Национальная лаборатория Айдахо ( INL ) является одной из национальных лабораторий Министерства энергетики США и управляется Battelle Energy Alliance . Исторически лаборатория была связана с ядерными исследованиями, хотя лаборатория также занимается и другими исследованиями. Большая часть современных знаний о том, как ведут себя и неправильно ведут себя ядерные реакторы, была получена в том, что сейчас является Национальной лабораторией Айдахо. Джон Гроссенбахер, бывший директор INL, сказал: «История ядерной энергии для мирного применения была в основном написана в Айдахо». [1]
Различные организации построили более 50 реакторов на так называемом "Площадке", включая те, которые дали миру первое пригодное к использованию количество электроэнергии от атомной энергетики, и электростанцию для первой в мире атомной подводной лодки. Хотя многие из них сейчас выведены из эксплуатации, эти объекты представляют собой самую большую концентрацию реакторов в мире. [2]
Он расположен на территории площадью 890 квадратных миль (2310 км 2 ) в высокогорной пустыне восточного Айдахо , между Арко на западе и Айдахо-Фолс и Блэкфут на востоке. Атомный город, Айдахо, находится немного южнее. В лаборатории работают около 5700 человек. [3]
То, что сейчас является Айдахской национальной лабораторией на юго-востоке Айдахо, начинало свою жизнь как артиллерийский испытательный полигон правительства США в 1940-х годах. Вскоре после того, как японцы атаковали Перл-Харбор , американским военным потребовалось безопасное место для проведения технического обслуживания самых мощных башенных орудий ВМС. Орудия были доставлены по железной дороге в Покателло, штат Айдахо , для повторной установки гильз, нарезки и испытаний. [4] Поскольку ВМС начали сосредотачиваться на угрозах после Второй мировой войны и холодной войны , типы проектов, над которыми работали в пустыне Айдахо, также изменились. Возможно, самым известным было строительство прототипа реактора для первой в мире атомной подводной лодки USS Nautilus .
В 1949 году федеральный исследовательский центр был создан как Национальная станция по испытанию реакторов ( NRTS ). [5] В 1975 году Комиссия по атомной энергии США (AEC) была разделена на Управление по исследованиям и разработкам в области энергетики (ERDA) и Комиссию по ядерному регулированию (NRC). В 1974 году площадка в Айдахо была переименована в Национальную инженерную лабораторию Айдахо ( INEL ). После двух десятилетий существования в качестве INEL в 1997 году название снова было изменено на Национальную инженерную и экологическую лабораторию Айдахо ( INEEL ). За время своего существования на объекте различными организациями было построено более 50 уникальных ядерных реакторов для испытаний; все, кроме трех, выведены из эксплуатации.
1 февраля 2005 года Battelle Energy Alliance взяла на себя управление лабораторией от Bechtel , объединилась с Argonne National Laboratory - West, и название объекта было изменено на «Idaho National Laboratory» (INL). [6] В это время мероприятия по очистке территории были переведены в отдельный контракт, Idaho Cleanup Project, который в настоящее время управляется Idaho Environmental Coalition, LLC. Исследовательская деятельность была консолидирована в недавно названной Idaho National Laboratory.
Согласно новостным сообщениям AP в апреле 2018 года, одна бочка «радиоактивного шлама» лопнула во время подготовки к транспортировке на пилотный завод по изоляции отходов в юго-восточной части Нью-Мексико для постоянного хранения. 55-галлонная бочка, которая лопнула, является частью плохо документированных радиоактивных отходов с завода Rocky Flats около Денвера. [7]
На равнине реки Снейк большая часть INL представляет собой высокую пустыню с кустарниковой растительностью и рядом объектов, разбросанных по всей территории; средняя высота комплекса составляет 5000 футов (1520 м) над уровнем моря. До INL можно добраться по шоссе US Route 20 и шоссе US Route 26 , но большая часть территории (за исключением экспериментального реактора-размножителя I ) ограничена для доступа уполномоченного персонала и требует соответствующего допуска к безопасности . Крошечный городок Атомик-Сити находится на южной границе INL, а национальный памятник «Лунные кратеры» — на юго-западе.
