SLOWPOKE reaktörü - SLOWPOKE reactor

SLOWPOKE reaktörü
Slowpoke Reaktör Montreal.jpg
Polytechnique Montreal'in SLOWPOKE-2 reaktör çukur kapağı.
Nesil Nötron
reaktör konsepti Düşük enerjili, havuz içi tank tipi nükleer araştırma reaktörü
Reaktör çekirdeğinin ana parametreleri
Yakıt ( bölünebilir malzeme ) Bilgi eksik
Birincil soğutucu hafif su
reaktör kullanımı
Birincil kullanım nötron aktivasyon analizi
"SLOWPOKE" Burada yönlendirir. Pokémon türleri için bkz. Slowpoke ve Slowbro .

Uyuşuk (Güvenli düşük güç Kritical Denemeye kısaltması) bir düşük enerjili olduğu tankı-in-havuz tipi nükleer araştırma reaktörü tarafından tasarlanan Kanada Limited Atom Enerjisi 1960'ların sonunda (AECL). John W. Hilborn, tasarımıyla en yakından ilişkili bilim adamıdır. Berilyum tarafından çok düşük bir kritik kütle ile yansıtılır , ancak küçük parçacık hızlandırıcılardan veya diğer radyoaktif kaynaklardan elde edilenden daha yüksek nötron akıları sağlar .

Temel tasarım

SLOWPOKE reaktör çekirdek modeli.

SLOWPOKE-2 orijinal olarak alüminyum kaplamalı %28 uranyum - alüminyum alaşımı şeklinde %93 yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum kullandı ve daha sonra 1985'te seramik UO 2 yakıt kullanılarak yeni bir düşük zenginleştirilmiş uranyum tasarımı (~%19.9 zenginleştirilmiş) devreye alındı . Çekirdek, sabit bir berilyum halkası ve bir alt berilyum levhası ile çevrili, sadece 22 cm çapında ve 23 cm yüksekliğinde yaklaşık 200-300 yakıt piminden oluşan bir tertibattır . Kritik yakıt eklenerek yanıklar olarak tutulur berilyum çekirdeğin üstüne bir tepsiye plakaları. Reaktör çekirdeği sağlar derin 6 m, düzenli ışık, su, 2.5 m çaplı bir havuzda oturur soğutma doğal konveksiyon yoluyla. Pasif soğutmaya ek olarak, reaktör yüksek derecede doğal güvenliğe sahiptir ; yani, su ısındığında veya kabarcıklar oluşturduğunda zincirleme reaksiyonun yavaşlaması gibi pasif, doğal yollarla kendini düzenleyebilir . Bu özellikler aslında o kadar baskındır ki, SLOWPOKE-2 reaktörü gece boyunca gözetimsiz (ancak uzaktan izlenir) çalışma lisansına sahiptir. SLOWPOK'lerin çoğu nominal 20 kW olarak derecelendirilmiştir, ancak daha kısa süreler için daha yüksek güçte çalışma mümkündür.

Tarih

SLOWPOKE-1 ve SLOWPOKE-2

SLOWPOKE araştırma reaktörü 1967'de AECL'nin Whiteshell Laboratuvarlarında tasarlandı . 1970 yılında Chalk River Laboratories'de bir prototip ünite tasarlandı ve üretildi . Mevcut nükleer reaktörlerin karmaşıklığından ve yüksek işletme maliyetlerinden kaçınırken, küçük ticari hızlandırıcılardan elde edilenden daha yüksek bir nötron akışı sağlayarak öncelikle Kanada üniversiteleri için tasarlandı. Chalk River prototipi 1970'de kritik hale geldi ve 1971'de Toronto Üniversitesi'ne taşındı. Berilyum reflektöründe bir örnek yeri vardı ve 5 kW güç seviyesinde çalıştırıldı. 1973 yılında güç 20 kW'a çıkarıldı ve gözetimsiz çalışma süresi 4 saatten 18 saate çıkarıldı.

İlk ticari örnek 1971'de AECL'nin Ottawa'daki Ticari Ürünler Bölümünde başlatıldı ; ve 1976'da orijinal SLOWPOKE-1 ünitesinin yerine Toronto Üniversitesi'nde SLOWPOKE-2 adlı ticari bir tasarım kuruldu. Ticari model, berilyum reflektöründe beş örnek bölgeye ve reflektörün dışında konuşlanmış beş bölgeye sahiptir.

1976 ve 1984 yılları arasında, Yüksek Derecede Zenginleştirilmiş Uranyum (HEU) yakıtlı yedi SLOWPOKE-2 reaktörü , altı Kanada şehrinde ve Kingston, Jamaika'da devreye alındı . 1985 yılında ilk Düşük Zenginleştirilmiş Uranyum (LEU) yakıtlı SLOWPOKE-2 reaktörü Kingston, Ontario'daki Kanada Kraliyet Askeri Koleji'nde (RMC) devreye alındı . O zamandan beri beş reaktör hizmet dışı bırakıldı (Saskatchewan Araştırma Konseyi, Toronto Üniversitesi, Alberta, Dalhousie ve Saskatchewan) ve biri LEU'ya ( Polytechnique Montreal ) dönüştürüldü .

