Už 30 let slouží školní štěpný jaderný reaktor VR-1 Vrabec studentům z Česka i zahraničí, ale také vědě. Poprvé dosáhl reaktor, který v pražské Troji provozuje Katedra jaderných reaktorů (KJR) Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI), takzvaného kritického stavu 3. prosince 1990 v 16.25 hodin. Přípravy na jeho výstavbu ale začaly už v roce 1982.
„České vysoké učení technické v Praze je jednou z mála světových univerzit, které mají pro výuku a vědecké aktivity k dispozici oba typy jaderných reaktorů - štěpný i fúzní. O důležitosti a využití štěpného reaktoru VR-1 Vrabec mluví i to, že dostane bratříčka - v reaktorové hale se už nyní připravuje vybudování druhého školního štěpného reaktoru VR-2. Poptávka po vzdělávacích a výzkumných aktivitách totiž převyšuje kapacitní možnosti jednoho reaktoru," vysvětluje doc. Vojtěch Petráček, rektor ČVUT.
„Vlastní školní reaktor se FJFI snažila vybudovat v podstatě od svého založení v roce 1955. Příprava projektu výstavby reaktoru VR-1 Vrabec začala v roce 1982 a prvního kritického stavu dosáhl reaktor VR-1 Vrabec před 30 lety," vysvětluje prof. Igor Jex, děkan FJFI.
Reaktor VR-1 Vrabec je světově unikátní zařízení, které řadí českou republiku mezi elitu v oblasti jádra. Jeho výkon je navíc velmi nízký - menší, než má běžná rychlovarná konvice. Není proto ani třeba ochlazovat vodu, ve které reakce probíhá. Díky nízkému výkonu, unikátnímu designu reaktoru a jeho okolí je zařízení perfektně optimalizováno k výuce studentů a umožňuje jim si fyziku doslova osahat. „Kromě našich studentů využívají možnosti vyzkoušet reakce reaktoru na různé stavy také operátoři jaderných elektráren. Byla tu také osádka jaderné ponorky z Velké Británie," vysvětluje přínos školního reaktoru nejen pro univerzitu Jan Rataj, vedoucí KJR.
Harmonogram výstavby reaktoru VR-1 Vrabec
- 1981-84 - příprava projektu
- 1985-88 - stavební činnost (základy, ocelová konstrukce, elektroinstalace)
- 1988-89 - komponenty reaktoru, řídicí systém, reaktorové nádoby
- 1989-90 - neaktivní zkoušky, postupné spouštění jednotlivých částí
- listopad až prosinec 1990 - fyzikální spouštění reaktoru
- 3. prosince 1990 v 16.25 hod. - dosažení prvního kritického stavu
- 1991 - zkušební provoz (experimentální ověření parametrů)
- 1992 - zahájení trvalého provozu
Přes nulový výkon se i na tento reaktor vztahují podobná bezpečnostní opatření jako na reaktory v jaderných elektrárnách. Podobně náročný byl také samotný proces jeho budování, který zabral osm let.
Reaktor VR-1 je od letošního roku součástí mezinárodní sítě reaktorů, které byly ve spolupráci s Mezinárodní agenturou pro atomovou energii vybaveny systémem Internet Reactor Laboratory pro vzdálenou výuku. Ten během protiepidemických opatření, kdy studenti nemohli do laboratoří, pomohl se vzdálenou výukou. Katedra ho využívá i při přenosech určených pro středoškoláky v rámci vzdělávacích pořadů Vrabec letí do škol, které zahájila na podzim 2020.
Vedle výuky a školení na reaktoru probíhá také výzkum, zejména v oblasti reaktorové a neutronové fyziky, bezpečnosti jaderných zařízení či výpočetních nástrojů pro analýzu jaderných reaktorů. Katedra se zabývá i pokročilými jadernými reaktory, jadernými palivovými cykly a vyhořelým palivem. Reaktor využívá také například pro nedestrukční analýzu různých prvků - byla tak zkoumána například tibetská medicína či mamutí kosti.
Historii reaktoru i využití jaderné štěpné reakce a ukázky využití školního reaktoru představuje také výstava připravená od října 2020 v pražském Národním technickém muzeu (NTM), které je ale zatím kvůli protiepidemickým opatřením pro návštěvníky uzavřené. Panely a exponáty jsou umístěné v hale hlavního schodiště ve druhém patře NTM a výstava zde je plánována do 28. února 2021.