Частью этой программы по разработке усовершенствованных атомных электростанций является « Атомная электростанция следующего поколения » или NGNP, которая станет демонстрацией нового способа использования ядерной энергии не только для электричества. Тепло, вырабатываемое при ядерном делении на станции, может обеспечить технологическое тепло для производства водорода и других промышленных целей, а также для выработки электроэнергии. А NGNP будет использовать высокотемпературный газовый реактор [8] , который будет иметь избыточные системы безопасности, которые больше полагаются на естественные физические процессы, чем на человеческое или механическое вмешательство.
INL работала с частной промышленностью над разработкой NGNP в период с 2005 по 2011 год. Министерство энергетики США поручило ей возглавить эту работу в результате Закона об энергетической политике 2005 года . [9] С 2011 года проект заглох, и его финансирование прекратилось. В настоящее время проект этого реактора принадлежит Framatome.
Программа исследований и разработок в области топливного цикла направлена на расширение преимуществ ядерной энергетики путем решения некоторых проблем, присущих текущему жизненному циклу ядерного реакторного топлива в Соединенных Штатах. Эти усилия направлены на то, чтобы сделать расширение ядерной энергетики безопасным, надежным, экономичным и устойчивым.
В настоящее время Соединенные Штаты, как и многие другие страны, используют «открытый» ядерный топливный цикл, в соответствии с которым топливо для атомных электростанций используется только один раз, а затем помещается в хранилище для бессрочного хранения. Одной из основных целей FCRD является исследование, разработка и демонстрация способов «закрытия» топливного цикла, чтобы топливо использовалось повторно или перерабатывалось, а не откладывалось на полку до того, как вся его энергия будет использована. INL координирует многие национальные исследовательские усилия FCRD, включая:
Программа устойчивого развития легководных реакторов поддерживает национальные усилия по проведению исследований и сбору информации, необходимой для демонстрации того, безопасно и целесообразно ли подавать заявки на продление срока эксплуатации сверх 60 лет.
Программа направлена на безопасное и экономичное продление срока службы более 100 атомных электростанций в Соединенных Штатах. Программа объединяет техническую информацию, проводит важные исследования и организует данные для использования в заявках на продление лицензий. [11]
Усовершенствованный испытательный реактор INL — это исследовательский реактор, расположенный примерно в 50 милях (80 км) от Айдахо-Фолс, штат Айдахо.
В апреле 2007 года Министерство энергетики присвоило Advanced Test Reactor (ATR) статус Национального научного пользовательского объекта. Это назначение открыло объект для использования научно-исследовательскими группами под руководством университетов и предоставило им свободный доступ к ATR и другим ресурсам INL и партнерских объектов. [12] В дополнение к скользящему приему заявок с двумя датами закрытия каждый год, INL проводит ежегодную «Неделю пользователей» и летнюю сессию для ознакомления исследователей с возможностями пользовательского объекта, доступными им.
Программы Министерства энергетики США для университетов ядерной энергетики предусматривают финансирование исследовательских грантов, стипендий, грантов и модернизации инфраструктуры университетов.
Например, в мае 2010 года программа выделила 38 миллионов долларов на 42 научно-исследовательских проекта под руководством университета в 23 университетах США в 17 штатах. В 2009 финансовом году программа выделила около 44 миллионов долларов на 71 научно-исследовательский проект и более 6 миллионов долларов в виде инфраструктурных грантов 30 университетам и колледжам США в 23 штатах. [13] Центр передовых энергетических исследований INL администрирует программу для DOE. CAES — это сотрудничество между INL и тремя государственными исследовательскими университетами Айдахо: Университетом штата Айдахо, Университетом штата Бойсе и Университетом Айдахо.
