Flattop (критическая сборка)

Flattop — эталонная критическая сборка , которая используется для изучения ядерных характеристик урана-233 , урана-235 и плутония-239 сферической формы, окруженного относительно толстым из природного урана отражателем нейтронов .

Сборки с плоской вершиной используются для измерения коэффициентов нейтронной активации и реактивности. Поскольку энергия нейтронов в отражателе постепенно уменьшается, эксперименты можно проводить с различными энергетическими спектрами в зависимости от места, в котором они расположены. ^{[ 1 ]}

Технические характеристики

Flattop — это протестированная машина для критической сборки с фиксированной геометрией, отражающая природный уран, которая может вмещать плутониевые или урановые сердечники. Спектр быстрых нейтронов используется для проведения эталонных нейтронно-физических измерений в сферической геометрии с различными материалами делящихся драйверов. Ключевые задачи Flattop включают фундаментальные исследования физики реакторов, облучение образцов для радиохимических исследований, исследования минимальной критической массы актинидов, калибровку детекторов и обучение. Ядро U-233 больше не пригодно для использования из-за его высокой активности гамма-излучения . ^{[ 1 ]}

Первоначально эксперимент проводился в Центре критических экспериментов Национальной лаборатории Лос-Аламоса (LACEF). ^{[ 2 ]} расположен на площадке Пахарито в Лос-Аламосе, также известной как Техническая зона 18. В 2005 году площадка Пахарито начала закрываться, а ядерный материал был перемещен в Национальный исследовательский центр экспериментов по критичности (NCERC), который расположен на площадке национальной безопасности штата Невада . Однако NCERC по-прежнему находится в ведении Национальной лаборатории Лос-Аламоса. Основные возможности NCERC включают Flattop вместе с тремя другими критическими сборками: Comet, Planet и Godiva -IV, а также значительный запас ядерных материалов, доступных для экспериментального использования. Важнейшие операции NCERC начались в 2011 году и продолжают работать сегодня. ^{[ 3 ]}

Исследования космической энергетики

В 2012 году Flattop использовался для ключевой демонстрации использования ядерной энергии в космических целях. Демонстрация использования деления с плоской вершиной, или DUFF, ^{[ 4 ]} Национальная лаборатория Лос-Аламоса планировала испытание с использованием Flattop в качестве ядерного источника тепла. Команда из Исследовательского центра Гленна НАСА в сотрудничестве с командой разработчиков реактора LANL спроектировала, построила и протестировала тепловую трубку и систему преобразования энергии для подключения к Flattop с конечной целью - продемонстрировать производство электроэнергии с использованием технологий, применимых для космического применения. ^{[ 4 ]}

Элементы управления

Flattop состоит из полусферического неподвижного рефлектора и двух подвижных четвертьсфер рефлектора, закрывающихся на центральное ядро. Один подвижный отражатель управляется гидравлическим давлением, а другой приводится в действие двигателем. ^{[ 1 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Маленфант, RE (июнь 1981 г.). «Комплекс критических сборок Wires» (PDF) . Национальная лаборатория Лос-Аламоса ЛА-872-МС. дои : 10.2172/6463833 . S2CID 106391822 .
^ Лоаиза, Дэвид; Геман, Дэниел (2006). «Конец эпохи Центра критических экспериментов в Лос-Аламосе: история критических сборок и экспериментов (1946–2004)». Летопись атомной энергетики . 33 (17–18): 1339–1359. doi : 10.1016/j.anucene.2006.09.009 .
^ Хейс, Дэвид К.; Майерс (16 июля 2012 г.). «Национальный исследовательский центр экспериментов по критичности: возможности и статус» . 53-е ежегодное собрание Института управления ядерными материалами (LA-UR-12-22906) . Проверено 16 февраля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б Гибсон, Марк А.; Бриггс, Максвелл Х.; Санзи, Джеймс Л.; Брейс, Майкл Х. (декабрь 2013 г.). «Преобразование Стирлинга с использованием тепловых трубок для демонстрации использования теста деления с плоской вершиной (DUFF)» (PDF) . Альбукерке: Американское ядерное общество . Ядерные и новые технологии для космоса (NETS-2013), НАСА .

[malefant-1] Jump up to: ^а ^б ^с Маленфант, RE (июнь 1981 г.). «Комплекс критических сборок Wires» (PDF) . Национальная лаборатория Лос-Аламоса ЛА-872-МС. дои : 10.2172/6463833 . S2CID 106391822 .

[2] Лоаиза, Дэвид; Геман, Дэниел (2006). «Конец эпохи Центра критических экспериментов в Лос-Аламосе: история критических сборок и экспериментов (1946–2004)». Летопись атомной энергетики . 33 (17–18): 1339–1359. doi : 10.1016/j.anucene.2006.09.009 .

[ncerc-3] Хейс, Дэвид К.; Майерс (16 июля 2012 г.). «Национальный исследовательский центр экспериментов по критичности: возможности и статус» . 53-е ежегодное собрание Института управления ядерными материалами (LA-UR-12-22906) . Проверено 16 февраля 2024 г.

[DUFF-4] Jump up to: ^а ^б Гибсон, Марк А.; Бриггс, Максвелл Х.; Санзи, Джеймс Л.; Брейс, Майкл Х. (декабрь 2013 г.). «Преобразование Стирлинга с использованием тепловых трубок для демонстрации использования теста деления с плоской вершиной (DUFF)» (PDF) . Альбукерке: Американское ядерное общество . Ядерные и новые технологии для космоса (NETS-2013), НАСА .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]