Эксперименты с БОРАКСОМ
Эксперименты BORAX представляли собой серию экспериментов по безопасности ядерных реакторов с кипящей водой , проводимых Аргоннской национальной лабораторией в 1950-х и 1960-х годах на Национальной испытательной станции реакторов в восточном Айдахо . [1] Они были выполнены с использованием пяти реакторов BORAX, спроектированных и построенных Аргонном. [2] BORAX-III был первым ядерным реактором, поставившим электроэнергию в сеть США в 1955 году.
Эволюция БОРАКСА
[ редактировать ]Эта серия испытаний началась в 1952 году со строительства ядерного реактора BORAX-I . [4] [3] Эксперимент BORAX-I доказал, что реактор, использующий прямое кипение воды, будет практичным, а не нестабильным из-за образования пузырьков в активной зоне. [5] Впоследствии реактор использовался для на скачок мощности испытаний , которые показали, что быстрое преобразование воды в пар позволяет безопасно контролировать реакцию. Последнее, преднамеренно разрушительное испытание в 1954 году привело к неожиданно большому скачку мощности, в результате которого «вместо плавления нескольких топливных пластин в результате испытания расплавилась большая часть всей активной зоны». Данные об этом расплавлении активной зоны и выбросе ядерного топлива и продуктов ядерного деления помогли улучшить математические модели. Испытания подтвердили ключевые принципы безопасности конструкции современных ядерных энергетических реакторов. Проектная мощность BORAX-I составляла тепловую 1,4 мегаватт. Конструкция BORAX-I была предшественником установки SL-1 , которая начала работу неподалеку в 1958 году. Принципы, открытые в экспериментах BORAX-I, помогли ученым понять фатальную аварию на SL-1 в 1961 году.
Реактор BORAX-II был построен в 1954 году, проектная мощность 6 МВт(т). В марте 1955 года BORAX-II был намеренно уничтожен, приведя реактор в «критическое состояние».
BORAX-III добавил турбину к конструкции BORAX-II, доказав, что загрязнение турбины не будет проблемой. 17 июля 1955 года он был подключен к местной электросети примерно на час. [6] BORAX-III обеспечил мощность 2000 кВт для питания близлежащего Арко, штат Айдахо (500 кВт), испытательного центра BORAX (500 кВт) и частично обеспечил электроэнергией Национальную испытательную станцию реактора (после 2004 года - Национальную лабораторию Айдахо ) (1000 кВт). Таким образом, Арко стал первым сообществом, питающимся исключительно за счет ядерной энергии. Реактор продолжал использоваться для испытаний до 1956 года.
BORAX-IV, построенный в 1956 году, исследовал ториевый топливный цикл и топливо на основе урана-233 тепловой мощностью 20 МВт. В этом эксперименте использовались топливные пластины, которые были намеренно полны дефектов, чтобы изучить долгосрочную работу электростанции с поврежденными топливными пластинами. Радиоактивные газы были выброшены в атмосферу.
BORAX-V продолжил работы над конструкциями кипящих реакторов, включая использование пароперегревателя . Действул с 1962 по 1964 год.