Группа методов мультифизики (MMG) — это программа в Национальной лаборатории Айдахо (при Министерстве энергетики США ), начатая в 2004 году. Она использует приложения на основе мультифизики и моделирующей среды MOOSE для моделирования сложных физических и химических реакций внутри ядерных реакторов . Конечной целью программы является использование этих инструментов моделирования для обеспечения более эффективного использования ядерного топлива , что приведет к снижению затрат на электроэнергию и уменьшению количества отходов . [14]
MMG фокусируется на проблемах в ядерных реакторах, связанных с его топливом и тем, как тепло передается внутри реактора. «Деградация топлива» относится к тому, как урановые таблетки и стержни, в которые они заключены (несколько стержней, объединенных вместе, составляют «топливную сборку»), в конечном итоге изнашиваются с течением времени из-за высокой температуры и облучения внутри реактора. Группа заявляет о трех основных целях: «Миссия MMG заключается в поддержке цели INL по продвижению ядерной энергетики США путем: [15]
Работа, проводимая группой, напрямую поддерживает такие программы, как Программа устойчивого развития легководных реакторов, посвященная исследованиям в области передового ядерного топлива .
Подразделение национальной и внутренней безопасности INL специализируется на двух основных направлениях: защите критически важных инфраструктур, таких как линии электропередачи, коммунальные службы и сети беспроводной связи, а также предотвращении распространения оружия массового поражения.
INL уже почти десять лет проводит оценку уязвимости и разрабатывает технологию для повышения устойчивости инфраструктуры. С сильным акцентом на отраслевое сотрудничество и партнерство, INL повышает надежность электросетей, кибербезопасность систем управления и системы физической безопасности. [16]
INL проводит расширенное киберобучение и контролирует имитационные соревнования для национальных и международных клиентов. [17] Лаборатория поддерживает программы по кибербезопасности и системам контроля для министерств внутренней безопасности , энергетики и обороны . Сотрудников INL часто просят предоставлять руководство и руководство организациям по стандартизации, регулирующим органам и национальным политическим комитетам.
В январе 2011 года The New York Times сообщила , что INL якобы несет ответственность за некоторые из первоначальных исследований вируса Stuxnet , который якобы парализовал ядерные центрифуги Ирана. INL, которая объединилась с Siemens , провела исследование системы управления PCS-7, чтобы определить ее уязвимости. По данным Times , эта информация позже будет использована американским и израильским правительствами для создания вируса Stuxnet. [18]
Статья Times позже была оспорена другими журналистами, включая блогера Forbes Джеффри Карра, как сенсационная и не содержащая проверяемых фактов. [19] В марте 2011 года в статье на обложке журнала Vanity Fair о Stuxnet был опубликован официальный ответ INL, в котором говорилось: «Национальная лаборатория Айдахо не участвовала в создании червя Stuxnet. На самом деле, мы сосредоточены на защите и обороне систем управления и критически важных инфраструктур от киберугроз, таких как Stuxnet, и все мы хорошо известны за эти усилия. Мы ценим отношения, которые мы сформировали в отрасли систем управления, и никоим образом не будем рисковать этими партнерствами, разглашая конфиденциальную информацию». [20]
Опираясь на ядерную миссию INL и ее наследие в области проектирования и эксплуатации реакторов, инженеры лаборатории разрабатывают технологии, формируют политику и возглавляют инициативы по обеспечению безопасности ядерного топливного цикла и предотвращению распространения оружия массового поражения. [21]
Под руководством Национальной администрации по ядерной безопасности, INL и другие ученые национальных лабораторий возглавляют глобальную инициативу по обеспечению безопасности иностранных запасов свежего и отработанного высокообогащенного урана и возврату его в безопасное хранилище для переработки. [22] Другие инженеры работают над конверсией исследовательских реакторов США и созданием нового реакторного топлива, которое заменит высокообогащенный уран на более безопасное топливо из низкообогащенного урана. [23] Чтобы защититься от угроз, связанных с распространением ядерных и радиологических устройств, исследователи INL также изучают радиологические материалы, чтобы понять их происхождение и потенциальное использование. Другие применили свои знания для разработки технологий обнаружения, которые сканируют и контролируют контейнеры на предмет ядерных материалов.
