Брукхейвенский графитовый исследовательский реактор
Брукхейвенский графитовый исследовательский реактор ( BGRR ) — исследовательский реактор , расположенный 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] БГРР работал с 1950 по 1968 год и полностью выведен из эксплуатации. [2]
История
[ редактировать ]БГРР был первым ядерным реактором, построенным после Второй мировой войны исключительно для мирного использования. Это был первый реактор, построенный в BNL. Основными целями BGRR было производство нейтронов для научных целей и усовершенствование 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 он был введен в эксплуатацию в августе 1950 года. [3]
Дизайн
[ редактировать ]BGRR представлял собой исследовательский реактор с воздушным охлаждением и графитовым замедлителем, работающий на урановом топливе. 700 тонн [3] Активная зона реактора состояла из графитового куба высотой 25 футов со стороной, состоящей из более чем 60 000 отдельных кусков графита. Реактор охлаждался воздухом, проходящим через активную зону, мощностью три 1000 л.с. фанаты. [4] Биологический щит был построен из бетона высокой плотности, содержащего стальные сферы и особенно плотный железорудный лимонит . [2] [5] Будучи исследовательским реактором, BGRR никогда не имел системы преобразования энергии для выработки электроэнергии; тепло ядерных реакций выбрасывалось через высокую дымовую трубу в атмосферу. [5]
Загрузка и разгрузка твэлов БГРР осуществлялась через отверстия графитовых каналов на южном забое. Управление работой реактора осуществлялось посредством положения 16 стержней управления , которые проникали в реактор горизонтально в направлениях, параллельных диагоналям основания реактора. [2] Исходным топливом BGRR был природный уран (NU), в котором использовались алюминиевые топливные элементы длиной 11 футов, каждый из которых содержал 33 топливных блока NU. За время эксплуатации с топливом НУ произошло 28 отказов твэлов. [2]
В 1958 году НУ-топливо было заменено топливом из высокообогащенного урана (ВОУ), плакированного алюминием. Каждый элемент ВОУ имел длину 24 дюйма. [2] Каждый топливный элемент содержал по 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 по всему периметру краями. [4]
Реактор был рассчитан на тепловую мощность 32 МВт с расчетным эксплуатационным пределом в 28 МВт для ядерного топлива. Реактор обычно работал на мощности примерно 20 мегаватт с ВОУ. [2]
Конструкция реакторной установки включала как линии нейтронных пучков для экспериментов за пределами активной зоны реактора, так и контуры труб, которые позволяли проводить эксперименты при прохождении жидкости через активную зону действующего реактора. [1]
За пределами здания реактора, совместно с построенным впоследствии HFBR, находилась обходная фильтровальная установка реактора (RBFF). Эта установка обеспечивала улучшенную очистку воздуха перед выбросом в атмосферу в маловероятном случае отказа топливного элемента либо в BGRR, либо в HFBR. Также обеспечивалась достаточная очистка воздуха, позволяющая использовать воздушное охлаждение в качестве метода борьбы с графитовым пожаром на БГРР. Объект введен в эксплуатацию в 1965 году. [4]
Вывод из эксплуатации
[ редактировать ]Проработав 18 лет, БГРР функционально устарел. BGRR был переведен в режим ожидания в июне 1968 года, а затем окончательно остановлен в 1969 году. Все топливо было удалено из реактора и отправлено на площадку Саванна-Ривер к 1972 году. BGRR был полностью выведен из эксплуатации в 2012 году после 13-летнего периода стоимостью 148 миллионов долларов. процесс. Загрязненные материалы были отправлены в Неваду и Юту для утилизации. [2] [3]
По состоянию на 2020 год несколько зданий и сооружений, в которых размещался БГРР и связанные с ним объекты, остаются на безопасном хранении или перепрофилируются для других целей. [5] За время своего существования реактор и сопровождающие его ученые и инженеры провели около 25 000 отдельных экспериментов. BGRR был предшественником пучкового реактора с высоким потоком, 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 ее сноса в 2020 году. [6]
См. также
[ редактировать ]
- Брукхейвенская национальная лаборатория
- Пучковый реактор с высоким потоком (HFBR), преемник BGRR в Брукхейвенской национальной лаборатории , третий и последний реактор, который будет построен в BNL
- Брукхейвенский медицинский исследовательский реактор (BMRR), второй реактор, работавший в Брукхейвенской национальной лаборатории.
- Чикаго Pile-1 (CP-1), первый искусственный ядерный реактор, реактор-предшественник BGRR, графитовый реактор на урановом топливе, аналогичный по конструкции и эпохе, расположенный в Чикагском университете. [7]
- Графитовый реактор X-10 , предшественник реактора BGRR, графитовый реактор на урановом топливе, аналогичный по конструкции и эпохе, расположенный в Национальной лаборатории Ок-Ридж. [7]
Ссылки
[ редактировать ]- Цитаты
- ^ Jump up to: а б с д История Брукхейвена: использование реакторов в качестве исследовательских инструментов - Брукхейвенский исследовательский реактор графита Брукхейвенская национальная лаборатория. По состоянию на 19 декабря 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г https://www.bnl.gov/bgrr/ Брукхейвенский графитовый исследовательский реактор. Отдел охраны окружающей среды БНЛ. По состоянию на 19 декабря 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с https://riverheadlocal.com/2012/07/19/decommissioning-of-nations-first-peacetime-research-reactor-completed-at-bnl/ Сивилетти, Дениз. «В БНЛ завершен вывод из эксплуатации первого в стране исследовательского реактора мирного времени». Риверхед Местный. 19 июля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с https://www.osti.gov/servlets/purl/4508009 Проектирование, испытания и использование установки обходных фильтров реактора Брукхейвенской национальной лаборатории (BNL). 22 августа 1966 года.
- ^ Jump up to: а б с https://www.bnl.gov/bgrr/bgrr-complex.php Описание комплекса Брукхейвенского графитового исследовательского реактора. Отдел охраны окружающей среды БНЛ. По состоянию на 19 декабря 2020 г.
- ^ https://www.energy.gov/em/articles/cleanup-workers-set-tear-down-iconic-brookhaven-reactor-stack-year Работники по уборке собираются снести в этом году культовую батарею реактора в Брукхейвене. 25 февраля 2020 г. Министерство энергетики.
- ^ Jump up to: а б https://www.osti.gov/servlets/purl/4061498 Черник, Джек. «Ядерный реактор достигает совершеннолетия». Серия лекций в Брукхейвене. 13 ноября 1963 года.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с Брукхейвенским графитовым исследовательским реактором , на Викискладе? - Фотография недели Министерства энергетики (30 мая 2014 г.): Брукхейвенский графитовый исследовательский реактор — https://www.energy.gov/articles/photo-week-brookhaven-graphite-research-reactor