Разрушительное испытание и очистка БОРАКС-I
[ редактировать ]Краткое содержание теста:
(Испытание) проводилось путем выведения четырех из пяти стержней управления достаточно далеко, чтобы сделать реактор критическим на очень низком уровне мощности. Затем пятый стержень выстреливался из сердечника с помощью пружины. В этом тесте стержень был выброшен примерно за 0,2 секунды. После выброса управляющего стержня в реакторе произошел взрыв, унесший механизм управления и вырвавший активную зону. На расстоянии полумили уровень радиации поднялся до 25 мр/час. Эвакуация персонала длилась около 30 минут. [7]
Уничтожение BORAX-I вызвало «распространение по воздуху загрязняющих веществ, возникших в результате последнего эксперимента с реактором BORAX-I» и вероятное загрязнение верхнего 1 фута почвы на площади около 2 акров в окрестностях. [8] Перед тем, как его можно будет использовать для последующих экспериментов, это место требовало очистки. Площадь 84 000 квадратных футов (7 800 м²) 2 ) территория была покрыта 6 дюймами гравия в 1954 году, но с тех пор трава, полынь и другие растения снова засеяли эту территорию. Обломки БОРАКС-I захоронены примерно в 2730 футах (830 м) к северо-западу от экспериментального реактора-размножителя-1 , общедоступного национального памятника. С 1987 года Агентство по охране окружающей среды США классифицировало могильник как действующий блок 6-01 Суперфонда , один из двух таких объектов (наряду с SL-1 ) в Национальной лаборатории Айдахо . В 1995 году Агентство по охране окружающей среды приказало, чтобы основным средством защиты могильника было: «Сдерживание путем перекрытия инженерным барьером, построенным в основном из местных материалов». [8] Ожидается, что это место приведет к увеличению риска рака не более чем на 2 из 10 000 при долгосрочном жилом использовании через 320 лет, без значительного увеличения после этого времени. Этот расчет риска игнорирует защиту, обеспечиваемую почвенным покровом, который на момент принятия решения Агентства по охране окружающей среды снизил воздействие немногим выше фонового уровня, и делает очень пессимистичные предположения моделирования, которые значительно увеличивают прогнозируемый риск, чтобы намеренно сосредоточиться на высоком, а не на высоком уровне. чем сторона с низким эффектом. [8]
См. также
[ редактировать ]- SL-1 , единственная демонстрация принципов BORAX-I во время реальной ядерной аварии.
- Экспериментальный реактор-размножитель I первой выработки электроэнергии
Ссылки
[ редактировать ]- Примечания
- ^ Разработка технологии легководных реакторов , Аргоннская национальная лаборатория
- ^ Отдел технической информации USAEC (1970). ANL-175 - Ядерные реакторы, построенные, строящиеся или планируемые в Соединенных Штатах по состоянию на 30 июня 1970 г. TID-8200 (22-я ред.) (PDF) (Отчет).
- ^ Перейти обратно: а б Гарольдсен 2008 , с. iv-v.
- ^ БОРАКС — сокращение слов «эксперимент с реактором с кипящей водой». [3]
- ^ Гарольдсен 2008 , с. 35.
- ^ Комиссия по атомной энергии США (12 августа 1955 г.). «Айдахо-Таун получит атомную энергию и свет в ходе демонстрации ядерной энергии» . Проверено 11 октября 2014 г. Пресс-релиз AEC по освещению BORAX-III Арко, Айдахо.
- ^ «Аварии критичности» . Архивировано из оригинала 27 февраля 2014 года . Проверено 11 октября 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Запись о решении суперфонда EPA: Национальная инженерная лаборатория Айдахо (USDOE) Идентификатор EPA: ID4890008952, OU 24, Айдахо-Фолс, ID, 01.12.199» (PDF) . НАЦИОНАЛЬНАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ АЙДАХО (USDOE). 1996 год . Проверено 11 октября 2014 г.
- Библиография
- Гарольдсен, Рэй (2008). «История ядерного реактора БОРАКС и катастрофы EBR-I» (PDF) . Аргоннская национальная лаборатория.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с экспериментами с БОРАКСом, на Викискладе? - реактора БОРАКС-I Описание на площадке Аргоннской национальной лаборатории .
- Описание реактора BORAX-II на веб-сайте Аргоннской национальной лаборатории.
- Описание реактора BORAX-III на веб-сайте Аргоннской национальной лаборатории.
- Описание реактора BORAX-IV на веб-сайте Аргоннской национальной лаборатории.
- Описание реактора BORAX-V на веб-сайте Аргоннской национальной лаборатории.
- Краткое изложение экспериментов с БОРАКСом в Приложении B к истории Национальной лаборатории Айдахо . Доказательство принципа .
- Бура - эксперимент по безопасности на реакторе с кипящей водой на YouTube
43 ° 31'05 "N 113 ° 00'34" W / 43,51798 ° N 113,00946 ° W