Обширное расположение лаборатории в пустыне, ядерные объекты и широкий спектр исходных материалов обеспечивают идеальное место для обучения военных спасателей, сотрудников правоохранительных органов и других гражданских спасателей. INL регулярно поддерживает эти организации, проводя обучение в классе, полевые учения и помогая в оценке технологий.
Advanced Vehicle Testing Activity INL собирает информацию с более чем 4000 подключаемых гибридных автомобилей. Эти автомобили, эксплуатируемые широким кругом компаний, местных и государственных органов власти, групп поддержки и других, расположены по всем Соединенным Штатам, Канаде и Финляндии . Вместе они зарегистрировали в общей сложности 1,5 миллиона миль данных, которые анализируются специалистами INL.
Десятки других типов транспортных средств, таких как водородные и чисто электрические автомобили, также тестируются в INL. Эти данные помогут оценить производительность и другие факторы, которые будут иметь решающее значение для широкого внедрения подключаемых или других альтернативных транспортных средств. [24] [25]
Исследователи INL сотрудничают с фермерами, производителями сельскохозяйственного оборудования и университетами для оптимизации логистики экономики биотоплива промышленного масштаба. Сельскохозяйственные отходы, такие как пшеничная солома; кукурузные початки, [26] [27] стебли или листья; или биоэнергетические культуры, такие как просо или мискантус, могут быть использованы для создания целлюлозного биотоплива. Исследователи INL работают над определением наиболее экономичных и устойчивых способов доставки сырья для биотоплива с полей на биоперерабатывающие заводы. [28]
Программа робототехники INL исследует, создает, тестирует и совершенствует роботов, которые, среди прочего, убирают опасные отходы, измеряют уровень радиации, исследуют туннели, через которые переправляют наркотики, помогают в поисково-спасательных операциях и защищают окружающую среду.
Эти роботы катятся, ползают, летают [29] и погружаются под воду, даже целыми стаями [30] , которые общаются друг с другом на ходу, чтобы выполнять свою работу.
Отдел биологических систем размещается в 15 лабораториях общей площадью 12 000 квадратных футов (1100 м 2 ) в исследовательском центре INL в Айдахо-Фолс. Отдел занимается широким спектром биологических исследований, включая изучение бактерий и других микробов, которые живут в экстремальных условиях, таких как чрезвычайно высокотемпературные бассейны Йеллоустонского национального парка. [31] Эти типы организмов могут повысить эффективность производства биотоплива. Другие исследования, связанные с необычными микробами, имеют потенциал в таких областях, как секвестрация углекислого газа и очистка грунтовых вод. [32]
INL является пионером в исследованиях и испытаниях, связанных с гибридными энергетическими системами, которые объединяют несколько источников энергии для оптимального управления углеродом и производства энергии. Например, ядерный реактор может обеспечивать электроэнергией, когда некоторые возобновляемые ресурсы недоступны, а также предоставлять безуглеродный источник тепла и водорода, который может использоваться, например, для производства жидкого транспортного топлива из угля. [33]
В середине 2014 года [обновлять]строительство нового объекта по переработке жидких отходов, Integrated Waste Treatment Unit (IWTU), близилось к завершению в INTEC на территории INL. Он будет перерабатывать около 900 000 галлонов жидких ядерных отходов с использованием процесса парового риформинга для производства гранулированного продукта, пригодного для утилизации. Объект является первым в своем роде и основан на масштабированном прототипе. Проект является частью проекта по очистке Айдахо Министерства энергетики, направленного на удаление отходов и снос старых ядерных объектов на территории INL. [34] [35] [36]
В мае 2022 года телеканал CNBC сообщил, что была создана программа прикладных исследований безопасности и трития (STAR) для изучения протоколов производства и безопасности при работе с тритием — топливом, над которым работают многие стартапы для коммерциализации термоядерной энергетики . [37]
Отличительная подпись приборов, управления и интеллектуальных систем (ICIS) поддерживает связанные с миссией исследования и разработки в ключевых областях возможностей: защитные меры и безопасность систем управления, сенсорные технологии, интеллектуальная автоматизация, интеграция человеческих систем, а также робототехника и интеллектуальные системы. Эти пять ключевых областей поддерживают миссию INL по «обеспечению энергетической безопасности страны с помощью безопасных, конкурентоспособных и устойчивых энергетических систем и уникальной национальной и внутренней безопасности ». [ требуется ссылка ] Благодаря своей грандиозной задаче в области устойчивых систем управления исследования ICIS обеспечивают целостный подход к аспектам проектирования, которые часто были навязанными, включая человеческие системы, безопасность и моделирование сложной взаимозависимости.
