Radiācijas kontūrs

Latvija no 1961. līdz 1998. gadam, kā teica akadēmiķis J.Stradiņš, bija kodolvalsts. (Latvijas Zinātņu akadēmijas vēstījums sakarā ar Salaspils pētnieciskā kodolreaktora darbības apstādināšanu). Kodolreaktora būvēšana un ekspluatācija bija saistīta ar daudziem oriģināliem risinājumiem, un viens no izcilākajiem bija gamma radiācijas kontūra radīšana.

Tā galvenie autori:

Aleksandrs Dinduns
Valdis Gavars
Marks Krāmers
Elmārs Tomsons

Kodolreaktora gamma radiācijas kontūrs (saīsināti: gamma kontūrs) – ierīce, kas neitronu enerģiju pārveido gamma staros - iemontēts reaktora korpusā.

Gamma kontūrā cirkulē šķidrs indija-gallija-alvas sakausējums. Reaktora neitronu plūsmā tajā rodas radioaktīvais nuklīds ¹¹⁶In. Bija jāpiemeklē īpaša sastāva sakausējums, lai tas istabas temperatūru diapazonā būtu šķidrā stāvoklī, bet nevis ciets, kā parastie metāli un sakausējumi. Otrkārt, sakausējuma sastāvā bija vajadzīgs elements, kurš neitronu iedarbībā kļūst sevišķi radioaktīvs.

Radiācijas kontūrs sāka darboties 1963. gadā. Pēc 1976. gada rekonstrukcijas kontūrā darbojās divi apstarotāji, un to kopēja gamma starojuma intensitāte bija 20 Mrad/st.
Šāda tipa radiācijas kontūri vēlākos gados tika uzbūvēti arī citos pētnieciskos kodolreaktoros: Gruzijā (Tbilisi), Baltkrievijā (Minskā) un Krievijā (Tomska un Obņinska), kā arī ārzemēs - Korejā 1974.g., Irākā 1978.g., Lībijā 1981.g. un Bulgārijā 1988.g. Latvijas speciālisti Salaspilī iegūto pieredzi izmantojas dažos kodolcentros, kur palīdzēja IRT celtniecībā un speciālistu apmacībā (Irākā, Lībijā).

Radiācijas kontūru izmantoja, lai veiktu pētījumus radiācijas fizikā, radiācijas ķīmijā un radiobioloģijā, kā arī praktisku uzdevumu risināšanā, piemēram:

medicīnisko instrumentu un materiālu sterilizācijai
pārtikas produktu apstrādei
koksnes, polimēr- un betona materiālu modificēšanai u.c.

Patentdokumentu saraksts:

PSRS autorapliecības:

I.Kirko, V.Gavars, A.Dinduns, V.Kaļkis, E.Tomsons. Radiācijas kodolreaktors. PSRS Izgudrojumu reģistrs, Nr.48549, 1964.
A.Dinduns, I.Kirko, V.Kaļkis, A.Miķelsons. Radiācijas kontūrs. Nr.210954, 1967.
V.Gavars, A.Dinduns, A.Miķelsons, E.Tomsons, E.Platacis, M.Kramers. Daudzapstarotāju radiācijas kontūrs. Nr.321172, 1971.
A.Dinduns A., V.Gavars, E.Platacis, E.Tomsons. Kodolreaktora reaktivitātes regulators. Nr 466858, 1974.
V.Gavars, A.Dinduns, M.Krāmers, E.Platacis, E.Sagildins. Starotājs radiācijas kontūram. Nr.534139, 1976.
S.Maļjutins, E.Čistovs, O.Partolins, B.Rahmanov, I.Maļkovs, M.Krāmers. Gamma iekārtu ieejas durvju bloķēšanas ierīce. Nr.688005, 1979.
V.Gavars, A.Dinduns, M.Krāmers, E.Sagildins. Paņēmiens šķidra metāla kausējuma nepārtrauktai attīrīšanai cirkulācijas kontūrā. Nr.693868, 1979.
V.Gavars, M.Krāmers, A.Dinduns, E.Sagildins, E.Čistovs, O.Partolins, S.Maļjutins, I.Sprigajievs. Radiācijas kontūra darba kameras ieejas durvju automātiskā bloķēšanas sistēma. Nr.1001815, 1982.
V.Gavars., A.Dinduns, M.Krāmers, E.Sagildins, N.Kijasovs. Ierīce kodolreaktora aizsardzībai, kurā darbojās radiācijas kontūrs. Nr.1053644, 1983.

Ārzemju patenti:

Ungārijas patents Nr.172806, 1973.
Francijas patents Nr.7308865, 1973.
Vācijas patenti: Nr.103752, 1973; Nr.2311525, 1978.
ASV patents Nr.3860825, 1975.
Zviedrijas patents Nr.7302722-9, 1975.
Anglijas patents Nr.1380529, 1975.
Japānas patents Nr.1193466,1984.

Nozīmīgāko publikāciju saraksts:

Monogrāfijas:

A.Dinduns, V.Gavars, E.Tomsons. Radiācijas kontūri – gamma starojuma avoti. Rīga: Zinātne, 1969, 204.lpp. (krievu valodā).
V.Gavars. Blakus dalītam kodolam. Rīga: Zinātne, 2000, 312.lpp.
Salaspils zinātniskā kodolreaktora 50 gadi (1961-2011). (Sastadītājs V.Gavars). Rīga: Zinātne, 2010, 360.lpp.

