Реактор бассейна , [1] также называемый открытым реактора бассейна , представляет собой тип ядерного реактора , который имеет сердцевину (состоящую из топливных элементов и регулирующих стержней ) , погруженных в открытом бассейне обычно воды. [2]
Вода действует как замедлитель нейтронов , охлаждающий агент и радиационная защита. Слой воды непосредственно над активной зоной реактора настолько полно защищает от излучения, что операторы могут безопасно работать над реактором. Эта конструкция имеет два основных преимущества: к реактору легко получить доступ, и вся система первичного охлаждения, то есть вода в бассейне, находится под нормальным давлением. Это позволяет избежать высоких температур и высокого давления атомных электростанций . Бассейновые реакторы используются в качестве источника нейтронов и для обучения, а в редких случаях для обработки тепла, но не для выработки электроэнергии.
Описание [ править ]
Открытые бассейны имеют высоту от 6 до 9 м (от 20 до 30 футов) и диаметр от 1,8 до 3,6 м (от 6 до 12 футов). Некоторые бассейны, такие как бассейн канадского реактора MAPLE , имеют прямоугольную форму, а не цилиндрическую, и часто содержат до 416 000 литров (110 000 галлонов) воды. Большинство бассейнов построено выше уровня пола, но некоторые полностью или частично находятся под землей. Существуют только обычные (легкая) вода и тяжелая вода, а также так называемые конструкции «резервуар в бассейне», в которых для охлаждения используется замедление тяжелой воды в небольшом резервуаре, расположенном в большом бассейне с легкой водой. Спасательные средства иногда располагаются вокруг объекта для спасения персонала, который может упасть в бассейн, что еще больше усиливает впечатление окружающей среды, подобной бассейну.
Обычно реактор загружается топливом из низкообогащенного урана (НОУ), состоящим из менее чем 20% U-235, легированного такой матрицей, как алюминий или цирконий . Высокообогащенный уран (ВОУ) был предпочтительным топливом, поскольку у него был более длительный срок службы, но он был в значительной степени выведен из эксплуатации в невоенных реакторах, чтобы избежать проблем с распространением . Однако чаще всего используется обогащение 19,75%, что чуть ниже уровня 20%, который делает его высокообогащенным. Топливные элементы могут быть пластинами или стержнями с содержанием урана от 8,5% до 45% . Бериллий и графитблоки или пластины могут быть добавлены к активной зоне, поскольку отражатели нейтронов и поглощающие нейтроны стержни пронизывают активную зону для контроля. General Atomics из Ла-Хойи, Калифорния, производит тепловыделяющие элементы реакторов TRIGA во Франции для большинства реакторов этого типа по всему миру. Охлаждение активной зоны осуществляется либо конвекцией, вызванной горячей активной зоной, либо в более крупных реакторах принудительным потоком теплоносителя и теплообменниками .
Различные станции для размещения предметов, подлежащих облучению, расположены внутри активной зоны или непосредственно рядом с ней. Образцы могут быть опущены в керн сверху или доставлены пневматически по горизонтальным трубам снаружи резервуара на уровне керна. Также могут быть установлены вакуумированные или заполненные гелием горизонтальные трубы для направления пучка нейтронов к мишеням, находящимся на удалении от реакторного зала.
Приложения [ править ]
Большинство исследовательских реакторов бассейнового типа. Это, как правило, маломощные конструкции, не требующие особого обслуживания. Например , SLOWPOKE от AECL лицензирован для работы без присмотра до 18 часов. Борная нейтронно-захватная терапия - еще одно медицинское применение.
См. Также [ править ]
- Реактор с водой под давлением
- Реактор CANDU
- NRX
- TRIGA
Ссылки [ править ]
- ^ Ageron, P .; Дениелу, Г. (1 июля 1966 г.). «БАССЕЙН ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР». Министерство энергетики США. ОСТИ 4458849 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Спинрад, Бернард; Маркум, Уэйд (5 сентября 2019 г.). «Исследовательские реакторы» . Britannica.com . Проверено 8 ноября 2019 .