INL поддерживает образование в области науки, технологий, инженерии и математики (STEM) в классах по всему штату. Ежегодно лаборатория инвестирует около 500 000 долларов в учителей и студентов Айдахо. Финансирование идет на стипендиальные программы для выпускников школ, студентов технических колледжей и учителей, которые хотят интегрировать больше практических занятий наукой в свои уроки. INL также предоставляет тысячи долларов в виде грантов для учителей, стремящихся обновить свое научное оборудование или лабораторную инфраструктуру. [38]
Лаборатория нанимает более 300 стажеров каждое лето для работы вместе с сотрудниками лаборатории. INL указана Vault, сайтом онлайн-ресурсов по трудоустройству, как одно из лучших мест в США для прохождения стажировки [39]. Стажировки предлагаются студентам старших классов, бакалавриата, магистратуры и аспирантуры в соответствующих областях, включая науку, инженерию, математику, химию, бизнес, коммуникации и другие области.
В дополнение к субподряду на сумму более 100 миллионов долларов от малых предприятий Айдахо, [40] технологии INL часто лицензируются новыми или существующими компаниями для коммерциализации. За последние 10 лет INL заключила около 500 технологических лицензий. И технология INL породила более 40 стартапов с 1995 года. [41]
Малые предприятия, заключившие контракт с лабораторией, могут участвовать в программе Министерства энергетики, направленной на расширение их возможностей. INL работала с различными малыми предприятиями в качестве наставников, включая International Management Solutions и Portage Environmental. [42]
Advanced Test Reactor компании INL намного меньше, чем более распространенные реакторы, производящие электроэнергию — корпус реактора имеет размеры 12 футов (3,7 м) в ширину и 36 футов (11 м) в высоту, а ядро — всего 4 фута (1,2 м) в высоту и 50 дюймов (130 см) в ширину, и он не генерирует электроэнергию. В качестве особой функции он позволяет ученым одновременно испытывать материалы в нескольких уникальных экспериментальных средах. Ученые-исследователи могут размещать эксперименты в одной из более чем 70 испытательных позиций в реакторе. Каждая из них может создавать уникальные экспериментальные условия.
Некоторые называют реактор «виртуальной машиной времени» [43] за его способность демонстрировать воздействие нескольких лет радиации на материалы за меньший промежуток времени.
ATR позволяет ученым помещать различные материалы в среду с заданной интенсивностью излучения, температурой и давлением. Затем образцы извлекаются для изучения того, как время в реакторе повлияло на материалы. ВМС США являются основным пользователем объекта, но ATR также производит медицинские изотопы, которые могут помочь в лечении онкологических больных, и промышленные изотопы, которые могут использоваться для радиографии для просвечивания сварных швов на таких объектах, как небоскребы, мосты и трюмы кораблей.
Многие эксперименты ATR сосредоточены на материалах, которые могли бы сделать следующее поколение ядерных реакторов еще более безопасным и долговечным. [44]
Установка для исследования горячего топлива (HFEF) дает исследователям INL и другим ученым возможность исследовать и тестировать высокорадиоактивное облученное реакторное топливо и другие материалы.
HFEF предоставляет 15 рабочих станций, известных как горячие камеры. Для окон в каждой камере установлены свинцовые стеклянные панели толщиной 4 фута (1,2 м), разделенные тонкими слоями масла. Дистанционные манипуляторы позволяют пользователям маневрировать предметами внутри горячей камеры с помощью роботизированных рук. Специальные фильтрованные выхлопные системы [45] обеспечивают безопасность внутреннего и наружного воздуха. На этих станциях ученые и техники могут лучше определять характеристики облученного топлива и материалов. Ученые также могут характеризовать материалы, предназначенные для длительного хранения на пилотном заводе по изоляции отходов в Нью-Мексико.
