Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Наука с нейтронами
Neutron.svg
Фонды
Рассеяние нейтронов
Другие приложения
Инфраструктура
Нейтронные объекты
  • Америка: HFIR  · LANSCE  · NIST CNR - SNS
  • Австралия: OPAL
  • Азия: J-PARC  · HANARO
  • Европа: BER II  · FRM II  · ILL  · Источник нейтронов и мюонов ISIS  · ОИЯИ  · LLB  · PINS  · SINQ
  • Исторический: IPNS  · HFBR
  • В стадии строительства: ESS
  • v
  • т
  • е
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 .

Цель [ править ]

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 [ править ]

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. Как и в энергетических реакторах, активной зоне требуется охлаждение, обычно естественная или принудительная конвекция с водой, и замедлитель.требуется 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 [ править ]

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. [1] [2] 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 [3].

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, идет медленнее, чем ожидалось. [4] По состоянию на 2020 год остается 72 исследовательских реактора с ВОУ. [5]

Дизайнеры и конструкторы [ править ]

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, построившей реактор. В последние годы AECL ушла с этого рынка, а компании Siemens и Technicatom были объединены в AREVA .

Классы исследовательских реакторов [ править ]

  • Водный гомогенный реактор
  • Реактор класса Аргонавт
  • Класс DIDO , шесть высокопоточных реакторов по всему миру
  • TRIGA , очень успешный класс с более чем 50 установками по всему миру
  • Класс реактора SLOWPOKE , разработанный AECL , Канада
  • Миниатюрный реактор-источник нейтронов , основанный на конструкции SLOWPOKE, разработанный AECL , в настоящее время экспортируется Китаем.

Исследовательские центры [ править ]

Основная статья: Нейтронные объекты

Полный список можно найти в Списке исследовательских ядерных реакторов .

Исследовательские центры, эксплуатирующие реактор:

Название реактораСтранаГородУчреждениеУровень мощностиДата операции
Реактор BR2БельгияМолБельгийский центр ядерных исследований SCK • CEN100 МВт
Будапештский исследовательский реактор [6]ВенгрияБудапештЦентр энергетических исследований Венгерской академии наук5 МВт [6]1959 [6]
Учебный реактор Будапештского технологического университета [7]ВенгрияБудапештБудапештский технологический университет100 кВт1969 г.
ILL High-Flux реакторФранцияГренобльInstitut Laue-Langevin63 МВт [8]
РА-6АргентинаБарилочеИнститут Бальсейро , Атомный центр Барилоче1 МВт [9]1982 [9]
ЗЭД-2КанадаГлубокая река, ОнтариоAECL «s Chalk River Laboratories200 Вт [10]1960 г.
Ядерный реактор МакмастераКанадаГамильтон, ОнтариоУниверситет Макмастера5 МВт1959 г.
Национальный исследовательский универсальный реакторКанадаГлубокая река, ОнтариоAECL «s Chalk River Laboratories135 МВт1957 г.
Ядерные реакторы ПеттенНидерландыПеттенГолландская группа ядерных исследований и консультантов, [11] Объединенный исследовательский центр ЕС30 кВт и 60 МВт1960 г.
ОРФЕЙФранцияSaclayЛаборатория Леона Бриллюэна14 МВт1980 г.
FRM IIГерманияГархингTechnische Universität München20 МВт2004 г.
HORНидерландыДелфтРеакторный институт Делфта , Делфтский технологический университет2 МВт
BER IIГерманияБерлинHelmholtz-Zentrum Берлин10 МВт
МайнцГерманияМайнцUniversität Mainz, Institut für Kernchemie100 кВт [12]
TRIGA Mark II [13]АвстрияВенаТехнический университет Вены, TU Wien, Atominstitut250 кВт1962 [13]
ИРТ-2000БолгарияСофияИсследовательский сайт Болгарской академии наук2 МВт
ОПАЛАвстралияЛукас Хайтс, Новый Южный УэльсАвстралийская организация ядерной науки и технологий20 МВт2006 г.
IEA-R1БразилияСан-ПаулуInstituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN)3,5 МВт1957 г.
ИРТ-2000 [14]РоссияМоскваМосковский инженерно-физический институт2,5 МВт [14]1967 [14]
САФАРИ-1Южная АфрикаПелиндабаNECSA20 МВт [15]1965 [15]
ХАНАРОЮжная КореяТэджонКорейский научно-исследовательский институт атомной энергии ( KAERI )30 МВт [16]1995 [16]
LVR-15ЧехияРжежИнститут ядерных исследований10 МВт [17]1995 [17]
Программа реакторов Университета штата Северная КаролинаСоединенные ШтатыРоли, Северная КаролинаУниверситет штата Северная Каролина1 МВт [18]1953 [18]
HFIRСоединенные ШтатыОк-Ридж, ТеннессиНациональная лаборатория Окриджа
ATRСоединенные ШтатыАйдахоНациональная лаборатория Айдахо
Исследовательский реактор Университета МиссуриСоединенные ШтатыКолумбия, штат МиссуриУниверситет Миссури10 МВт1966 г.
Учебный реактор Мэрилендского университетаСоединенные ШтатыКолледж-Парк, МэрилендУниверситет Мэриленда250 кВт [19]1970 [19]
Реактор Университета штата ВашингтонСоединенные ШтатыПуллман, ВашингтонВашингтонский государственный университет1 МВт [20]
КРОКУСШвейцарияЛозаннаФедеральная политехническая школа Лозанны
Мария реакторПольшаСверк- ОтвоцкНациональный центр ядерных исследований30 МВт1974 г.
TRIGA Mark IСоединенные ШтатыИрвин, КалифорнияКалифорнийский университет в Ирвине
ITU ReactorиндюкСтамбулСтамбульский технический университет
ETRR-1ЕгипетИншасЦентр ядерных исследований2 МВт1961 г.
ETRR-2ЕгипетИншасЦентр ядерных исследований22 МВт1997 г.
GHARR-1 [21]ГанаАккраНациональный институт ядерных исследований Комиссии по атомной энергии Ганана30 кВт

