ФиР 1

FiR 1 ( Финский реактор 1 ; также иногда называемый исследовательским реактором Отаниеми , реактором Отаниеми , реактором ТКК или реактором ВТТ ) был в Финляндии первым ядерным реактором . Это был исследовательский реактор , который располагался в районе кампуса Отаниеми в городе Эспоо . Реактор TRIGA Mark II имел тепловую мощность 250 киловатт. Он начал работу в 1962 году, а окончательно остановлен в 2015 году. Сначала реактор эксплуатировал Хельсинкский технологический университет (ТКК), а с 1971 года — Центр технических исследований Финляндии VTT . ^{[ 1 ]}

Помимо исследований, реактор использовался для производства радиоактивных изотопов для промышленных измерений. Его также использовали для нейтронно-активационного анализа геологических и биологических материалов. Образцы лунного грунта с Аполлона-12 были проанализированы с помощью FiR 1. С помощью реактора были исследованы радиационные повреждения оборудования. Например, магнитометры термоядерного реактора ИТЭР были облучены FiR 1. Студенты университета выполняли упражнения с реактором. После 2000 года наиболее значимым применением реактора была бор-нейтронозахватная терапия для пациентов с раком в области головы или шеи. ^{[ 2 ]}

Технология

FiR 1 представлял собой реактор TRIGA Mark II, производимый американской компанией General Atomics . Первоначальная тепловая мощность реактора составляла 100 киловатт. В 1967 году мощность реактора была увеличена до 250 киловатт. Тепло ни для чего не использовалось, поскольку реактор работал всего несколько часов в день. ^{[ 1 ]}

Активная зона реактора находилась на дне глубоководного бассейна глубиной около 6 метров (20 футов), открытого сверху. ^{[ 3 ]} Вода выступала в качестве теплоносителя, замедлителя нейтронов и радиационной защиты. Диаметр ядра составлял 44 сантиметра (17 дюймов), а высота 36 сантиметров (14 дюймов). было около 15 килограммов (33 фунта) урана . В ядре ^{[ 4 ]}

Реактор имел 79 твэлов. Топливным материалом служил уран-циркониевый гидрид (УЗрГ), содержащий 8–12 % урана. топлива Обогащение составляло 20% по урану-235 . находился графитовый отражатель Сверху, снизу и вокруг активной зоны реактора . Отражатель отбросил обратно в активную зону часть нейтронов, вылетевших из активной зоны. Бассейн реактора был окружен бетонной биологической защитой, выполнявшей роль радиационной защиты в горизонтальном направлении. ^{[ 4 ]} Реактор имел четыре регулирующих стержня из карбида бора . ^{[ 5 ]}

Особенностью топливного материала — гидрида урана-циркония — является сильная отрицательная обратная связь между температурой и реактивностью. В результате неуправляемая цепная реакция физически невозможна. ^{[ 4 ]} Сильную обратную связь можно использовать для генерации импульсов мощности. Стержень управления был выброшен из активной зоны вместе со сжатым воздухом, что увеличило мощность реактора в тысячу раз, до 250 мегаватт. Это вызвало повышение температуры топлива, и отрицательная обратная связь остановила цепную реакцию. Импульс мощности длился всего 30 миллисекунд. ^{[ 5 ]}

История

Президент Урхо Кекконен запускает FiR 1 в 1962 году.

Контракт на покупку исследовательского реактора был подписан в 1960 году. Наиболее активными людьми, стоящими за приобретением, были Пекка Яухо [ фи ] , Эркки Лаурила [ фи ] и Хейкки Лехтонен [ фи ] . Проект исследовательского реактора был подготовкой к строительству атомной электростанции в Финляндии . Исследовательский реактор был необходим для подготовки персонала для энергетических реакторов. ^{[ 3 ]}

FiR 1 начал работу в 1962 году. В 1967 году его мощность была увеличена со 100 до 250 киловатт. ^{[ 5 ]} Сначала реактор эксплуатировал Хельсинкский технологический университет . В 1971 году правительство Финляндии передало реактор Центру технических исследований Финляндии VTT . Здание реактора и земля принадлежат компании Университета Аалто . Campus & Real Estate ^{[ 6 ]}

) . В 1990-х годах рядом с реактором была построена установка бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ В 1999–2011 гг. было проведено более 300 облучений онкологических больных. У пациентов наблюдался улучшенный контроль над опухолью и выживаемость. Компания, организовавшая терапию, Boneca Ltd., обанкротилась в январе 2012 года. Тогда VTT приняла решение закрыть реактор, поскольку его эксплуатация обходилась примерно в 500 000 евро в год. Реактор был окончательно остановлен в 2015 году путем удаления из активной зоны нескольких топливных стержней. ^{[ 2 ]}