Миссия New Horizons к Плутону , запущенная в 2006 году, питается от устройства, работающего на базе INL Space and Security Power Systems Facility. Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) использует нерасщепляемый неоружейный плутоний для производства тепла и электроэнергии для таких дальних космических миссий, как эта.
Использование RTG в миссии New Horizons является более практичным источником питания для спутника, чем солнечные батареи, поскольку спутник будет перемещаться на такое большое расстояние, что энергия от солнца будет недостаточной для питания корабля. [46] Работа над проектом началась в конце 2004 года и завершилась успешным запуском ракеты в январе 2006 года. Команда осуществила заправку, тестирование и доставку RTG для миссии Pluto New Horizons и для следующего марсохода. [47]
Установка по кондиционированию топлива INL использует электролиз для отделения определенных компонентов от отработанных ядерных топливных стержней. В отличие от традиционных методов водной переработки, которые растворяют топливные стержни в кислоте, «пирообработка» расплавляет стержни и использует электричество для отделения компонентов, таких как уран и натрий, от смеси. INL использует эту технологию для удаления металлического натрия из топливных стержней экспериментального реактора-размножителя II (EBR-II), чтобы их можно было безопасно хранить в национальном хранилище. [ необходима цитата ]
Испытательная установка переходного реактора (TREAT) — это реактор, специально разработанный для испытания нового реакторного топлива и материалов.
Радиохимическая лаборатория представляет собой учреждение, включающее в себя одну лабораторию радиационных приборов, две лаборатории химии актинидов и другие лаборатории как для радиологических, так и для нерадиологических исследований.
Испытательный полигон критической инфраструктуры INL (CITRC), эксплуатируемый INL, представляет собой испытательный стенд электросетей коммунального масштаба. Электрическая сеть представляет собой действующую, коммерчески запитываемую систему, которая обеспечивает электроэнергией все ключевые исследовательские объекты INL на ее обширной пустынной территории площадью 890 квадратных миль (2300 км 2 ); и включает в себя: семь подстанций, круглосуточный диспетчерский и контрольный центр, 61 милю линий электропередачи напряжением 138 кВ и несколько распределительных цепей напряжением 15 кВ, 25 кВ и 35 кВ. Секции сети могут быть изолированы и переконфигурированы для комплексного тестирования и демонстрации современных энергосистем, компонентов и технологий интеллектуальных сетей. [48]
Кроме того, INL владеет и управляет сетью связи, предназначенной для исследования и тестирования протоколов и технологий сотовой, мобильной и новой интернет-связи, как с фиксированными, так и с мобильными платформами 3-G, которые позволяют проводить тестирование и демонстрацию в диапазоне экспериментальных частот в условиях низкого фонового шума.
Это партнерство между INL и тремя государственными исследовательскими университетами Айдахо — Университетом штата Айдахо , Университетом Айдахо и Университетом штата Бойсе . Его исследователи, имеющие доступ к оборудованию и инфраструктуре каждого партнерского учреждения, соревновались и выиграли миллионы долларов национального финансирования для своих проектов. Лаборатории центра оснащены исследовательскими приборами и инструментами, включая локальный электродный атомный зонд (LEAP) и компьютерную виртуальную среду (CAVE).
