КРОКУС исследовательского реактор в
Федеральной политехнической школе Лозанны, в
Швейцарии.
Исследовательские реакторы - это 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 морской тяги.
СОДЕРЖАНИЕ
- 1 Цель
- 2 Технические аспекты
- 3 Конверсия в низкообогащенный уран
- 4 Дизайнеры и конструкторы
- 5 классов исследовательских реакторов
- 6 исследовательских центров
- 7 ссылки
- 8 Внешние ссылки
Цель
В нейтронах, полученные с помощью исследовательского реактора, используются для рассеяния нейтронов, неразрушающего контроля, анализа и испытаний материалов, производства радиоизотопов, научных исследований и связей с общественностью и образования. Исследовательские реакторы, производящие радиоизотопы для медицинского или промышленного использования, иногда называют изотопными реакторами. Реакторы, оптимизированные для экспериментов с пучками, в настоящее время конкурируют с источниками расщепления.
Технические аспекты
Исследовательские реакторы проще энергетических и работают при более низких температурах. Им нужно гораздо меньше топлива, и при его использовании накапливается гораздо меньше продуктов деления. С другой стороны, для их топлива требуется более высокообогащенный уран, обычно до 20% по U-235, хотя некоторые используют 93% U-235; в то время как 20% обогащение обычно не считается пригодным для использования в ядерном оружии, 93% обычно называют «оружейным». У них также очень высокая удельная мощность в ядре, что требует особых конструктивных особенностей. Подобно энергетическим реакторам, активная зона нуждается в охлаждении, обычно естественной или принудительной конвекции с водой, и требуется замедлитель для замедления скорости нейтронов и усиления деления. Поскольку производство нейтронов является их основной функцией, большинство исследовательских реакторов используют отражатели для уменьшения потерь нейтронов из активной зоны.
Конверсия в низкообогащенный уран
Международное агентство по атомной энергии и Департамент энергетики США инициировало программу в 1978 году для разработки средств для преобразования исследовательских реакторов с использованием высокообогащенного урана (ВОУ), на использование низкообогащенного урана (НОУ), в поддержку его нераспространения политики. К тому времени США поставили исследовательские реакторы и высокообогащенный уран в 41 страну в рамках своей программы « Атом для мира ». В 2004 году Министерство энергетики США продлило свою программу приема отработавшего ядерного топлива зарубежных исследовательских реакторов до 2019 года.
По состоянию на 2016 год в отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины говорится, что перевод всех исследовательских реакторов на НОУ не может быть завершен до 2035 года. Отчасти это связано с тем, что разработка надежного НОУ-топлива для исследовательских реакторов с высоким нейтронным потоком, которое не выходит из строя из-за набухания, шла медленнее, чем ожидалось. По состоянию на 2020 год остается 72 исследовательских реактора с ВОУ.
Дизайнеры и конструкторы
Хотя в 1950-х, 1960-х и 1970-х годах было несколько компаний, специализирующихся на проектировании и строительстве исследовательских реакторов, активность на этом рынке впоследствии снизилась, и многие компании ушли.
Сегодня рынок объединен в несколько компаний, которые концентрируют ключевые проекты на всемирной основе.
Последний международный тендер (1999 г.) на исследовательский реактор был организован ANSTO на проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию реактора OPAL. Предварительную квалификацию прошли четыре компании: AECL, INVAP, Siemens и Technicatom. Проект был присужден компании ИНВАП, которая построила реактор. В последние годы AECL ушла с этого рынка, и компании Siemens и Technicatom были объединены в AREVA.
Классы исследовательских реакторов
Исследовательские центры
Основная статья:
Нейтронные объекты Полный список можно найти в Списке исследовательских ядерных реакторов.
Исследовательские центры, эксплуатирующие реактор:
Название реактора | Страна | Город | Учреждение | Уровень мощности | Дата операции |
Реактор BR2 | Бельгия | Мол | Бельгийский центр ядерных исследований SCK • CEN | 100 МВт | |
Будапештский исследовательский реактор | Венгрия | Будапешт | Центр энергетических исследований Венгерской академии наук | 5 МВт | 1959 г. |
Учебный реактор Будапештского технологического университета | Венгрия | Будапешт | Будапештский технологический университет | 100 кВт | 1969 г. |
ILL High-Flux реактор | Франция | Гренобль | Institut Laue-Langevin | 63 МВт | |
РА-6 | Аргентина | Барилоче | Институт Бальсейро, Атомный центр Барилоче | 1 МВт | 1982 г. |
ЗЭД-2 | Канада | Глубокая река, Онтарио | AECL «s Chalk River Laboratories | 200 Вт | 1960 г. |
Ядерный реактор Макмастера | Канада | Гамильтон, Онтарио | Университет Макмастера | 5 МВт | 1959 г. |