Демонтаж

Первым шагом проекта демонтажа было удаление топлива из реактора. Затем были демонтированы остальные радиоактивные части (внутренние части активной зоны, бассейн реактора, бетонная биологическая защита, установка БНЗТ и первый контур охлаждения). Отработанное топливо и большая часть активной зоны реактора являются высокоактивными отходами. Прочие радиоактивные отходы демонтажа классифицируются как отходы низкого и среднего уровня активности. Цель заключалась в том, чтобы ограничить коллективную дозу облучения персонала, занимающегося демонтажем, до 10 миллиманзивертов . Здание реактора было очищено, чтобы не было никаких ограничений для его дальнейшего использования. ^{[ 4 ]}^{[ 6 ]}

Всего в реакторном здании находилось 103 отработавших топливных стержня. Всего они содержали 21,4 кг (47 фунтов) урана. Реактор потреблял очень мало топлива, поскольку его мощность была очень низкой и он работал всего несколько часов в день. Часть твэлов находилась в реакторе все 53 года его эксплуатации. Отработанное топливо не нуждалось в охлаждении, поскольку его тепловая мощность распада была очень низкой. ^{[ 4 ]} Помимо отработанного топлива, в здании хранилось 24 неиспользованных твэла. Всего они содержали 5,7 кг (13 фунтов) урана. ^{[ 6 ]}

Топливо FiR 1 было произведено в США и относилось к программе приема отработавшего ядерного топлива зарубежных исследовательских реакторов США. Целью программы является предотвращение распространения ядерных материалов. Закон Финляндии о ядерной энергетике запрещает экспорт ядерных отходов. Однако в законе есть исключение, согласно которому запрет не распространяется на отходы исследовательского реактора. ^{[ 6 ]} В феврале 2021 года топливо реактора было перевезено в Денвер , где Геологическая служба США будет использовать это топливо в течение нескольких лет в своем реакторе. Затем Соединенные Штаты займутся отработавшим топливом в Национальной лаборатории Айдахо . Большая часть опасной радиоактивности использованного топлива исчезнет через тысячу лет (но некоторый уровень радиоактивности сохранится гораздо дольше). ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Компания Fortum выступила генеральным подрядчиком демонтажа реактора, который начался в июне 2023 года и завершился в апреле 2024 года. Общая стоимость вывода из эксплуатации составила около 24 миллионов евро. В результате демонтажа реактора образовалось около 60 кубических метров (2100 кубических футов) отходов низкого и среднего уровня активности, в основном бетона. ^{[ 9 ]} Поскольку реактор был небольшим, количество образующихся отходов также было небольшим, особенно по сравнению с количеством отходов от вывода из эксплуатации полноразмерной атомной электростанции. ^{[ 6 ]} Отходы демонтажа были перевезены в окончательное хранилище отходов низкого и среднего уровня активности в Ловииса . ^{[ 9 ]} и помещен в финскую скалу. Отходы вывода из эксплуатации были упакованы в бетонные контейнеры для окончательного захоронения; поскольку отходы вывода из эксплуатации не содержат долгоживущих радиоактивных изотопов, срок службы упаковок составляет не менее 500 лет. ^{[ 8 ]}