Raksti:

E.Platacis, E.Tomsons, V.Gavars u.c. Kodolreaktora šķidra metāla regulators. Atomnaja Energija, 1975, 39, Nr 5. (krievu valodā)
A.Dinduns, M.Krāmers. Pētniecības kodolreaktora IRT-2000 radiācijas kontūrs RK-L. Krājumā: Ferītu radiācijas fizika, Rīga, Zinātne, 1967, lpp.24-30 (krievu val.).
V.Gavars, A.Dinduns, M.Krāmers, E.Sagildins. Radiācijas kontūrs ar atsevišķu gamma nesēja cirkulāciju. Atomnaja Energija, 1977, sēj.43, Nr.1, lpp.72-73 (krievu val.)
A.Dinduns, V.Gavars, M.Krāmers, E.Sagildins. Operation and reliability characteristics of radiation loop. Radiation Phys.Chem, 1983, vol.22, Nr.3-5, pp.453-458
V.Gavars, E.Tomsons. Kodolenerģētikas tehnikas attīstība Latvijā 20.gs.otrajā pusē. Latvijas universitātes raksti: Zinātņu vēsture un muzejniecība. Rīga , 2004, lpp.76-82.
V.Gavars, U.Ulmanis, Z.V.Mozgirs. Salaspils zinātniskā kodolreaktora modernizācija. Latvijas universitātes raksti: Zinātņu vēsture un muzejniecība. Rīga , 693.sējums, 2006, lpp.114-120.

zīmējums. Radiācijas kontūra shēma:
1 - aktīvā zona;
2 - aktīvās zonas atstarotājs;
3 - aktivitātes ģenerators;
4 - komunikācijas;
5 - apstarotājs;
6 - gamma nesēja tvertne;
7 - elektromagnētiskais sūknis;
8 - gamma nesēja patēriņa mērītājs;
9 - bioloģiskā aizsardzība
Radiācijas kontūra shēma

2. zīmējums.
Radiācijas kontūra RK-LM vadības pults
(Salaspils, Kodolpētniecības centrs)
3. zīmējums. un 4. zīmējums.
Pie radiācijas kontūra kameras manipulatoriem
5. zīmējums.
Radiācijas kontūra darba kamera

Tāds bija sākums. Izgudrotāji atceras

Elmārs Tomsons. „Piecdesmito gadu beigās, 13 gadus pēc pirmā iedarbinātā kodolreaktora Padomju Savienībā -

Maskavā (1946.25.XII) arī Latvijā Salaspilī –sāka būvēt tipveida pētniecisko kodolreaktoru (IRT). Piedalījos šā reaktora

palaišanā un ekspluatācijā. Vienlaikus pilnveidoju paša zināšanas kodolreaktoru vadības, fizikas un tehnikas jautājumos.

Tā kā kodoldalīšanās rezultātā atbrīvotās enerģijas un starojuma vispusīga izmantošana strauji attīstījās, parādījās iespējas kodolreaktoru iekārtu pilnveidošanā un jaunu izstrādē. Lai efektīgi to veiktu, Salaspilī uzbūvējām otru, nelielas jaudas

(līdz 25 W) pētniecisko kodolreaktoru (RKS-25 – Rīgas kritiskais stends), kas sekmīgi darbojās no 1966. gada līdz 1990. gada 25. oktobrim. Kodolreaktors nodrošināja lielas jaudas radiācijas kontūru – gamma starojuma avotu, specializēto kodolreaktoru

šķidra metāla vadības un aizsardzības sistēmu un kodolreaktoru aktīvo zonu pētniecību un izstrādi. Darbi bija saistīti ar jaunu

tehnisko risinājumu meklējumiem, izpēti un izstrādi. Atklājumu prioritāti nostiprināja PSRS autorapliecības un patenti.

Izstrādāto priekšlikumu pārbaude un ieviešana galvenokārt notika pētniecības kodolreaktorā IRT un kritiskā kodolreaktorā

RKS-25. Priekšlikumu izmantošana bija saistīta ar sarežģītas kodolreaktoru tehnikas jautājumu risināšana, lai garantētu

kodolobjektu drošu darbību.”

Valdis Gavars. “Interese par kodolenerģētiku man radās 50-to gadu vidū pēc pasaulē pirmās atomelektrostacijas

iedarbināšanas. 1958.gadā iesaistījos zinātniski pētnieciskā kodolrektora būvē Salaspilī. Jau būves laikā, kopā ar kolēģiem

uzsākām uzlabot kodolreaktora projektu, tostarp radiācijas kontūra izveidi.

Sākuma posmā analizējām Igora Kurčatova atomenerģijas institūta zinātnieku izstrādātā kodolreaktora projektu. Kaut gan ar kodolreaktoru praksē sastapāmies pirmo reizi, mūsu kolektīva inženieri, mani ieskaitot, aktīvi sāka eksperimentālo iekārtu

uzlabošanu un jaunu iekārtu radīšanu. Drīz pēc Salaspils kodolreaktora iedarbināšanas radījām pirmo radiācijas kontūru, kas

bija lielākais tāda veida gamma staru avots pasaulē.

Tālākajos gados daudz nodarbojāmies ar radiācijas kontūra optimizēšanu un tā darbības drošuma paaugstināšanu. Radiācijas

kontūrs pie Salaspils kodolreaktora nostrādāja no 1963.gada līdz 1998.gadam un tika plaši izmantots radiācijas fizikā, ķīmijā,

bioloģijā un radiācijas tehnoloģisko procesu izstrādē”.