Članki

S sodelovanjem do odličnega izdelka

Datum: 2. 11. 2020 Besedilo: Vladimir Habjan

Znanost in industrija gresta pogosto z roko v roki, kar vedno znova dokazujejo na Institutu Jožef Stefan (IJS).

S sodelovanjem do odličnega izdelka

Na odseku za reaktorsko fiziko in reaktorju TRIGA so pomagali razviti na sevanje odporno luč, ki je nenadomestljiva v vseh sevalnih in jedrskih objektih in preživi tudi težke nesreče v jedrskih elektrarnah. Izdelek je trenutno najboljši na svetu.

Na reaktorju TRIGA na IJS že več kot dvajset let obsevajo elektronske komponente za veliki hadronski trkalnik v Cernu. Različne elektronske komponente, ki se uporabljajo za detekcijo delcev in procesiranje signalov, so izpostavljene visokim sevanjem in se posledično pokvarijo. Zato je treba izdelati take, ki se v življenjski dobi eksperimenta, tj. približno deset let, ne pokvarijo. Kot je povedal prof. dr. Luka Snoj in vodja odseka za reaktorsko fiziko na IJS, lahko pri njih v eni uri simulirajo deset let obsevanja na pospeševalniku: »Zaradi dobre karakterizacije, ki je posledica odličnega dela operaterjev in raziskovalcev raziskovalnega reaktorja TRIGA, smo postali referenčni center za obsevanje z nevtroni za Cern, in to delamo že dvajset let.«

To jim je še kako prav prišlo, ko so se pred leti nanje obrnili iz podjetja DITO Lighting iz Gorice pri Slivnici. Ti so se povsem slučajno oglasili v Podgorici, če bi jim lahko pomagali izdelati luč, odporno na sevanje. Podjetje je že pred tem izdelovalo luči, vendar ne v območju radioaktivnega sevanja. O tem dr. Snoj: »Njihovemu direktorju sem povedal, da so prišli na najboljši kraj v Evropi, če ne na svetu. Mi smo imeli na tem področju precej izkušenj. Začeli smo testirali njihova vezja in ugotavljali, katere komponente se kvarijo pri obsevanju. Tega testiranja je bilo res ogromno in počasi smo zamenjevali komponente z bolj odpornimi. Podjetju DITO Lighting smo posredovali natančne informacije o polju žarkov gama in nevtronov, sami pa so potem izdelek izboljševali, vse dokler nismo prišli do dobrega vezja. Po tem smo testirali naprej in ugotovili, da navadno steklo pri odmerku 1.000 Gy potemni. V sodelovanju z odsekom za raziskave sodobnih materialov smo nato razvili na sevanje odporno steklo, t. i. cerijevo steklo, ki prenese tisočkrat večje odmerke. Ker se steklo pri težkih nesrečah lahko razbije, smo pozneje prešli na uporabo polimerov. Prva luč je kmalu prišla na trg, naslednje različice pa smo še izboljševali. Sedanja izvedba je že tako dobra, da je nima smisla več izboljševati, dokler konkurenca ne bo napredovala,« je bil izčrpen dr. Snoj.

Podjetje DITO Lighting je manjše podjetje, ki je našlo odlično tržno nišo. Ko so pred desetletjem prepovedali žarnice na žarilno nitko, so jih zamenjali s fluorescentnimi in LED svetilkami. Obe vrsti svetilk vsebujeta precej elektronskega vezja, ki pretvarja napetost in tudi tok iz izmeničnega v enosmernega, in taka vezja so na sevanje zelo občutljiva. Kot je povedal dr. Snoj, srečamo sevanje v raziskovalnih pospeševalnikih, kot je na primer v Cernu, v medicinskih pospeševalnikih, v skladiščih radioaktivnih odpadkov ter seveda v jedrskih elektrarnah. »Sevanje to elektroniko praviloma uniči in posledično je treba pogosteje menjati svetilke. To pa pomeni, da je osebje, ki to izvaja, izpostavljeno višjim tveganjem zaradi ionizirajočega sevanja in tudi zaradi dela na višini. Tukaj se je za nas pojavil izziv. Pravzaprav cela vrsta izzivov, od napajanja in konec koncev do stekla, ki zavaruje svetilko. Testirali smo ogromno različnih materialov in na koncu je bil izdelek tak, da smo se morali kar truditi, da smo svetilko uničili s sevanjem. S pazljivo izbiro elektronskih komponent in topologije je napajalno vezje popolnoma drugačno od običajnih. Podjetje je šlo še korak naprej in je luč prilagodilo za težke nesreče v elektrarnah, to so najhujše nesreče, ki se lahko zgodijo v jedrski elektrarni. Svetilka je prilagojena na vibracije pri močnem potresu in tudi na vročo borovo kislino. Tudi to smo testirali na IJS. Pri določenih nesrečah v jedrski elektrarni se namreč reaktor šprica s to kislino. Dodatno ta luč zdrži tudi visok tlak in visoko temperaturo. Skratka, je skoraj neuničljiva. Zanimivo je, da je to izdelek z zelo visoko dodano vrednostjo. Za primerjavo, običajne LED svetilke stanejo nekaj sto evrov, taka luč pa stane nekaj tisoč evrov. Danes je ta svetilka najbolj na sevanje odporna LED svetilka na svetu in se prodaja skoraj po vsem svetu.«

Dr. Snoj ocenjuje sodelovanje z DITO Lighting za zelo uspešno. »Zagotovo gre za uspešno sodelovanje. Če se izdelek prodaja po vsem svetu in ima visoko dodano vrednost, je to že uspeh. Mi moramo podpirati slovensko gospodarstvo. Treba je vedeti, da se v jedrski industriji vse dela na dolgi rok. Ta luč je trenutno najboljša in najboljši časi za prodajo te luči še prihajajo. Vesel sem, da je naše znanje prišlo prav slovenskemu podjetju, ki je svoj izdelek nadgradilo, uporabilo še svoje znanje in naredilo najboljši izdelek na svetu,« je sklenil dr. Snoj.

Pri razvoju luči sta sodelovala odsek za reaktorsko fiziko ter reaktorski infrastrukturni center, v okviru katerega sta raziskovalni reaktor TRIGA in objekt vroča celica. Vroča celica je prostor, obdan z debelimi stenami, kjer se lahko dela z visokoradioaktivnimi snovmi. Pogled v notranjost omogoča 80 cm debelo svinčevo steklo, delo v njej pa se opravlja z daljinskimi manipulatorji. Prof. Snoj je tudi vodja raziskovalnega reaktorja TRIGA, v katerem se izvajajo raziskave na treh glavnih področjih: okoljske znanosti, reaktorska fizika in odpornost komponent na sevanje – ravno na to področje pa spada sodelovanje pri izdelavi na sevanje odporne luči. Dodatno se reaktor TRIGA veliko uporablja tudi za izobraževanje in usposabljanje bodočih jedrskih strokovnjakov.

Oceni novico:
ocena: Article Rating (število glasov: 1, skupna ocena: 5)