Interested Article - Исследовательский реактор
- 2021-08-23
- 2
Исследовательские реакторы — ядерные реакторы , которые служат главным образом источником нейтронов . Их также называют неэнергетическими реакторами , в отличие от энергетических реакторов, которые используются для производства электроэнергии , тепла или в качестве судовых энергетических установок .
Цель
Нейтроны , производимые исследовательским реактором, используются для неразрушающего контроля, анализа и , производства радиоизотопов , научных исследований и в образовательных целях. Исследовательские реакторы, которые производят радиоизотопы для медицинского или промышленного использования, иногда называют изотопными реакторами .
Технические аспекты
Исследовательские реакторы проще энергетических реакторов и работают при более низких температурах. Им нужно гораздо меньше топлива, и по мере использования топлива образуется гораздо меньше продуктов деления. С другой стороны, их топливо требует более высокообогащенного урана , обычно до 20% U-235 , хотя некоторые используют 93% U-235. Обогащение менее 20% обычно не считается пригодным для использования в ядерном оружии, 93% обычно называют «оружейным уровнем». Также они имеют очень высокую удельную мощность в активной зоне, что требует некоторых конструктивных особенностей. Как и в энергетических реакторах, активная зона нуждается в охлаждении, которое обычно достигается за счёт естественной или принудительной конвекции водой. Также требуется замедлитель для уменьшения скорости нейтронов до оптимального уровня с точки зрения огощения из ядрами U-235. Поскольку производство нейтронов является основной функцией этих реакторов, большинство из них имеют отражатели нейтронов, чтобы уменьшить потери нейтронов из активной зоны.
Переход на низкообогащенный уран
Международное агентство по атомной энергии и Министерство энергетики США инициировали в 1978 году программу по разработке средств перевода исследовательских реакторов с высокообогащенного урана (ВОУ) на использование низкообогащенного урана (НОУ) в поддержку своей политики нераспространения. К тому времени США поставили исследовательские реакторы и высокообогащенный уран в 41 страну в рамках своей программы « ». В 2004 г. Министерство энергетики США продлило до 2019 года свою программу приема отработавшего ядерного топлива зарубежных исследовательских реакторов.
По состоянию на 2016 год в отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины сделан вывод о том, что перевод всех исследовательских реакторов на НОУ не может быть завершен не ранее 2035 года. Отчасти это связано с тем, что разработка надежного низкообогащенного топлива для исследовательских реакторов с высоким потоком нейтронов, которое не выходит из строя из-за разбухания, идет медленнее, чем ожидалось. По состоянию на 2020 год осталось 72 исследовательских реактора на ВОУ.
Дизайнеры и конструкторы
Хотя в 1950-е, 1960-е и 1970-е годы существовал ряд компаний, специализирующихся на проектировании и строительстве исследовательских реакторов, впоследствии активность на этом рынке пошла на убыль, и многие компании ушли с рынка.
Сегодня рынок консолидировался в нескольких компаниях, которые концентрируют ключевые проекты по всему миру.
Самый последний международный тендер (1999 г.), связанный с исследовательскими реакторами, был организован (Australian Nuclear Science and Technology Organisation) на проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию реактора . Предквалификацию прошли четыре компании: , INVAP , Siemens и . Контракт был присужден компании INVAP, построившей реактор. В последние годы ушла с этого рынка, а деятельность Siemens и Technicatom была объединена в AREVA .
Классы исследовательских реакторов
- Водный гомогенный реактор
- DIDO , шесть высокопоточных реакторов по всему миру
- TRIGA , очень успешный класс с более чем 50 установками по всему миру
- , разработанный , Канада
- MNSR на основе конструкции SLOWPOKE, разработанный , в настоящее время экспортируется Китаем.