Установка Matched Index of Refraction является крупнейшей в мире. Используя легкое минеральное масло, установка позволяет исследователям использовать модели из плавленого кварца, построенные в масштабе, для изучения потока жидкостей внутри и вокруг объектов со сложной геометрией, таких как ядро ядерного реактора. Установка в основном представляет собой гигантскую петлю, через которую в основном прозрачное масло прокачивается с переменной скоростью. Специальные лазеры выполняют «доплеровскую велосиметрию», которая создает трехмерное изображение, позволяющее контролировать свойства потока объекта. Наблюдатели также могут наблюдать за потоком сами через поликарбонатные смотровые панели рядом с лазерным оборудованием. [49] [50]
Геоцентрифуга INL помогает исследователям, помимо прочего, улучшать модели перемещения жидкостей и загрязняющих веществ через специальные колпаки и барьеры, используемые в подземных хранилищах отходов. [51]
Центрифуга INL является одной из менее чем 25 геоцентрифуг размером более двух метров (около 6 футов) в Соединенных Штатах. [51] Центрифуга, расположенная рядом с исследовательским центром INL в Айдахо-Фолс, может управляться удаленно с помощью компьютера и способна прилагать к образцу силу, в 130 раз превышающую силу земного притяжения. [52]
Многие эксперименты, в которых используется геоцентрифуга, требуют, чтобы она работала сотни часов, чтобы правильно смоделировать гравитационные эффекты, накопленные за несколько лет. Полезная нагрузка контролируется бортовым компьютером и может быть передана на удаленную станцию мониторинга за пределами камеры центрифуги, где техники могут наблюдать за развитием событий. [52]
Ранним днем 20 декабря 1951 года ученый Аргоннской национальной лаборатории Уолтер Зинн и небольшая группа ассистентов стали свидетелями того, как в неприметном кирпичном здании в восточной пустыне Айдахо загорелся ряд из четырех лампочек. [53] Через них протекало электричество от генератора, подключенного к экспериментальному реактору-размножителю I (EBR-I). Это был первый случай, когда полезное количество электроэнергии было получено в результате ядерного деления .
Всего через несколько дней реактор выработал всю электроэнергию, необходимую для всего комплекса EBR. [54] Одна тонна природного урана может выработать более 40 миллионов киловатт-часов электроэнергии — это эквивалентно сжиганию 16 000 тонн угля или 80 000 баррелей нефти. [55]
Однако более важной для цели EBR-I, чем просто выработка электроэнергии, была его роль в доказательстве того, что реактор может производить больше ядерного топлива в качестве побочного продукта, чем потреблял во время работы. В 1953 году испытания подтвердили, что это так. [53] Место этого события увековечено как зарегистрированный национальный исторический памятник , открытый для публики каждый день с Дня памяти до Дня труда .
С 1969 по 1994 год реактор EBR-II Аргоннской национальной лаборатории производил почти половину электроэнергии, необходимой для работы испытательного полигона.
В 1964 году экспериментальный реактор-размножитель II и близлежащая установка по подготовке топлива доказали концепцию переработки топлива и пассивных характеристик безопасности. Так называемая «пассивная» безопасность включает системы, которые полагаются на законы естественной физики, такие как гравитация, а не системы, которые требуют механического или человеческого вмешательства.
В ходе знаменательного испытания 3 апреля 1986 года такие системы в EBR-II продемонстрировали, что атомные электростанции могут быть спроектированы так, чтобы быть изначально защищенными от серьезных аварий.
Вывод из эксплуатации EBR-II начался в октябре 1994 года с извлечения 637 топливных сборок. [56]
Первый в мире реактор Loss-of-Fluid-Test был запущен в INL 12 марта 1976 года. Он многократно моделировал аварии с потерей теплоносителя, которые потенциально могли произойти на коммерческих атомных электростанциях. Многие конструкции безопасности для реакторов по всему миру основаны на этих испытаниях. Эксперименты LOFT помогли в усилиях по восстановлению после аварии на Три-Майл-Айленде в 1979 году. [57]
В 1949 году территория на окраине собственности NRTS под названием «Test Area North» или TAN была разработана ВВС США и Комиссией по атомной энергии для поддержки программы Aircraft Nuclear Propulsion, направленной на разработку ядерного самолета. Эксперименты по реактору теплопередачи (HTRE) программы проводились здесь в 1955 году подрядчиком General Electric и представляли собой серию испытаний по разработке системы передачи нагретого реактором воздуха в модифицированный реактивный двигатель General Electric J47 . Планируемый самолет, Convair X-6 , должен был пройти испытательный полет на TAN, и на месте был построен большой ангар с радиационной защитой. Однако программа была отменена до того, как была построена сопутствующая взлетно-посадочная полоса длиной 15 000 футов (4600 м).
