Jump to content

Вестингауз ТР-2

Ядерный реактор TR-2 , также известный как испытательный реактор Вестингауза или испытательный реактор Вестингауза (WTR), представлял собой небольшой исследовательский и испытательный реактор, спроектированный и изготовленный компанией Westinghouse Electric Corporation на их площадке Waltz Mill недалеко от Мэдисона, штат Пенсильвания , примерно в 30 милях к юго-востоку от Питтсбург . ТР-2 был первым частным исследовательским и испытательным реактором. В 1960 году на реакторе произошла авария, повлекшая за собой серьезное повреждение топлива. [ 1 ] [ 2 ]

, низким давлением, низкой температурой, легководным охлаждением и замедлителем ТР-2 представлял собой гетерогенный реактор с водой под давлением . Основная функция реактора заключалась в испытаниях материалов и компонентов реактора. Вместо того, чтобы включать в себя корпус нагнетателя с электрическим подогревом, как это обычно бывает в коммерческих реакторах PWR, разработанных с 1960-х годов, TR-2 полагался на статическое давление воды, создаваемое резервуаром с водой, известным как напорный резервуар, который был поднят высоко над землей и соединен с корпусом реактора трубопроводами. Тепло, вырабатываемое реактором, передавалось в теплообменники для окончательного отвода тепла в окружающую среду через градирню с принудительной тягой. Первоначально реактору было разрешено работать на тепловой мощности до 20 мегаватт, хотя он был спроектирован и построен так, чтобы в конечном итоге обеспечить работу на уровне тепловой мощности 60 мегаватт. [ 3 ] В конструкцию реактора были включены места для экспериментальных капсул, испытательных контуров и топливных экспериментов; как и порт нейтронного пучка. [ 4 ] 8 января 1960 года Комиссия по атомной энергии (AEC) выпустила поправку 1 к лицензии объекта, разрешающую работу на тепловой мощности до 60 мегаватт. [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ]

Реактор размещался внутри конструкции, известной как паровой контейнер, называемой в некоторой литературе защитной конструкцией, которая была спроектирована для удержания продуктов деления, которые могли выйти из реактора во время аварии. Пароизоляция представляла собой металлический правый цилиндр высотой примерно 74 фута над уровнем земли и внутренним диаметром 70 футов. Верхняя часть пароконтейнера была слегка закругленной. В пароконтейнере было два шлюза. [ 7 ]

Система механической вентиляции была предусмотрена для уравнительного резервуара технологической воды и напорного резервуара технологической воды, который был поднят почти на 250 футов над землей на металлической опорной раме примерно в 500 футах к востоку от пароконтейнера. Нагнетаемый воздух проносился над уравнительным баком, удаляя газы, обычно образующиеся во время работы реактора, а затем направлялся в напорный бак, где газы выпускались через вентиляционное отверстие на высоте около 250 футов над уровнем окружающей земли. [ 8 ] [ 9 ] [ 7 ]

Корпус реактора из нержавеющей стали имел высоту 32 фута, диаметр 8 футов и толщину стенок 1 дюйм. Ректорный корпус был ориентирован вертикально и окружен бетоном для защиты от радиации. Топливные элементы загружались и удалялись через диагональную трубу, которая простиралась от середины высоты корпуса реактора до заполненного водой передаточного канала, соединявшего паровую оболочку с окружающими зданиями объекта. [ 7 ]

Типичный для исследовательско-испытательного реактора, он не производил электроэнергию. [ 2 ]

Испытательный реактор был расположен в северо-западной части освоенной территории более крупного объекта Waltz Mill. [ 10 ] Реактор был расположен на восточной стороне Уолц-Милл-роуд, примерно в 2300 футах к северу от нынешнего пересечения Уолц-Милл-роуд и межштатной автомагистрали 70.

