństwa w Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Świerku, realizuje pierwszy w PL doktorat dotyczący energetyki jądrowej. Praca powstaje w ramach programu  Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego pt. "Doktorat wdrożeniowy 2024" pod kierownictwem promotora prof. dr hab. Elżbiety Jartych,  która  tematyką  bezpieczeństwa  i popularyzacją energetyki  jądrowej  zajmuje się  od ponad  dekady, m.in.  organizując w Politechnice Lubelskiej Seminaria Bezpieczeństwa Jądrowego (SBJ).

Celem pracy doktorskiej jest opracowanie nowego podejścia metodologicznego do probabilistycznych analiz bezpieczeństwa dla wysokotemperaturowych reaktorów jądrowych chłodzonych gazem (High Temperature Gas-cooled Reactor – HTGR). Analizy prowadzone w Zakładzie Elektroniki i Fizyki Technicznej Wydziału Elektrotechniki i Informatyki PL pozwolą na uwzględnienie szerokiego spektrum zjawisk fizycznych prowadzących do awarii systemów HTGR ważnych dla bezpieczeństwa jądrowego oraz warunków ich eksploatacji, konserwacji i napraw.

Projekt mgr. inż. Grzegorza Mrugały pt. „Niezawodność systemów ważnych dla bezpieczeństwa wysokotemperaturowych reaktorów jądrowych”  zdobył 2. miejsce w Ogólnopolskim Konkursie Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, uzyskując maksymalną liczbę punktów.   Doktorat  będzie  realizowany  w  ścisłej  współpracy  z  NCBJ  w  Świerku. Promotorem pomocniczym z ramienia NCBJ będzie dr inż. Karol Kowal, absolwent studiów doktoranckich Politechniki Lubelskiej, adiunkt i koordynator badań NCBJ w ramach programu Horyzont-Europa i EURATOM oraz współautor licznych publikacji w dziedzinie bezpieczeństwa instalacji jądrowych. Obiektem referencyjnym, dla którego zostaną wykonane analizy bezpieczeństwa, będzie polsko-japoński reaktor wysokotemperaturowy badawczo-demonstracyjny o nazwie HTGR-POLA (POLski Atomowy). Jest to nowatorski projekt opracowany przez naukowców z NCBJ oraz Japońskiej Agencji Energii Atomowej (JAEA). HTGR-POLA będzie demonstratorem technologii komercyjnej dla polskich zakładów chemicznych. Technologia ta umożliwi produkcję ciepła przemysłowego o temperaturze przekraczającej 500°C (nieosiągalnej dla innych technologii jądrowych) a ponadto pozwoli na kogenerację energii elektrycznej i wodoru.

Obecnie reaktor HTGR-POLA jest na wysokim poziomie gotowości technologicznej, obejmującej projekt podstawowy wraz ze znaczną częścią Wstępnego Raportu Bezpieczeństwa (WRB), niezbędnego do jego licencjonowania i dalszych prac projektowych, a następnie rozpoczęcia budowy i uruchomienia.  Opracowanie  i  wdrożenie  nowego podejścia  do  analiz  bezpieczeństwa  jest  kluczowe ze względu na specyficzne cechy HTGR, takie jak unikalna zdolność do pasywnego odprowadzenia ciepła powyłączeniowego oraz ciągła eksploatacja w warunkach zmiennego obciążenia. Jednym z głównych wyzwań jest zapewnienie ciągłości pracy na poziomie akceptowalnym przez przemysł, co jest istotne z punktu widzenia komercyjnego zastosowania HTGR. Jak  dotąd,  żaden tego typu reaktor nie został wdrożony do produkcji przemysłowej w pełnym zakresie kogeneracji ciepła,  energii elektrycznej  oraz wodoru.  Nowe podejście analityczne opracowane w   ramach  pracy  doktorskiej   przez  mgr.  inż.  Grzegorza  Mrugałę  umożliwi  porównanie  różnych  opcji   projektowych  i dostosowanie niezawodności reaktorów HTGR do wymagań przemysłowych.

Z perspektywy znaczenia dla gospodarki, wdrożenie w Polsce programu budowy reaktorów jądrowych chłodzonych gazem potencjalnie rozwiązuje kilka aktualnych problemów energetyki, związanych z dekarbonizacją sektora przemysłowego oraz opracowaniem stabilnego źródła energii elektrycznej będącego w stanie współpracować z systemem energetycznym z rosnącym udziałem odnawialnych źródeł energii.

Wizualizacja obiektu HTGR-POLA projektowanego we współpracy polsko-japońskiej [źródło: www.ncbj.gov.pl]