Войти
| Advanced Test Reactor | |
|---|---|
 Advanced Test Reactor | |
  Национальная лаборатория Айдахо | |
| Действующее учреждение | Национальная лаборатория Айдахо |
| Местоположение | Округ Бьютт, около Арко, Айдахо, США |
| Координаты | 43 ° 35′09 ″ с.ш., 112 ° 57′55 ″ з.д. / 43,585833 ° с.ш.112,965278 ° з.д. / 43,585833; -112,965278 Координаты : 43 ° 35'09 ″ N 112 ° 57'55 ″ W / 43,585833 ° N 112,965278 ° W / 43,585833; -112.965278 |
| Мощность | 250 МВт |
| Строительство и содержание | |
| Начало строительства | 1967 |
| Технические характеристики | |
| Макс Тепловой поток | 10 с см |
| Макс. быстрый Поток | 5 · 10 с см |
| Охлаждение | Легкая вода |
| Замедлитель нейтронов | Легкая вода |
| Отражатель нейтронов | Бериллий |
| Облицовка Материал | Нержавеющая сталь и бетон |
Advanced Test Reactor (ATR ) - это исследовательский реактор в Национальной лаборатории Айдахо, расположенной к востоку от Арко, штат Айдахо. Этот реактор был разработан и используется для испытаний ядерного топлива и материалов, которые будут использоваться в энергетических установках, военно-морских силовых установках, исследовательских и перспективных реакторах. Он может работать с максимальной тепловой мощностью 250 МВт и имеет конструкцию сердечника «Четырехлистный клевер» (аналогично камунианской розе ), что позволяет проводить испытания в различных местах. Уникальная конструкция позволяет создавать различные условия нейтронного потока (количество нейтронов, падающих на один квадратный сантиметр каждую секунду) в разных местах. Шесть из испытательных площадок позволяют изолировать эксперимент от основной системы охлаждения, обеспечивая собственную среду по температуре, давлению, потоку и химическому составу, воспроизводя физическую среду при ускорении ядерных условий.
ATR представляет собой легководный реактор под давлением (LWR), использующий воду как в качестве теплоносителя, так и в качестве замедлителя. Активная зона окружена бериллиевым отражателем нейтронов для концентрации нейтронов в экспериментах, а также вмещает несколько экспериментальных позиций. Он работает при низкой температуре и давлении 71 ° C (160 ° F) и давлении воды до 2,69 МПа. Корпус реактора ATR изготовлен из прочной нержавеющей стали, имеет высоту 35 футов (11 м) и диаметр 12 футов (3,7 м). Ядро составляет приблизительно 4 фута (1,2 м) в высоту и 4 фута (1,2 м) в поперечнике.
В дополнение к его роли в облучении ядерного топлива и материалов, ATR является единственным в США внутренним источником высокой удельной активности (HSA) кобальт-60 (Co) для медицинских приложений. HSA Co используется в основном в гамма-ноже для лечения рака мозга. Другие медицинские и промышленные изотопы также были произведены, и могут быть снова, включая плутоний-238 (Pu), который используется для питания космических аппаратов.
Ядро ATR, питание включено. Видно, как змеевидное расположение топливных пластин светится ярко-синим светом. Это связано с черенковским излучением, которое испускает фотоны в синем и ультрафиолетовом диапазонах. С 1951 года было построено 52 реактора на основании того, что первоначально было Национальным испытанием реакторов Комиссии по атомной энергии. Станция, в которой в настоящее время находится Национальная лаборатория штата Айдахо (INL) Министерства энергетики США. Построенный в 1967 году, АТР является вторым по возрасту из трех реакторов, все еще работающих на площадке. Его основная функция состоит в интенсивной бомбардировке образцов материалов и топлива нейтронами, чтобы воспроизвести длительное воздействие высоких уровней излучения, которое будет присутствовать через несколько лет в коммерческом ядерном реакторе. ATR - один из четырех испытательных реакторов в мире с такой возможностью. Реактор также производит редкие изотопы для использования в медицине и промышленности.
В апреле 2007 года ATR получил статус национального Объект для научных пользователей, с тех пор переименованный в объект для пользователей ядерных наук (NSUF), для поощрения использования реактора университетами, лабораториями и промышленностью. Этот статус предназначен для стимулирования экспериментов по продлению срока службы существующих коммерческих реакторов и поощрения развития ядерной энергетики. Эти эксперименты будут проверять «материалы, ядерное топливо и приборы, которые работают в реакторах». В соответствии с этой программой экспериментаторам не нужно будет платить за проведение экспериментов на реакторе, но они обязаны публиковать свои результаты. Благодаря системе NSUF, ATR и партнерские учреждения провели 213 награжденных экспериментов из 42 различных учреждений (университетов, национальных лабораторий и промышленности), в результате чего было подготовлено 178 публикаций и презентаций.
Испытательные реакторы сильно отличаются по внешнему виду и конструкции от коммерческих ядерных энергетических реакторов. Коммерческие реакторы имеют большие размеры, работают при высокой температуре и давлении и требуют большого количества ядерного топлива. Типичный промышленный реактор имеет объем 48 кубических метров (1700 куб футов) с 5400 килограммами (11 900 фунтов) урана при температуре 288 ° C (550 ° F) и 177 атм. Из-за их большого размера и накопленной энергии коммерческим реакторам требуется прочная «защитная конструкция » для предотвращения выброса радиоактивного материала в случае аварийной ситуации.
Напротив, ATR требует меньшей конструкции защитной оболочки - он имеет объем 1,4 кубических метра (49 куб футов), содержит 43 килограмма (95 фунтов) урана и работает при 60 ° C (140 ° C). F) и 26,5 атм (условия аналогичны водонагревателю). Сам корпус реактора, сделанный из нержавеющей стали, окруженный бетоном, простирающийся под землей более чем на 20 футов (6,1 м), защищен от случайного или преднамеренного повреждения. Вся зона реактора также окружена защитной конструкцией (в отличие от «защитной конструкции»), предназначенной для дополнительной защиты окружающей среды от любого потенциального выброса радиоактивности.
Ядро ATR спроектировано так, чтобы быть максимально гибким для исследовательских потребностей. Его можно безопасно включать и выключать так часто, как это необходимо для изменения экспериментов или выполнения технического обслуживания. Реактор также автоматически отключается в случае аномальных экспериментальных условий или сбоя питания.
Компоненты активной зоны реактора заменяются каждые 7–10 лет, чтобы предотвратить усталость из-за воздействия радиации и чтобы у экспериментаторов всегда был новый реактор для работы. нейтронный поток, обеспечиваемый реактором, может быть постоянным или переменным, и каждый лепесток конструкции с четырьмя лепестками клевера можно контролировать независимо, чтобы производить до 10 тепловых нейтронов в секунду. на квадратный сантиметр или 5 · 10 быстрых нейтронов на см. Внутри отражателя имеется 77 различных точек тестирования, а за пределами активной зоны - еще 34 точки низкой интенсивности, что позволяет проводить множество экспериментов одновременно в разных условиях тестирования. Могут быть приспособлены испытательные объемы до 5,0 дюймов (130 мм) в диаметре и до 4 футов (1,2 м) в длину. Эксперименты меняются в среднем каждые семь недель, и реактор находится в номинальной эксплуатации (110 МВт) 75% в год.
В реакторе можно проводить три типа экспериментов:
Исследовательские эксперименты на реакторе включают:
Портал США 
Энергетический портал 
Портал ядерных технологий 
СМИ, связанные с Advanced Test Reactor на Wikimedia Commons