FiR 1 был первым ядерным объектом в Финляндии, который был демонтирован. Уроки, извлеченные из проекта демонтажа исследовательского реактора, будут использованы для подготовки вывода из эксплуатации финских атомных электростанций. ^{[ 2 ]} В 2018 году правительство Финляндии решило предоставить VTT специальный грант в размере 13,5 миллионов евро на демонтаж исследовательского реактора. ^{[ 10 ]} Государственный совет Финляндии выдал лицензию на вывод из эксплуатации (требуется финским ядерным законодательством) в июне 2021 года. После демонтажа реактора и связанных с ним компонентов здание реактора дезактивируется, а после тщательных проверок и измерений проверяется, что здание является радиационно безопасным. - здание будет передано для использования в других целях. До начала работ по демонтажу реактора здание реактора не было загрязнено и уровень его радиации соответствовал уровню радиационного фона. Многие финские здания подвергаются гораздо более высоким уровням радиации, чем здание реактора, из-за природных источников, таких как коренная порода (особенно газ радон) или строительные материалы (например, гранит). не было . До начала работ по демонтажу и сносу реактора загрязнения почвы на площадке реактора ^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б «Вывод из эксплуатации ядерного реактора ФиР 1» . Центр технических исследований VTT Финляндии. 2019 . Проверено 17 марта 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Айрила, Маркус; Аутеринен, Ииро; Котилуото, Петри; Ванттола, Тимо; Вилкамо, Олли (22 декабря 2015 г.). «Сияние первого финского реактора тускнеет» . Международная организация ядерной инженерии . Проверено 17 марта 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Хирвонен, Катарина (19 июня 2014 г.). «Сияющие похороны ядерного реактора» . Юле (на финском языке) . Проверено 17 марта 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и «Вывод из эксплуатации исследовательского реактора FiR 1» (Оценка воздействия на окружающую среду) (на финском языке). Центр технических исследований VTT Финляндии. 2014 . Проверено 17 марта 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Аутеринен, И; Салменхаара, SEJ (2008). «Исследовательский реактор FiR 1 TRIGA мощностью 250 кВт — международная роль в бор-нейтрон-захватной терапии (БНЗТ) и региональная роль в производстве изотопов, образовании и обучении» (PDF) . Международная конференция по исследовательским реакторам: безопасное управление и эффективное использование . Проверено 17 марта 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и «Вывод из эксплуатации исследовательского реактора FiR 1 компании VTT. Заявка на получение лицензии» (PDF) . Центр технических исследований VTT Финляндии. 20 июня 2017 г. Проверено 17 марта 2019 г.
^ «Отработанное топливо исследовательского реактора VTT для дальнейшего использования в США» . ВТТ. 10 февраля 2021 г. Проверено 11 февраля 2021 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Вывод из эксплуатации ядерного реактора ФиР 1» . Центр технических исследований VTT Финляндии. 2021 . Проверено 3 ноября 2021 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Старейший ядерный реактор Финляндии выведен из эксплуатации в Эспоо» . ВТТ. 18 июня 2024 г. Проверено 18 июня 2024 г.
^ «План государственных финансов на 2019–2022 годы» (на финском языке). Министерство финансов. 13 апреля 2018 г. стр. 32 . Проверено 17 марта 2019 г.

60 ° 11'15,72 "N 24 ° 49'51,41" E / 60,1877000 ° N 24,8309472 ° E / 60,1877000; 24.8309472

[VTT-1] Перейти обратно: ^а ^б «Вывод из эксплуатации ядерного реактора ФиР 1» . Центр технических исследований VTT Финляндии. 2019 . Проверено 17 марта 2019 г.

[NEI-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Айрила, Маркус; Аутеринен, Ииро; Котилуото, Петри; Ванттола, Тимо; Вилкамо, Олли (22 декабря 2015 г.). «Сияние первого финского реактора тускнеет» . Международная организация ядерной инженерии . Проверено 17 марта 2019 г.

[Yle-3] Перейти обратно: ^а ^б Хирвонен, Катарина (19 июня 2014 г.). «Сияющие похороны ядерного реактора» . Юле (на финском языке) . Проверено 17 марта 2019 г.

[YVA-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и «Вывод из эксплуатации исследовательского реактора FiR 1» (Оценка воздействия на окружающую среду) (на финском языке). Центр технических исследований VTT Финляндии. 2014 . Проверено 17 марта 2019 г.

[Auterinen-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Аутеринен, И; Салменхаара, SEJ (2008). «Исследовательский реактор FiR 1 TRIGA мощностью 250 кВт — международная роль в бор-нейтрон-захватной терапии (БНЗТ) и региональная роль в производстве изотопов, образовании и обучении» (PDF) . Международная конференция по исследовательским реакторам: безопасное управление и эффективное использование . Проверено 17 марта 2019 г.

[Application-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и «Вывод из эксплуатации исследовательского реактора FiR 1 компании VTT. Заявка на получение лицензии» (PDF) . Центр технических исследований VTT Финляндии. 20 июня 2017 г. Проверено 17 марта 2019 г.

[spentFuel-7] «Отработанное топливо исследовательского реактора VTT для дальнейшего использования в США» . ВТТ. 10 февраля 2021 г. Проверено 11 февраля 2021 г.

[decommissioning-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Вывод из эксплуатации ядерного реактора ФиР 1» . Центр технических исследований VTT Финляндии. 2021 . Проверено 3 ноября 2021 г.

[dismantling-9] Перейти обратно: ^а ^б «Старейший ядерный реактор Финляндии выведен из эксплуатации в Эспоо» . ВТТ. 18 июня 2024 г. Проверено 18 июня 2024 г.

[10] «План государственных финансов на 2019–2022 годы» (на финском языке). Министерство финансов. 13 апреля 2018 г. стр. 32 . Проверено 17 марта 2019 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]