Активная зона ТР-2 состояла из цилиндрических твэлов. Топливные элементы представляли собой механические сборки, включающие несколько отдельных алюминиевых топливных трубок, в которых содержалось урановое топливо; некоторые топливные элементы помимо топливных трубок включали в себя другие приборы реактора или компоненты эксперимента. [ 5 ] Каждая тепловыделяющая сборка содержала 200 граммов высокообогащенного уранового топлива в виде алюминиево-уранового сплава в стенках трех длинных концентрических цилиндров вокруг центральной алюминиевой трубки-оправки, в которой можно было облучать небольшие консервированные образцы. Уран-алюминиевый топливный сплав был плакирован алюминием: толщина оболочки составляла 36 мил; топливный сплав, 52 мил. Топливные трубки имели длину 44 дюйма, а внешний диаметр топливной сборки — 2,5 дюйма. Отверстия на обоих концах распределяли поток охлаждающей жидкости по каналам внутри сборки и обеспечивали некоторое статическое давление, необходимое для топливных сборок, чтобы предотвратить кипение в горячих точках. [ 6 ]

AEC выделила компании Westinghouse для использования в эксплуатации объекта 156 килограммов урана-235, содержащегося в высокообогащенном уране (ВОУ), обогащенном примерно до 93% по изотопу уран-235.

Компания Westinghouse подала заявку на получение разрешения на строительство от AEC 29 февраля 1956 года. Разрешение на строительство № CPRR-8. (далее обозначаемый CPTR-1) был выдан AEC 3 июля 1957 года. AEC выдала производственную лицензию номер TR-2 19 июня 1959 года. [ 4 ] [ 11 ]

ТР-2 впервые достиг критичности в июле 1959 года. [ 2 ] Основное использование реактора заключалось в проверке металлических и неметаллических материалов на пригодность и производительность в ядерной среде с высоким содержанием нейтронов, а также в проверке характеристик новых конструкций топлива для многих коммерческих, академических и государственных заказчиков. [ 12 ] [ 13 ]

В 1960 году на реакторе произошла авария, приведшая к повреждению топлива. После перезапуска после аварии 1960 года реактор был выведен из эксплуатации в 1962 году из-за низкого спроса со стороны клиентов. [ 2 ] [ 6 ] 25 марта 1963 года в лицензию объекта были внесены поправки, разрешающие только владение специальным ядерным материалом, но не эксплуатацию реактора. [ 11 ]

Корпус минимально радиоактивного реактора был отправлен с площадки 15 мая 2000 г. для демонтажа и окончательного захоронения. [ 2 ] Весной 2012 года компания Westinghouse сняла паровоздушную оболочку TR-2. [ 1 ]

авария 1960 года

[ редактировать ]

Частичный расплав активной зоны реактора произошел вечером в воскресенье, 3 апреля 1960 года. Один твэл расплавился, выпустив радиоактивные газообразные продукты деления криптон и ксенон . [ 2 ] Сообщается, что перегрев и последующее повреждение топливного элемента были вызваны локальным отсутствием достаточного потока охлаждающей жидкости. [ 14 ] Аварии был присвоен рейтинг 4 по Международной шкале ядерных событий — авария с локальными последствиями. [ 15 ] [ 16 ]

Первое уведомление AEC об аварии было получено посредством телефонного звонка из Westinghouse в операционный офис AEC в Нью-Йорке. В последующем письме Вестингауз заявил: «Высокая активность теплоносителя первого контура и высокие уровни радиации на объекте привели к остановке WTR и эвакуации объекта примерно в 20:50 3 апреля 1960 года. Есть признаки того, что высокие уровни были вызваны отказом топливного элемента». [ 17 ]

Во время аварии проводился запланированный эксперимент по уменьшению расхода теплоносителя; пятинедельную остановку для модификации реактора планировалось начать в 12:01 следующего дня. Около 19:55 по восточному времени расход теплоносителя реактора постепенно снизился до 5250 галлонов в минуту, при этом реактор работал на мощности 30 мегаватт. В 20:00 мощность реактора была поднята до 37 мегаватт, и операторы дали команду увеличить мощность до 40 мегаватт. В 20:35 мощность реактора резко упала до 17 мегаватт, несмотря на то, что стержни управления автоматически выходили из активной зоны. Достигнув 17 мегаватт, мощность реактора резко возросла до 38 мегаватт. В 20:40 первый из многочисленных радиационных мониторов на территории объекта начал сигнализировать о высоких показателях радиации. Реактор был остановлен вручную через четыре минуты в 20:44. [ 17 ]

Сразу после остановки реактора работникам объекта было приказано эвакуироваться в ближайшую гауптвахту, а затем в гостевой дом, принадлежащий Westinghouse, примерно в 1/3 мили к юго-востоку от реактора, поскольку уровень радиации продолжал расти. Три группы радиационного контроля с воздушными мониторами и счетчиками Гейгера покинули объект для наблюдения за окружающей средой. В момент аварии дул северо-восточный ветер со скоростью от 3 до 5 миль в час, шел моросящий дождь, а солнце уже давно село. [ 18 ] Уровни радиации, наблюдаемые на главной дороге непосредственно перед объектом, составляли более 20 миллибэр/час (для сравнения, типичная процедура медицинского рентгена составляет от 10 до 100 миллибэр). [ 19 ] ). В ночь на 3 апреля в ходе обследований не было выявлено загрязнения окружающей среды. В последующие часы уровень радиации внутри и снаружи реакторной установки снизился; Персонал впервые вернулся на объект рано утром в понедельник, 4 апреля 1960 года. [ 17 ]

Расследование Комиссии по атомной энергии

[ редактировать ]

AEC начала расследование аварии, как только стал известен размер ущерба. 22 апреля 1960 года сотрудники AEC провели встречу с компанией Westinghouse на фабрике Waltz Mill. В меморандуме от 27 апреля: [ 20 ] Специалист по инспекциям AEC В.А. Уокер резко критиковал компанию Westinghouse, руководство и персонал реактора. Уокер особо раскритиковал отсутствие откровенности со стороны сотрудников Westinghouse во время заседания по расследованию. Он также обнаружил, что в письменных инструкциях по испытаниям и процедурах эксплуатации реактора не были подробно описаны действия, которые следует предпринять, если во время испытания возникнут аномальные условия, такие как неожиданное падение мощности реактора. Уокер завершил свою записку следующим резюме: «В целом, я думаю, что WTR не очень хорошо управляется и что агрессивность, которую они проявили при разработке реакторной технологии, была направлена ​​в неправильное русло. Последнее условие можно частично отнести на счет проведенных испытаний. выступал в другом месте».

27 мая 1960 года AEC опубликовало тринадцатистраничный отчет CF-169 об аварии. В отчете подробно описаны события аварии. Примечательно, что в отчете делается вывод, что все значения радиации, зарегистрированные сотрудниками Westinghouse сразу после аварии, включая наблюдение в 200 миллибэр/час у ворот завода около 21:00, были прямым гамма-излучением из резервуара с повышенным напором, который содержали выделившиеся продукты деления. Мощность дозы на расстоянии двух метров от радиационного монитора трубопровода напорного резервуара (монитор находился на уровне земли, значительно ниже верхнего напорного резервуара) составляла 5000 миллибэр/час. Радиоактивные газы продуктов деления Ксенон -133-135, Аргон -41 и Криптон -85 выбрасывались через выхлопную трубу высотой 250 футов, обслуживавшую объект. В этом отчете вновь подтверждается, что за пределами конструкций и оборудования объекта загрязнения обнаружено не было. В отчете не была указана окончательная причина аварии, однако были отмечены локальные возмущения низкого расхода теплоносителя мимо топливного элемента, мусор, блокирующий поток мимо топливного элемента, а также ряд производственных дефектов топливного элемента (например, алюминиевая оболочка с урановой связью). Группа расследований Westinghouse рассматривает это как наиболее вероятную причину. [ 16 ] В окончательном отчете Westinghouse, опубликованном 7 июля 1960 года, был сделан вывод, что непосредственная причина аварии не может быть окончательно определена, но наиболее вероятной причиной был ранее существовавший дефект в рассматриваемом топливном элементе. [ 5 ]

В последующих отчетах и ​​переписке обсуждалось влияние аварии на будущие аспекты проектирования защитной оболочки реактора. TR-2 был сконструирован с паровой оболочкой или защитной оболочкой для предотвращения выхода продуктов деления в окружающую среду во время аварии. Однако конструкция и работа системы вентиляции, обслуживающей различные резервуары с технологической водой, позволяли газам деления выходить в окружающую среду, минуя барьер защитной оболочки через компоненты установки, что известно как событие «обхода защитной оболочки». [ 8 ]

Восстановление и очистка после аварии 1960 года.

