Grenoble 4a
ILL
På morgonen visade en ryss mig runt på nivå D, där man hanterar bränslet samt gör vissa experiment. Ett bränsleelement körs under 50 dagar, och sedan tar det två veckor att byta ut det och starta om reaktorn. Bränslet - höganrikat och därmed bombvänligt uran - kommer till anläggningen med militäreskort under högsta hemlighet, och ställs sedan undan i något hörn tills det ska sättas in (det är inte radioaktivt).
Vid slutet på cykeln, efter att drygt hälften av det klyvbara uranet klyvts, lyfter man upp det använda bränsleelementet och förflyttar det under vatten till lagringsbassängen som normalt är avskiljd från reaktorbassängen med två portar. Där får bränsleelementet stå i ungefär två år (och därmed i sällskap med ungefär 10 andra), medan de mest aktiva fissionsprodukterna avklingar. Därefter förs det in i en maskin i änden på lagrinsbassängen och skärs upp i mer lätthanterliga bitar som sedan transporteras bort.
Eftersom reaktorn varit avstängd en längre tid nu fick jag tyvärr inte se någon Cherenkovstrålning, vare sig från själva reaktorn eller det använda bränslet.
Ryssen hade sin egen teori om varför ILL efter 40 år fortfarande är världens bästa neutronkälla - man är helt enkelt på gränsen till vad som är möjligt med enkel/billig teknologi, och det finns inte behov av en till reaktor av liknande storlek i världen. Den begränsande faktorn är kylningen - mer neutroner skulle kräva mer effekt, men man pumpar redan kylvattnet i 20 m/s för att undvika förångning och instabilitet och det är svårt att öka hastigheten ytterligare.
Ultrakalla neutroner
En häftig sak man gör på nivå D är att tillverka ultrakalla neutroner: Från reaktorn går ett böjt neutronrör upp till en stor tank vid bassängkanten. I reaktor-änden på röret sitter en behållare med flytande deuterium (ca 20 K), så att de neutroner som studsar in i neutronröret har väldigt låg energi. De långsammaste neutronerna som lyckas ta sig in i röret genom änden har en hastighet på ca 15 m/s, och på vägen upp saktar de ner ytterligare och böjs av av röret in i tanken (medan snabbare neutroner och gammastrålning fortsätter rakt uppåt, ut genom röret).
Neutronerna som når tanken har tillräckligt låg hastighet för att studsa mot neutronrörets väggar när de kommer in nästan parallellt, men de åker fortfarande rakt igenom ifall de kommer in vinkelrätt mot väggen. Därför sitter det ett roterande skovelhjul vid inloppet till tanken, så att de inkommande neutronerna studsar mot skovelbladen och bromsas in ytterligare. Tack vare att hjulet roterar i samma riktning som neutronerna blir hastighetsskillnaden tillräckligt liten för att neutronerna ska studsa mot istället för att åka rakt igenom bladen.
Efter dessa tre enkla metoder - gravitationell inbromsning, avledning och studs mot medroterande skovelblad - får man neutroner med en hastighet på 5 m/s, vilket motsvarar en temperatur i storleksordningen millikelvin. Detta är tillräckligt långsamt för att de ska bete sig som en gas, dvs om man stoppar dem i en behållare så studsar de omkring där inne istället för att åka ut genom väggarna. Dock har gasen väldigt låg densitet - 50 neutroner per kubikcentimeter.
Lunch
ILL sponsras huvudsakligen av Frankrike, UK och Tyskland, som vardera står för 25% av budgeten. Därmed har man också tre direktörer, varav den tyska för närvarande är huvuddirektör, och bjöd mig, tysken från igår, och ryssen från idag på lunch. Vi tog maten från den vanliga matsalen (och jag tog sallad, lasagne och en gräddig dessert), men intog den i ett separat rum.
Vi diskuterade bland annat uranfrågan (igen). Ryssland var tidigare medlem (dvs sponsor) i ILL, men de betalade inte i pengar, utan i uran. Dock drog de sig ur för några år sedan, och tydligen har de nu lovat USA att inte exportera höganrikat uran ens till Tyskland eller Frankrike. Som sagt håller man på att försöka övergå till låganrikat uran, men ryssen tror att det inte kommer lyckas och att om man inte hittar en ny leverantör av höganrikat uran så kommer det innebära slutet för ILL. Alla tre tog dock institutets osäkra framtid med ro - det verkar som att de är vana vid sådant.
IN13
På eftermiddagen besökte jag IN13, som är en spektrometer i änden på ett av neutronrören. Instrumentet består huvudsakligen av en 2m hög och bred cylinder i tjock metall, som jag fick hjälpa till att skjuta på plats. Tack vare svävarfötterna, fästningsanordningar och markeringar var det inte så svårt att placera det rätt med nästan millimeterprecision, men innan dess spenderades en massa tid på att försöka få en klumpig elmanövrerad dörr rätt i öppningen till cylindern.
Note to self: Stay away from experiments. (Fast de som hade hand om instrumentet tyckte att krångel med experimentapparatur inte var värre än buggar i datorprogram.)