SLOWPOKE-3 ve SLOWPOKE-4

AECL ayrıca tasarlanmış ve için uyuşuk Gösteri Reaktör adı verilen bir ölçek büyütme sürümü (2-10 MWth) (SDR, "uyuşuk-3") inşa bölgesel ısıtma onun en Whiteshell Nükleer Araştırma Kurumu içinde Manitoba . SDR teknolojisine dayalı bir bölgesel ısıtma sisteminin ekonomisinin, geleneksel fosil yakıtlarınkiyle rekabetçi olduğu tahmin ediliyordu . Ancak, bu teknoloji için pazar gerçekleşmedi ve önerilen SES-10 (SDR deneyimine dayanan "SLOWPOKE-4") hiçbir zaman inşa edilmedi ve SDR hizmetten çıkarma için kapatıldı.

Deniz Güç Kaynağı

1980'lerin ortalarında Kanada kısaca Oberon sınıfı denizaltılarını , batık operasyonlar sırasında geminin pillerini sürekli olarak şarj etmek için bir SLOWPOKE nükleer reaktörü kullanarak nükleer güce dönüştürmeyi düşündü. Kanada Kraliyet Askeri Koleji'nde reaktörün potansiyel deniz uygulamaları üzerinde çok sayıda çalışma yapıldı .

Mevcut uygulamalar

SLOWPOKE reaktörleri temel olarak nötron aktivasyon analizi (NAA), araştırma ve ticari hizmet olarak, ayrıca öğretim, eğitim, ışınlama çalışmaları, nötron radyografisi (yalnızca Kanada Kraliyet Askeri Koleji'nde ) ve radyoaktif izleyicilerin üretimi için kullanılır. . Başlıca avantajları, bu reaktör tasarımının güvenilirliği ve kullanım kolaylığı ve nötron akışının tekrarlanabilirliğidir. Yakıt en az 20 yıl boyunca hiç modifiye edilmediğinden , ışınlama bölgelerindeki nötron spektrumu değişmez ve nötron akısı yaklaşık %1'e kadar tekrarlanabilir.

Orijinal reaktörlerden üçü hala çalışıyor. Bu reaktörün tüm teknik hedeflerine ulaşılmış olsa da, yabancı satışların olmaması hayal kırıklığı yarattı.

  • Kanada Kraliyet Askeri Koleji'nin elektriksiz reaktör işletme lisansı yenilendi ve 1 Temmuz 2013'ten 30 Haziran 2023'e kadar geçerli olacak. RMCC, 1985'ten beri küçük bir SLOWPOKE-2 araştırma tesisi (nominal reaktör gücü 20 kW) işletiyor. Nötron Işın Tüpü (NBT) Şubat 1999'da SLOWPOKE-2 tesisine radyoskopi ve tomografi operasyonları için (2 boyutlu ve 3 boyutlu tahribatsız görüntüleme teknikleri) eklenmiştir.
  • École Polytechnique de Montréal'in SLOWPOKE-2 elektriksiz reaktör işletme lisansı yenilendi ve 1 Temmuz 2013'ten 30 Haziran 2023'e kadar geçerli olacak. Reaktör 36 yıldır çalışıyor ve araştırma, öğretim, nötron için kullanılıyor üretimi ve izotop üretimi.
  • Kingston Jamaika'daki West Indies Üniversitesi Uluslararası Çevre ve Nükleer Bilimler Merkezi, Ulusal Nükleer Güvenlik İdaresi (NNSA) ile ortaklık ve yardımla 2015 yılında LEU'ya dönüştürülen SLOWPOKE-2 reaktörünü işletmeye devam ediyor. IAEA'nın.

Eski uygulamalar

  • Dalhousie Üniversitesi , Dalhousie'nin İz Analizi Araştırma Merkezi'nin bir parçası olan SLOWPOKE-2 Reaktör Tesisinin yakıtını boşaltmak ve hizmet dışı bırakmak için başvuruda bulundu ve kendisine bir Lisans verildi. içinde Halifax, Nova Scotia 31 Ağustos 2011 tarihinde.
  • Toronto Üniversitesi sallanan kim Reaktörü 31 Aralık Toronto Üniversitesi başvurusunda 1998 yılına kadar 1976 den ameliyat ve, sökülmesi için bir Lisansı 2001 yılında uyuşuk-2 Nükleer Araştırma Reaktörü Tesisi yayınlandı.
  • Alberta Üniversitesi'nin SLOWPOKE-2 Reaktörü, 22 Nisan 1977'den 5 Ağustos 2017'de sökülene kadar çalıştı. Alberta Üniversitesi, SLOWPOKE-2 Nükleer Araştırma Reaktörü Tesisinin 2017'de Hizmetten Çıkarılması için başvuruda bulundu ve bir Lisans verildi.
  • Saskatchewan Araştırma Konseyi'nin SLOWPOKE-2 Reaktörü 1981'den Aralık 2017'de kapatılana kadar çalıştı. Hizmetten çıkarmanın 2020'de tamamlanması bekleniyordu.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar