Брукхейвенский графитовый исследовательский реактор ( BGRR ) был исследовательским реактором, который располагался в Брукхейвенской национальной лаборатории , национальной лаборатории Министерства энергетики США, расположенной в Аптоне, штат Нью-Йорк , на Лонг-Айленде , примерно в 60 милях к востоку от Нью-Йорка . [1] BRGG работал с 1950 по 1968 год и был полностью выведен из эксплуатации. [2]
История
БГРР был первым ядерным реактором, построенным после Второй мировой войны исключительно для мирного использования. Это был первый реактор, построенный на БНЛ. Основными целями BGRR были 1) производство нейтронов для использования в научных целях и 2) уточнение конструкции ядерного реактора. Реактор стал источником нейтронов для междисциплинарных научных исследований в области материаловедения, химии, биологии и физики. [1]
Строительство реактора началось в 1947 году и вступило в строй в августе 1950 года [3].
Дизайн
BGRR представлял собой исследовательский реактор на урановом топливе с воздушным охлаждением и графитовым замедлителем. Активная зона реактора мощностью 700 тонн [3] состояла из графитового куба со стороной 25 футов, построенной из более чем 60 000 отдельных кусков графита. Охлаждение реактора производилось воздухом, протекающим через активную зону, на три мощности по 1000 л.с. поклонники. [4] Биологический щит был построен из бетона высокой плотности, содержащего стальные шарики и особенно плотный железорудный лимонит . [2] [5] Как исследовательский реактор, BGRR никогда не имел системы преобразования энергии для выработки электроэнергии; тепло ядерных реакций выводилось через высокую трубу в атмосферу. [5]
Твэлы БГРР загружались и выгружались через графитовые каналы на южной забое сваи. Работа реактора контролировалась положением 16 регулирующих стержней, которые входили в реактор горизонтально в направлениях, параллельных диагоналям основания реактора. [2] Первоначальным топливом BGRR был природный уран (NU), в котором использовались алюминиевые топливные элементы, длина которых составляла 11 футов, каждая из которых содержала 33 топливных пробки NU. За время работы с топливом НУ произошло 28 отказов твэлов. [2]
В 1958 г. топливо НУ было заменено топливом из высокообогащенного урана (ВОУ) с алюминиевой оболочкой. Каждый элемент ВОУ имел длину 24 дюйма. [2] Каждый топливный элемент содержал 15 граммов ВОУ с содержанием урана-235 93% . Делящийся материал представлял собой пластину из уран-алюминиевого сплава, покрытую сверху и снизу алюминиевыми листами толщиной не менее 20 мил со сваренными краями со всех сторон. [4]
Реактор был спроектирован на 32 мегаватт тепловой мощности, с расчетным пределом эксплуатации 28 мегаватт тепловой энергии для ядерного топлива. Реактор обычно работал с ВОУ при мощности около 20 мегаватт. [2]
Конструкция реакторной установки включала в себя как линии нейтронного пучка для экспериментов вне активной зоны реактора, так и контуры трубопроводов, которые позволяли проводить эксперименты, когда жидкости протекали через активную зону реактора. [1]
Снаружи от здания реактора и совместно с построенным впоследствии HFBR находилась установка байпасного фильтра реактора (RBFF). Эта установка обеспечивала улучшенную очистку воздуха перед выбросом в атмосферу в маловероятном случае отказа тепловыделяющего элемента на BGRR или HFBR. Он также обеспечил достаточную очистку воздуха, чтобы можно было использовать воздушное охлаждение в качестве метода борьбы с графитовым возгоранием на BGRR. Объект введен в эксплуатацию в 1965 году. [4]
Вывод из эксплуатации
После 18 лет эксплуатации BGRR был функционально устаревшим. BGRR был переведен в режим ожидания в июне 1968 года, а затем окончательно остановлен в 1969 году. Все топливо было извлечено из реактора и отправлено на участок реки Саванна к 1972 году. BGRR был полностью выведен из эксплуатации в 2012 году после 13-летнего срока в 148 миллионов долларов. процесс. Загрязненные материалы были отправлены в Неваду и Юту для утилизации. [2] [3]
Несколько зданий и сооружений, в которых размещался БГРР и связанные с ним объекты, остаются на безопасном хранении или перепрофилированы для других целей по состоянию на 2020 год. [5] За время его эксплуатации реактором и сопровождающими его учеными и инженерами было проведено 25 000 индивидуальных экспериментов. BGRR был предшественником реактора High Flux Beam Reactor, также расположенного в BNL. [1]
Красно-белая выхлопная труба высотой 320 футов, построенная для BGRR в 1949 году и позже совместно используемая с HFBR, была отличительной достопримечательностью этого района до его сноса в 2020 году [6].
Смотрите также
- Брукхейвенская национальная лаборатория
- Реактор с сильнопоточным пучком (HFBR), преемник BGRR в Брукхейвенской национальной лаборатории , третий и последний реактор, который будет построен на BNL
- Брукхейвенский медицинский исследовательский реактор (BMRR), второй реактор, который работал в Брукхейвенской национальной лаборатории
- Chicago Pile-1 (CP-1), первый искусственный ядерный реактор, предшественник реактора BGRR, урановый реактор с графитовым котлом, похожий по конструкции и эпохе, расположенный в Чикагском университете [7]
- Графитовый реактор X-10 , предшественник реактора BGRR, графитовый реактор с урановым топливом, похожий по конструкции и эпохе, расположенный в Национальной лаборатории Ок-Ридж [7]
Рекомендации
- Цитаты
- ^ a b c d История Брукхейвена: использование реакторов в качестве инструментов исследования - Брукхейвенский графитовый исследовательский реактор Брукхейвенской национальной лаборатории. Доступ 19 декабря 2020 г.
- ^ a b c d e f g https://www.bnl.gov/bgrr/ Брукхейвенский графитовый исследовательский реактор. BNL Отдел охраны окружающей среды. Доступ 19 декабря 2020 г.
- ^ а б в https://riverheadlocal.com/2012/07/19/decommissioning-of-nations-first-peacetime-research-reactor-completed-at-bnl/ Civiletti, Denise. «На BNL завершен вывод из эксплуатации первого национального исследовательского реактора мирного времени». Риверхед местный. 19 июля 2012 г.
- ^ a b c https://www.osti.gov/servlets/purl/4508009 Проектирование, испытание и использование установки байпасного фильтра реактора Брукхейвенской национальной лаборатории (BNL). 22 августа 1966 г.
- ^ a b c https://www.bnl.gov/bgrr/bgrr-complex.php Описание комплекса графитового исследовательского реактора Брукхейвена. BNL Отдел охраны окружающей среды. Доступ 19 декабря 2020 г.
- ^ https://www.energy.gov/em/articles/cleanup-workers-set-tear-down-iconic-brookhaven-reactor-stack-year Рабочие-уборщики собираются снести в этом году культовую установку реакторов в Брукхейвене. 25 февраля 2020 года. Министерство энергетики.
- ^ a b https://www.osti.gov/servlets/purl/4061498 Черник, Джек. «Ядерный реактор достигает зрелости». Серия лекций в Брукхейвене. 13 ноября 1963 г.
Внешние ссылки
- СМИ, связанные с Брукхейвенским исследовательским графитовым реактором на Викискладе?
- Фотография недели Министерства энергетики США (30 мая 2014 г.): Исследовательский графитовый реактор в Брукхейвене - https://www.energy.gov/articles/photo-week-brookhaven-graphite-research-reactor