På morgonen visade en ryss mig runt på nivå D, där man hanterar bränslet samt gör vissa experiment. Ett bränsleelement körs under 50 dagar, och sedan tar det två veckor att byta ut det och starta om reaktorn. Bränslet - höganrikat och därmed bombvänligt uran - kommer till anläggningen med militäreskort under högsta hemlighet, och ställs sedan undan i något hörn tills det ska sättas in (det är inte radioaktivt).
Vid slutet på cykeln, efter att drygt hälften av det klyvbara uranet klyvts, lyfter man upp det använda bränsleelementet och förflyttar det under vatten till lagringsbassängen som normalt är avskiljd från reaktorbassängen med två portar. Där får bränsleelementet stå i ungefär två år (och därmed i sällskap med ungefär 10 andra), medan de mest aktiva fissionsprodukterna avklingar. Därefter förs det in i en maskin i änden på lagrinsbassängen och skärs upp i mer lätthanterliga bitar som sedan transporteras bort.
Eftersom reaktorn varit avstängd en längre tid nu fick jag tyvärr inte se någon Cherenkovstrålning, vare sig från själva reaktorn eller det använda bränslet.
Ryssen hade sin egen teori om varför ILL efter 40 år fortfarande är världens bästa neutronkälla - man är helt enkelt på gränsen till vad som är möjligt med enkel/billig teknologi, och det finns inte behov av en till reaktor av liknande storlek i världen. Den begränsande faktorn är kylningen - mer neutroner skulle kräva mer effekt, men man pumpar redan kylvattnet i 20 m/s för att undvika förångning och instabilitet och det är svårt att öka hastigheten ytterligare.
Ultrakalla neutroner
En häftig sak man gör på nivå D är att tillverka ultrakalla neutroner: Från reaktorn går ett böjt neutronrör upp till en stor tank vid bassängkanten. I reaktor-änden på röret sitter en behållare med flytande deuterium (ca 20 K), så att de neutroner som studsar in i neutronröret har väldigt låg energi. De långsammaste neutronerna som lyckas ta sig in i röret genom änden har en hastighet på ca 15 m/s, och på vägen upp saktar de ner ytterligare och böjs av av röret in i tanken (medan snabbare neutroner och gammastrålning fortsätter rakt uppåt, ut genom röret).
Neutronerna som når tanken har tillräckligt låg hastighet för att studsa mot neutronrörets väggar när de kommer in nästan parallellt, men de åker fortfarande rakt igenom ifall de kommer in vinkelrätt mot väggen. Därför sitter det ett roterande skovelhjul vid inloppet till tanken, så att de inkommande neutronerna studsar mot skovelbladen och bromsas in ytterligare. Tack vare att hjulet roterar i samma riktning som neutronerna blir hastighetsskillnaden tillräckligt liten för att neutronerna ska studsa mot istället för att åka rakt igenom bladen.
Efter dessa tre enkla metoder - gravitationell inbromsning, avledning och studs mot medroterande skovelblad - får man neutroner med en hastighet på 5 m/s, vilket motsvarar en temperatur i storleksordningen millikelvin. Detta är tillräckligt långsamt för att de ska bete sig som en gas, dvs om man stoppar dem i en behållare så studsar de omkring där inne istället för att åka ut genom väggarna. Dock har gasen väldigt låg densitet - 50 neutroner per kubikcentimeter.
Lunch
ILL sponsras huvudsakligen av Frankrike, UK och Tyskland, som vardera står för 25% av budgeten. Därmed har man också tre direktörer, varav den tyska för närvarande är huvuddirektör, och bjöd mig, tysken från igår, och ryssen från idag på lunch. Vi tog maten från den vanliga matsalen (och jag tog sallad, lasagne och en gräddig dessert), men intog den i ett separat rum.
Vi diskuterade bland annat uranfrågan (igen). Ryssland var tidigare medlem (dvs sponsor) i ILL, men de betalade inte i pengar, utan i uran. Dock drog de sig ur för några år sedan, och tydligen har de nu lovat USA att inte exportera höganrikat uran ens till Tyskland eller Frankrike. Som sagt håller man på att försöka övergå till låganrikat uran, men ryssen tror att det inte kommer lyckas och att om man inte hittar en ny leverantör av höganrikat uran så kommer det innebära slutet för ILL. Alla tre tog dock institutets osäkra framtid med ro - det verkar som att de är vana vid sådant.
IN13
På eftermiddagen besökte jag IN13, som är en spektrometer i änden på ett av neutronrören. Instrumentet består huvudsakligen av en 2m hög och bred cylinder i tjock metall, som jag fick hjälpa till att skjuta på plats. Tack vare svävarfötterna, fästningsanordningar och markeringar var det inte så svårt att placera det rätt med nästan millimeterprecision, men innan dess spenderades en massa tid på att försöka få en klumpig elmanövrerad dörr rätt i öppningen till cylindern.
Note to self: Stay away from experiments. (Fast de som hade hand om instrumentet tyckte att krångel med experimentapparatur inte var värre än buggar i datorprogram.)
Kommentarer