[ редактировать ]

Один топливный элемент расплавился на две части, причем несколько дюймов полностью отсутствовали по сравнению с доаварийной высотой. К 18 апреля 1960 года верхняя часть расплавленного твэла была удалена из реактора, осталась нижняя часть ТВС и обломки. [ 21 ] Расплавленная тепловыделяющая сборка была выпилена из корпуса реактора в период с 21 по 25 апреля. Циркуляция контуров теплоносителя реактора во время и после аварии распределяла обломки активной зоны по всей системе и требовала большого количества ручного труда для удаления обломков, помимо использования фильтров и ионообменников. [ 22 ] [ 5 ]

ТР-2 оставался остановленным в течение восьми месяцев для очистки объекта, ремонта и дозаправки реактора. Рабочие по очистке в основном состояли из сотрудников Westinghouse и местных безработных угольщиков. Уборку проводили в обычных промышленных защитных средствах с использованием бытовых чистящих и санитарно-гигиенических средств. В результате аварии или уборки никаких травм или заболеваний не произошло. [ 2 ]

Во время аварии и ликвидации последствий аварии образовалось два миллиона галлонов загрязненной воды. Загрязненная вода перекачивалась из реактора в три облицованные накопительные бассейны /отстойники по трубопроводу. [ 10 ] В лагунах возникли утечки, что в конечном итоге привело к обнаружению 90 Sr в грунтовых водах и загрязненной почве.

Авария и очистка в то время не вызвали особой реакции общественности или освещения в СМИ. В штате Philadelphia Inquirer был опубликован всего лишь бюллетень из двух абзацев от United Press International . [ 23 ] [ 22 ]

Текущий сайт

[ редактировать ]

Бывшие объекты были демонтированы, а наследие загрязнения, возникшего в результате повседневной эксплуатации реактора и аварии 1960 года, было устранено к удовлетворению Бюро Пенсильвании к июлю 2013 года. радиационной защиты [ 1 ]

Комиссия по ядерному регулированию прекратила действие лицензии на эксплуатацию установки ТР-2 19 сентября 2008 г.; [ 24 ] TR-2 был включен в досье NRC 050-00022 и досье NRC 070-00698.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]

Отчет Комиссии по атомной энергии CF-169 «Расследование радиационного инцидента на испытательном реакторе Вестингауза, номер лицензии TR-2, Вальц-Милл, Пенсильвания», от 27 мая 1960 года.

Отчет Westinghouse WTR-49, Отчет о выходе из строя топливного элемента WTR от 3 апреля 1960 г.