Списанные исследовательские реакторы:

Название реактораСтранаГородУчреждениеУровень мощностиДата операцииДата закрытияСписан
АСТРААвстрияЗайберсдорф10 МВт1960 г.1999 г.
КОНСОРТобъединенное КоролевствоАскот, БеркширИмперский колледж100 кВт
Реактор JASONобъединенное КоролевствоГринвичКоролевский военно-морской колледж10 кВт1962 г.1996 г.
MOATAАвстралияЛукас Хайтс100 кВт1961 г.1995 г.
HIFARАвстралияЛукас Хайтс1958 г.2007 г.
HTGR (конструкция «штифт в блоке»)объединенное КоролевствоУинфрит в Дорсете ,Международное агентство по атомной энергии20 МВт1964 г.1976 г.Июль 2005 г. [22]
ДИДОобъединенное КоролевствоХарвелл, ОксфордширНаучно-исследовательский центр по атомной энергии1990 г.
Демонстрация ядерной энергииКанадаГлубокая река, ОнтариоAECL «s Rolphton завод20 МВт1961 г.1987 г.
NRXКанадаГлубокая река, ОнтариоAECL «s Chalk River Laboratories1952 г.1992 г.
Реактор PLUTOобъединенное КоролевствоХарвелл, ОксфордширНаучно-исследовательский центр по атомной энергии26 МВт1957 г.1990 г.
Реактор для испытаний в бассейнеКанадаГлубокая река, ОнтариоAECL «s Chalk River Laboratories10 кВт1957 г.1990 г.
WR-1КанадаПинава, МанитобаAECL «s WhiteShell Laboratories60 МВт1965 г.1985 г.
ZEEPКанадаГлубокая река, ОнтариоAECL «s Chalk River Laboratories1945 г.1973
Больше Зал ПристройкаСоединенные ШтатыСиэтлВашингтонский университет100 кВт1961 г.1988 г.
Ева реакторПольшаСверк- ОтвоцкПОЛАТОМ Институт ядерной энергии10 МВт1958 г.1995 г.
FiR 1ФинляндияЭспооХельсинкский технологический университет ,
позже Центр технических исследований Финляндии VTT		250 кВт [23]1962 [23]2015 [24]
RV-1ВенесуэлаКаракасВенесуэльский институт научных исследований3 МВт1960 г.1994 г.