Национальный исследовательский универсальный реактор | Канада | Глубокая река, Онтарио | AECL «s Chalk River Laboratories | 135 МВт | 1957 г. |
Ядерные реакторы Петтен | Нидерланды | Петтен | Голландская группа ядерных исследований и консультирования, Объединенный исследовательский центр ЕС | 30 кВт и 60 МВт | 1960 г. |
ОРФЕЙ | Франция | Saclay | Лаборатория Леона Бриллюэна | 14 МВт | 1980 г. |
FRM II | Германия | Гархинг | Technische Universität München | 20 МВт | 2004 г. |
HOR | Нидерланды | Делфт | Реакторный институт Делфта, Делфтский технологический университет | 2 МВт | |
BER II | Германия | Берлин | Helmholtz-Zentrum Берлин | 10 МВт | |
Майнц | Германия | Майнц | Universität Mainz, Institut für Kernchemie | 100 кВт | |
TRIGA Mark II | Австрия | Вена | Технический университет Вены, TU Wien, Atominstitut | 250 кВт | 1962 г. |
ИРТ-2000 | Болгария | София | Исследовательский сайт Болгарской академии наук | 2 МВт | |
ОПАЛ | Австралия | Лукас Хайтс, Новый Южный Уэльс | Австралийская организация ядерной науки и технологий | 20 МВт | 2006 г. |
IEA-R1 | Бразилия | Сан-Паулу | Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) | 3,5 МВт | 1957 г. |
ИРТ-2000 | Россия | Москва | Московский инженерно-физический институт | 2,5 МВт | 1967 |
САФАРИ-1 | Южная Африка | Пелиндаба | NECSA | 20 МВт | 1965 г. |
ХАНАРО | Южная Корея | Тэджон | Корейский научно-исследовательский институт атомной энергии ( KAERI ) | 30 МВт | 1995 г. |
LVR-15 | Чехия | Ржеж | Институт ядерных исследований | 10 МВт | 1995 г. |
Программа реакторов Университета штата Северная Каролина | Соединенные Штаты | Роли, Северная Каролина | Университет штата Северная Каролина | 1 МВт | 1953 г. |
HFIR | Соединенные Штаты | Ок-Ридж, Теннесси | Национальная лаборатория Окриджа | | |
ATR | Соединенные Штаты | Айдахо | Национальная лаборатория Айдахо | | |
Исследовательский реактор Университета Миссури | Соединенные Штаты | Колумбия, штат Миссури | Университет Миссури | 10 МВт | 1966 г. |
Учебный реактор Мэрилендского университета | Соединенные Штаты | Колледж-Парк, Мэриленд | Мэрилендский университет | 250 кВт | 1970 г. |
Реактор Университета штата Вашингтон | Соединенные Штаты | Пуллман, Вашингтон | Вашингтонский государственный университет | 1 МВт | |
КРОКУС | Швейцария | Лозанна | Федеральная политехническая школа Лозанны | | |
Мария реактор | Польша | Сверк- Отвоцк | Национальный центр ядерных исследований | 30 МВт | 1974 г. |
TRIGA Mark I | Соединенные Штаты | Ирвин, Калифорния | Калифорнийский университет в Ирвине | | |
ITU Reactor | индюк | Стамбул | Стамбульский технический университет | | |
ETRR-1 | Египет | Иншас | Центр ядерных исследований | 2 МВт | 1961 г. |
ETRR-2 | Египет | Иншас | Центр ядерных исследований | 22 МВт | 1997 г. |
GHARR-1 | Гана | Аккра | Национальный институт ядерных исследований Комиссии по атомной энергии Ганана | 30 кВт | |
Списанные исследовательские реакторы:
Название реактора | Страна | Город | Учреждение | Уровень мощности | Дата операции | Дата закрытия | Списан |
АСТРА | Австрия | Зайберсдорф | | 10 МВт | 1960 г. | 1999 г. | |
КОНСОРТ | объединенное Королевство | Аскот, Беркшир | Имперский колледж | 100 кВт | | | |
Реактор JASON | объединенное Королевство | Гринвич | Королевский военно-морской колледж | 10 кВт | 1962 г. | 1996 г. | |
MOATA | Австралия | Лукас Хайтс | | 100 кВт | 1961 г. | 1995 г. | |
HIFAR | Австралия | Лукас Хайтс | | | 1958 г. | 2007 г. | |
HTGR (конструкция «штифт в блоке») | объединенное Королевство | Уинфрит в Дорсете, | Международное агентство по атомной энергии | 20 МВт | 1964 г. | 1976 г. | Июль 2005 г. |
ДИДО | объединенное Королевство | Харвелл, Оксфордшир | Научно-исследовательский центр по атомной энергии | | | 1990 г. | |
Демонстрация ядерной энергетики | Канада | Глубокая река, Онтарио | AECL «s Rolphton завод | 20 МВт | 1961 г. | 1987 г. | |
NRX | Канада | Глубокая река, Онтарио | AECL «s Chalk River Laboratories | | 1952 г. | 1992 г. | |
Реактор PLUTO | объединенное Королевство | Харвелл, Оксфордшир | Научно-исследовательский центр по атомной энергии | 26 МВт | 1957 г. | 1990 г. | |
Реактор для испытаний в бассейне | Канада | Глубокая река, Онтарио | AECL «s Chalk River Laboratories | 10 кВт | 1957 г. | 1990 г. | |
WR-1 | Канада | Пинава, Манитоба | AECL «s WhiteShell Laboratories | 60 МВт | 1965 г. | 1985 г. | |
ZEEP | Канада | Глубокая река, Онтарио | AECL «s Chalk River Laboratories | | 1945 г. | 1973 | |
Подробнее Зал Приложение | Соединенные Штаты | Сиэтл | Вашингтонский университет | 100 кВт | 1961 г. | 1988 г. | |
Ева реактор | Польша | Сверк- Отвоцк | ПОЛАТОМ Институт ядерной энергии | 10 МВт | 1958 г. | 1995 г. | |
FiR 1 | Финляндия | Эспоо | Хельсинкский технологический университет, позже Центр технических исследований Финляндии VTT | 250 кВт | 1962 г. | 2015 г. | |
RV-1 | Венесуэла | Каракас | Венесуэльский институт научных исследований | 3 МВт | 1960 г. | 1994 г. | |
Рекомендации
внешняя ссылка