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с Westinghouse Electric Company (Вальс-Мельница); https://www.nrc.gov/info-finder/decommissioning/complex/westinghouse-electric-company-waltz-mill.html
  2. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Надеюсь, Дон. «Горячий» резервуар ядерного реактора на ходу в Уэстморленде. 15 мая 2000 г. Питтсбург Пост-Газетт. https://old.post-gazette.com/healthscience/20000515nuke3.asp
  3. ^ Перейти обратно: а б Изменение №1 к Лицензии №ТР-2. 8 января 1960 г. Номер доступа NRC ADAMS ML021780188.
  4. ^ Перейти обратно: а б Westinghouse Electric, выдача лицензии № TR-2 с приложенным уведомлением о слушании... и соглашением о возмещении ущерба. 25 июня 1959 г. Номер доступа NRC ADAMS ML021780168.
  5. ^ Перейти обратно: а б с д Отчет о передаче письма WTR-49, Отчет о неисправности топливного элемента WTR от 3 апреля 1960 г. 11 июля 1960 г. Номер доступа NRC ADAMS ML021780374.
  6. ^ Перейти обратно: а б с Тардифф, А. Нельсон. «Некоторые аспекты аварий WTR и SL-1». Симпозиум МАГАТЭ по безопасности реакторов. 14–18 мая 1962 г. https://www.osti.gov/servlets/purl/4828615.
  7. ^ Перейти обратно: а б с Версия 0 к «Окончательному плану вывода из эксплуатации испытательного реактора Westinghouse TR-2. 25 июля 1997 г. Номер доступа NRC ADAMS ML20151K610».
  8. ^ Перейти обратно: а б Письмо о: Расследование радиационного инцидента в Вестингаузе. 31 мая 1960 г. Номер доступа NRC ADAMS ML021780258.
  9. ^ Отчет о передаче письма WTR-51, Модификация вентиляционной системы. 8 июля 1960 г. Номер доступа NRC ADAMS ML021780296.
  10. ^ Перейти обратно: а б Пенсильванское бюро радиационной защиты; Радиация окружающей среды в Пенсильвании; Годовой отчет за 2013 год. http://www.depgreenport.state.pa.us/elibrary/PDFProvider.ashx?action=PDFStream&docID=6340&chksum=&revision=0&docName=2013+ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ+РАДИАЦИЯ+В+ПЕНСИЛЬВАНИИ+ГОДОВОЙ+ОТЧЕТ&nativeExt=pdf&PromptToSave=False&Size=3917818&ViewerMode=2&overlay=0
  11. ^ Перейти обратно: а б Уведомление Федерального реестра 73 FR 55545. https://www.federalregister.gov/documents/2008/09/25/E8-22533/notice-of-license-termination-cbs-test-reactor-located-at-waltz-mill -сайт-Мэдисон-ПА
  12. ^ Гувер, Х.Л. ОТЧЕТ ОБ ОБСЛУЖИВАНИИ АКТИВНОЙ ЗОНЫ И КОРПУСА РЕАКТОРА SM-2 ЗА ПЕРИОД С 15 ДЕКАБРЯ 1959 Г. ПО 18 МАРТА 1960 ГОДА. США: Np, 1960. Web. дои: 10.2172/4161742.
  13. ^ Килп, Г. Р., и Митчелл, П. В. РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ. США: Н.П., 1961. Интернет. дои: 10.2172/4790249.
  14. ^ Томас О'Тул; Джоан Оманг; Штатные писатели Washington Post (13 апреля 1979 г.). «Авария на атомной электростанции первоначально смутила NRC» . Вашингтон Пост . Вашингтон, округ Колумбия, ISSN   0190-8286 . OCLC   1330888409 .
  15. ^ Минь Ха-Дыонг, В. Журне. Расчет вероятностей ядерных аварий на основе эмпирических частот. Экологические системы и решения, Springer, 2014, 34 (2), стр. 249–258. ff10.1007/s10669-014-9499-0ff. ffhal-01018478v2
  16. ^ Перейти обратно: а б Отчет CF-169 о расследовании радиационного инцидента в Вестингаузе Джоном Сирсом и Марвином Манном. 27 мая 1960 г. Номер доступа NRC ADAMS ML021830506.
  17. ^ Перейти обратно: а б с Письмо о: Отчет о выбросе радиоактивности (Инцидент). 4 апреля 1960 г. Номер доступа NRC ADAMS ML021780208.
  18. ^ Обсуждает первоначальное расследование испытательного реактора Westinghouse. По мнению AEC, операции по разгрузке и очистке CMA проводятся удовлетворительным образом, без распространения загрязнения и чрезмерного воздействия на персонал. 15 апреля 1960 г. Номер доступа NRC ADAMS ML20216F389.
  19. ^ Насколько сильно радиации подвергается человек при визуализирующем тесте? Американское онкологическое общество. https://www.cancer.org/treatment/understanding-your-diagnosis/tests/understanding-radiation-risk-from-imaging-tests.html
  20. ^ Памятка Re: Личные впечатления от расследования инцидента с WTR. 27 апреля 1960 г. Номер доступа NRC ADAMS ML021780235.
  21. ^ Памятка о: Радиационный инцидент на испытательном реакторе Вестингауза. 18 апреля 1960 г. Номер доступа NRC ADAMS ML021780232.
  22. ^ Перейти обратно: а б Надеюсь, Дон. «Ядерная авария получила мало внимания со стороны средств массовой информации. Pittsburgh Post-Gazette. https://www.newspapers.com/clip/19532336/pittsburgh-post-gazette/
  23. ^ Памятка относительно: Отчет об инциденте на испытательном реакторе Westinghouse от 3 апреля 1960 года. Номер доступа NRC ADAMS ML021780214.
  24. ^ Р. Смит лейтенант. RE: Прекращение действия лицензии TR-2 и предоставление освобождения от требований 10 CFR 50.82(b)(6)(ii), протокол № 50-022 (TAC № J60621). Номер доступа NRC ADAMS ML081330398.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: dca489fe30fc1a15ce5baba7a8ba2d42__1691414880
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/dc/42/dca489fe30fc1a15ce5baba7a8ba2d42.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Westinghouse TR-2 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)