Исследовательские центры
Полный список можно найти в [ где? ]
Исследовательские центры, эксплуатирующие реакторы:
Название | Страна | Город | Учреждение | Мощность | Дата пуска |
---|---|---|---|---|---|
BR2 Reactor | Бельгия | Мол | Belgian Nuclear Research Center SCK•CEN | 100 МВт | |
Budapest Research Reactor | Венгрия | Будапешт | Hungarian Academy of Sciences Centre for Energy Research | 5 МВт | 1959 |
Budapest University of Technology Training Reactor | Венгрия | Будапешт | Будапештский университет технологии и экономики | 100 кВт | 1969 |
ILL High-Flux Reactor | Франция | Гренобль | Institut Laue-Langevin | 63 МВт | |
RA-6 | Аргентина | Сан-Карлос-де-Барилоче | Balseiro Institute, / Bariloche Atomic Centre | 1 МВт | 1982 |
ZED-2 | Канада | Дип-Ривер , Онтарио | AECL's Chalk River Laboratories | 200 Вт | 1960 |
McMaster Nuclear Reactor | Canada | Гамильтон , Онтарио | McMaster University | 5 МВт | 1959 |
National Research Universal Reactor | Канада | Дип-Ривер , Онтарио | AECL's Chalk River Laboratories | 135 МВт | 1957 |
Petten nuclear reactors | Нидерланды | Petten | Dutch Nuclear Research and consultancy Group, EU Joint Research Centre | 30 кВт and 60 МВт | 1960 |
ORPHEE | Франция | Saclay | Laboratoire Léon Brillouin | 14 МВт | 1980 |
FRM II | Германия | Гархинг | Technische Universität München | 20 МВт | 2004 |
HOR | Нидерланды | Делфт | Reactor Institute Delft, Делфтский технический университет | 2 МВт | |
BER II | Германия | Берлин | Helmholtz-Zentrum Berlin | 10 МВт | |
Mainz | Германия | Майнц | Universität Mainz, Institut für Kernchemie | 100 кВт | |
TRIGA Mark II | Австрия | Вена | Technical University Vienna, TU Wien, Atominstitut | 250 кВт | 1962 |
IRT-2000 | Болгария | София | Болгарская академия наук | 2 МВт | |
OPAL | Австралия | Lucas Heights, New South Wales | Australian Nuclear Science and Technology Organisation | 20 МВт | 2006 |
IEA-R1 | Бразилия | Сан-Паулу | Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) | 3,5 МВт | 1957 |
IRT-2000 | Россия | Москва | Moscow Engineering Physics Institute | 2,5 МВт | 1967 |
SAFARI-1 | ЮАР | Pelindaba | NECSA | 20 МВт | 1965 |
HANARO | Юж. Корея | Тэджон | Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) | 30 МВт | 1995 |
LVR-15 | Чехия | Řež | Nuclear Research Institute | 10 МВт | 1995 |
North Carolina State University Reactor Program | США | Роли , Сев. Каролина | North Carolina State University | 1 МВт | 1953 |
HFIR | США | Ок-Ридж , Теннесси | Oak Ridge National Laboratory | ||
ATR | США | Айдахо | Idaho National Laboratory | 250 МВт | |
University of Missouri Research Reactor | США | Колумбия , Миссури | University of Missouri | 10 МВт | 1966 |
Maryland University Training Reactor | США | Колледж-Парк , Мериленд | University of Maryland | 250 кВт | 1970 |
Washington State University Reactor | США | Пулмен , Вашингтон | Washington State University | 1 МВт | |
CROCUS | Швейцария | Лозанна | École polytechnique fédérale de Lausanne | ||
Мария | Польша | Świerk- Отвоцк | National Centre for Nuclear Research | 30 МВт | 1974 |
TRIGA Mark I | США | Ирвайн , Калифорния | University of California, Irvine | ||
ITU Reactor | Турция | Стамбул | Стамбульский технический университет | ||
ETRR-1 | Египет | Inshas | Ядерный исследовательский центр | 2 МВт | 1961 |
ETRR-2 | Египет | Inshas | Ядерный исследовательский центр | 22 МВт | 1997 |
GHARR-1 | Гана | Аккра | National Nuclear Research Institute of the Ghanan Atomic Energy Commission | 30 кВт |
Выведенные из эксплуатации исследовательские реакторы:
Название | Страна | Город | Учреждение | Мощность | Дата пуска | Дата остановки | Decommissioned |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ASTRA | Австрия | Зайберсдорф | 10 МВт | 1960 | 1999 | ||
CONSORT | United Kingdom | Аскот | Imperial College | 100 кВт | |||
JASON reactor | Великобритания | Гринвич | Royal Naval College | 10 кВт | 1962 | 1996 | |
