Historia reaktora MARIA

W 1964 roku opracowano program wykorzystania drugiego polskiego reaktora badawczego, zgodnie z którym reaktor miał być wykorzystywany do:

• prowadzenia badań fizycznych na wiązkach neutronów; prowadzenia badań radiochemicznych;
• prowadzenia badań materiałowych w sondach i pętlach;
• napromieniania materiałów tarczowych dla produkcji izotopów;
• wykorzystania promieniowania gamma wypalonych elementów paliwowych do prowadzenia badań radiochemicznych;
• prowadzenia naświetlań dla spektrometrii krótkożyciowych izotopów;
• prowadzenia badań w zakresie inżynierii reaktorowej i energetyki jądrowej.

Budowę reaktora MARIA rozpoczęto w 1970 roku, a stan krytyczny reaktor osiągnął po raz pierwszy 18 grudnia 1974 roku. Reaktor ten, zaprojektowany i zbudowany przez polskich specjalistów i techników, został skonstruowany jako reaktor wielozadaniowy o wysokim strumieniu neutronów – z zadaniem uzupełnienia możliwości badawczych reaktora EWA. Reaktor ten zbudowano również z myślą o prowadzeniu na nim badań materiałowych, niezbędnych w programach budowy i eksploatacji elektrowni jądrowych.

Reaktor był eksploatowany do połowy 1985 roku, kiedy to został poddany gruntownej modernizacji. Przedmiotem działań modernizacyjnych było:

• wymiana systemu sterowania na blokowy system aparatury reaktorowej SAKOR-B, przegląd i diagnostyka stanu grafitowych bloków stanowiących reflektor reaktora, uzupełnienie konfiguracji rdzenia o dodatkowe bloki berylowe,
• budowa osłony biologicznej stabilizatora ciśnienia, modernizacja urządzeń systemu chłodzenia reaktora,
• modernizacja systemów klimatyzacji i wentylacji reaktora,
• instalacja systemu obiegowej kontroli temperatur i przepływów w kanałach chłodzenia paliwa reaktora (system OKCR).

Po awarii reaktora energetycznego w Czarnobylu nastąpiła zmiana w podejściu do analiz bezpieczeństwa reaktorów jądrowych. W rezultacie prowadzonych analiz, reaktor MARIA został wyposażony w szereg nowoczesnych układów eliminujących wystąpienie określonych zdarzeń lub minimalizujących ich konsekwencje. Zainstalowano pasywny układ zalewania kanałów paliwowych wodą basenową w przypadku spadku ciśnienia w obiegu chłodzenia elementów paliwowych, zamontowano nowe konstrukcje poziomych kanałów wyprowadzających wiązki neutronów z reaktora.

Reaktor został ponownie uruchomiony w grudniu 1992 roku i od 1993 roku po przejściu przez procedurę rozruchu energetycznego, reaktor MARIA podjął normalną eksploatację, która trwa do dnia dzisiejszego.

Od wyłączenia reaktora EWA w 1995, MARIA jest jedynym reaktorem jądrowym w Polsce. Warto podkreślić, że obecny program użytkowy reaktora niemal dokładnie odpowiada programowi wykorzystania, zaproponowanemu przed niemal półwiekiem.

Reaktor poddawany jest ciągłym modyfikacjom mającym na celu bądź poprawę jego bezpieczeństwa, bądź związanych z programem jego wykorzystania. Najpoważniejsze zmiany dotyczą paliwa jądrowego. Pierwotnie w reaktorze MARIA eksploatowano paliwo o wzbogaceniu 80% w izotop ²³⁵U. W 2000 roku rozpoczęto wprowadzanie do eksploatacji paliwa o wzbogaceniu 36%, a we wrześniu 2012 – rozpoczęto testy paliwa poniżej 20% wzbogacenia. Również w 2012 dokonano modernizacji chłodni wentylatorowej.

W roku 2014 zakończono proces konwersji reaktora na paliwo niskowzbogacone, zmiana ta została połączona z modernizacją obiegu chłodzenia kanałów paliwowych – wymieniono główne pompy cyrkulacyjne i zainstalowano nowe pompy powyłączeniowe. W tym samym roku zakończono wywóz wypalonych elementów paliwowych do Federacji Rosyjskiej w ramach międzynarodowej Inicjatywy Redukcji Globalnego Zagrożenia (GTRI) pod auspicjami Departamentu USA ds. Energii i Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej.

Obecnie reaktor MARIA posiada zezwolenie na eksploatację do 2025 roku, a dzięki stale przeprowadzanym modernizacjom będzie mógł funkcjonować do 2053 roku.