Ссылки [ править ]

  1. ^ «ПКИ по конверсии исследовательских реакторов с миниатюрными нейтронными источниками (MNSR) на низкообогащенный уран (НОУ)» . Ядерный топливный цикл и технология обращения с отходами . Международное агентство по атомной энергии. 13 января 2014 . Проверено 25 октября 2015 года .
  2. ^ «Пониженное обогащение для исследовательских и испытательных реакторов» . Национальное управление ядерной безопасности. Архивировано из оригинального 29 октября 2004 года.
  3. ^ "Принятие отработавшего ядерного топлива исследовательских реакторов США за рубежом" . Национальное управление ядерной безопасности. Архивировано из оригинального 22 сентября 2006 года.
  4. ↑ Чо, Адриан (28 января 2016 г.). «Избавление исследовательских реакторов от высокообогащенного урана займет на десятилетия больше, чем планировалось» . Наука . Проверено 13 апреля 2020 .
  5. ^ «МАГАТЭ подчеркивает работу по преобразованию исследовательских реакторов» . Мировые ядерные новости. 24 февраля 2020 . Проверено 13 апреля 2020 .
  6. ^ a b c "Будапештский исследовательский реактор | Будапештский нейтронный центр ... для исследований, науки и инноваций!" . www.bnc.hu . Проверено 15 февраля 2018 .
  7. ^ "Институт ядерных технологий" . reak.bme.hu . Проверено 11 сентября 2019 .
  8. ^ "Ядерные реакторы" . pd.chem.ucl.ac.uk . Проверено 15 февраля 2018 .
  9. ^ a b "RA-6 de Argentina" (на испанском языке) . Проверено 15 февраля 2018 .
  10. ^ "Исследовательские реакторы - Канадская ядерная ассоциация" . Канадская ядерная ассоциация . Проверено 15 февраля 2018 .
  11. ^ "Реактор с высоким потоком - Европейская комиссия" . ec.europa.eu . 13 февраля 2013 . Проверено 15 февраля 2018 .
  12. ^ Майнц, Johannes Gutenberg-Universität. «Реактор» . www.kernchemie.uni-mainz.de (на немецком языке) . Проверено 15 февраля 2018 .
  13. ^ a b "АТИ: Реактор" . ati.tuwien.ac.at . Проверено 15 февраля 2018 .
  14. ^ a b c "Реактор | Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" . eng.mephi.ru . Проверено 15 февраля 2018 .
  15. ^ а б "САФАРИ-1" . www.necsa.co.za . Проверено 15 февраля 2018 .
  16. ^ a b "Реактор с улучшенным нейтронным потоком (HANARO) | Оборудование | NTI" . www.nti.org . Проверено 15 февраля 2018 .
  17. ^ a b "Исследовательский реактор LVR-15 | Centrum výzkumu Řež" . cvrez.cz . Проверено 15 февраля 2018 .
  18. ^ a b "История - Программа ядерных реакторов" . Программа ядерных реакторов . Проверено 17 июля 2018 .
  19. ^ a b «Учебный реактор Университета Мэриленда (MUTR) | Реактор TRIGA мощностью 250 кВт | Радиационные установки Университета Мэриленда» . радиация.umd.edu/ . Проверено 11 июня 2018 .
  20. ^ "Центр ядерных наук Вашингтонский государственный университет" . nsc.wsu.edu . Проверено 6 августа 2019 .
  21. ^ "База данных исследовательского реактора - GHARR-1" . Международное агентство по атомной энергии . Проверено 15 февраля 2018 года .
  22. ^ https://web.archive.org/web/20121006220020/http://www.nda.gov.uk/stakeholder/newsletter/winfrith-dragon.cfm?renderforprint=1&
  23. ^ a b Карлсен, Уэйд; Вилкамо, Олли (14 декабря 2016 г.). «Старый исследовательский ядерный реактор Финляндии будет выведен из эксплуатации - строится новый центр ядерной безопасности» . VTT Impulse . Проверено 22 февраля 2018 .
  24. ^ "База данных исследовательского реактора" . Международное агентство по атомной энергии . Проверено 22 февраля 2018 .
  • Информационный документ WNA № 61: Исследовательские реакторы
  • Ядерное нераспространение: Министерству энергетики необходимо принять меры для дальнейшего сокращения использования оружейного урана в гражданских исследовательских реакторах , GAO , июль 2004 г., GAO-04-807

Внешние ссылки [ править ]

  • Список ядерных исследовательских реакторов в мире, доступный для поиска МАГАТЭ
  • Национальная организация испытательных, исследовательских и учебных реакторов, Inc.
  • NMI3 - Инициатива интегрированной инфраструктуры EU-FP7 для рассеяния нейтронов и мюонной спектроскопии