MOATA | Австралия | Lucas Heights | 100 кВт | 1961 | 1995 | ||
HIFAR | Австралия | Lucas Heights | 1958 | 2007 | |||
HTGR (Pin-in-Block Design) | Великобритания | Winfrith, Дорсет , | International Atomic Energy Agency | 20 МВт | 1964 | 1976 | июль 2005 |
DIDO | Великобритания | Харуэлл | Atomic Energy Research Establishment | 10-26 МВт | 1956 | 1990 | |
Nuclear Power Demonstration | Канада | Дип-Ривер , Онтарио | AECL's Rolphton plant | 20 МВт | 1961 | 1987 | |
NRX | Канада | Дип-Ривер , Онтарио | AECL's Chalk River Laboratories | 1952 | 1992 | ||
PLUTO reactor | Великобритания | Харуэлл , Оксвордшир | Atomic Energy Research Establishment | 10-26 МВт | 1957 | 1990 | |
Pool Test Reactor | Канада | Дип-Ривер , Онтарио | AECL's Chalk River Laboratories | 10 кВт | 1957 | 1990 | |
WR-1 | Канада | Pinawa, Manitoba | AECL's Whiteshell Laboratories | 60 МВт | 1965 | 1985 | |
ZEEP | Канада | Дип-Ривер , Онтарио | AECL's Chalk River Laboratories | 1945 | 1973 | ||
More Hall Annex | США | Сиэтл | University of Washington | 100 кВт | 1961 | 1988 | |
Ewa reactor | Польша | Świerk- Отвоцк | POLATOM Institute of Nuclear Energy | 10 МВт | 1958 | 1995 | |
FiR 1 | Финляндия | Эспоо |
Хельсинкский технологический университет
,
later VTT Technical Research Centre of Finland |
250 кВт | 1962 | 2015 | |
RV-1 | Венесуэла | Каракас | Venezuelan Institute for Scientific Research | 3 МВт | 1960 | 1994 |
Примечания
- (англ.) . International Atomic Energy Agency (13 января 2014). Дата обращения: 25 октября 2015. 6 января 2018 года.
- (англ.) . National Nuclear Security Administration. 29 октября 2004 года.
- (англ.) . National Nuclear Security Administration. 22 сентября 2006 года.
- Cho, Adrian (2016-01-28). . Science. из оригинала 7 июля 2022 . Дата обращения: 13 апреля 2020 .
- . World Nuclear News. 2020-02-24. из оригинала 25 февраля 2020 . Дата обращения: 13 апреля 2020 .
- ↑ (англ.) . Budapest Neutron Centre. Дата обращения: 15 февраля 2018. 16 февраля 2018 года.
- (англ.) . reak.bme.hu . Дата обращения: 11 сентября 2019. 5 сентября 2019 года.
- (англ.) . ucl. Дата обращения: 15 февраля 2018. 28 декабря 2017 года.
- ↑ (исп.) . из оригинала 16 февраля 2018 . Дата обращения: 15 февраля 2018 .
- (англ.) . Canadian Nuclear Association. из оригинала 16 февраля 2018 . Дата обращения: 15 февраля 2018 .
- (англ.) . European Commission (13 февраля 2013). Дата обращения: 15 февраля 2018. 16 февраля 2018 года.
- (нем.) . Mainz Johannes Gutenberg-Universität. Дата обращения: 15 февраля 2018. 16 февраля 2018 года.
- ↑ (англ.) . Atominstitut, Technische Universität Wien. Дата обращения: 15 февраля 2018. Архивировано из 16 февраля 2018 года.
- ↑ (англ.) . МИФИ. Дата обращения: 15 февраля 2018. 16 февраля 2018 года.
- ↑ (англ.) . www.necsa.co.za . Дата обращения: 15 февраля 2018. 31 января 2018 года.
- ↑ (англ.) . nti. Дата обращения: 15 февраля 2018. 4 февраля 2018 года.
- ↑ (англ.) . Centrum výzkumu Řež. Дата обращения: 15 февраля 2018. 16 февраля 2018 года.
- ↑ (англ.) . NC State University. из оригинала 4 июля 2018 . Дата обращения: 17 июля 2018 .
- (англ.) (PDF). Idaho National Laboratory. Дата обращения: 28 февраля 2008. Архивировано из 3 июля 2008 года.
- ↑ (англ.) . University of Maryland. Дата обращения: 11 июня 2018. 12 июня 2018 года.
- (англ.) . Дата обращения: 6 августа 2019. 6 августа 2019 года.
- (англ.) . International Atomic Energy Agency. Дата обращения: 15 февраля 2018. 27 апреля 2021 года.
- (англ.) . nda. Дата обращения: 12 января 2022. Архивировано из 6 октября 2012 года.
- ↑ Karlsen; Vilkamo, Olli (англ.) . VTT Impulse (14 декабря 2016). Дата обращения: 22 февраля 2018. 23 февраля 2018 года.
- (англ.) . International Atomic Energy Agency. Дата обращения: 22 февраля 2018. 23 февраля 2018 года.
Внешние ссылки
- , GAO , July 2004, GAO-04-807
- 2021-08-23
- 2