В начале 1950-х годов был построен первый полномасштабный прототип ядерной установки для использования на борту судна, названный S1W Prototype, для проверки возможности использования ядерной энергии на борту подводных лодок. Он был предшественником аналогичной ядерной установки конструкции S2W, установленной на первом атомном судне, подводной лодке USS Nautilus (SSN-571) . Позже в этом месте, называемом Naval Reactors Facility (сокращенно NRF), были построены еще два прототипа установок, A1W и S5G . Также на NRF есть Expended Core Facility (сокращенно ECF), а также административные здания/объекты. Химическая лаборатория NRF располагалась на прототипе S1W. К настоящему времени опытные установки для разработки судового использования были закрыты. Используется только Expended Core Facility / Dry Storage Area.
Когда ядерная промышленность только зарождалась в начале 1950-х годов, было трудно точно предсказать, как различные виды металлов и других материалов будут затронуты при использовании в реакторе в течение длительных периодов времени. MTR был исследовательским реактором, совместно разработанным Аргоннской и Окриджской национальными лабораториями, который работал до 1970 года и предоставлял важные данные, помогая исследователям сделать ядерные энергетические реакторы более безопасными и долговечными. [58]
Эксперименты с реакторами на кипящей воде (BORAX) представляли собой пять реакторов, построенных между 1953 и 1964 годами Аргоннской национальной лабораторией . Они доказали, что концепция кипящей воды является осуществимой конструкцией для ядерного реактора, производящего электроэнергию. Реактор BORAX III также был первым в мире, который обеспечил электроэнергией сообщество ( Арко, Айдахо ) 17 июля 1955 года. [59] [60]
Химический завод Айдахо перерабатывал химические материалы из использованных ядер реакторов для получения повторно используемых ядерных материалов. Теперь он называетсяЦентр ядерных технологий и инжиниринга в Айдахо .
Зона испытаний материалов проверяла воздействие реакторных условий на материалы. Зона испытаний материалов является частью комплекса усовершенствованного реактора.
Информационный центр операций и исследований, а также перехватывающая парковка Shelley-New Sweden Park and Ride являются одними из четырнадцати федеральных объектов, перечисленных Советом по реформированию общественных зданий в рекомендациях 2019 года для продажи. [61]
3 января 1961 года в NRTS произошел единственный фатальный инцидент с ядерным реактором в США. Экспериментальный реактор под названием SL-1 (Stationary Low-Power Plant Number 1) был разрушен, когда стержень управления был вытащен слишком далеко из реактора, что привело к почти мгновенному скачку мощности мгновенного критического значения и взрыву пара. Корпус реактора подпрыгнул на 9 футов 1 дюйм (2,77 м). [62] Сотрясение и взрыв убили всех трех военнослужащих, работавших на реакторе. Из-за обширного радиоактивного изотопного загрязнения все трое были похоронены в свинцовых гробах. Эти события стали темой двух книг, одна из которых была опубликована в 2003 году, Idaho Falls: The untold story of America's first nuclear accident , [63] и другая, Atomic America: How a Deadly Explosion and a Feared Admiral Changed the Course of Nuclear History , опубликованная в 2009 году. [62]
Днем 8 ноября 2011 года в реакторе нулевой мощности (ZPPR) из контейнера вытекли материалы, «связанные с плутонием», когда его открыл один из рабочих. Все 17 рабочих, принимавших участие в инциденте, были немедленно доставлены на тестирование в рамках проекта по очистке Айдахо в форме подсчета радиоактивности всего тела (сканирование тела на предмет внутреннего облучения) и были обязаны предоставить образцы мочи и кала для дальнейшего тестирования на внутренние радиоизотопы. Шестеро из них подверглись воздействию «низкого уровня радиации», двое из них — довольно интенсивно. После этого все рабочие находились под пристальным наблюдением с повторными подсчетами радиоактивности всего тела и взятием проб мочи и кала. Национальная лаборатория Айдахо настаивала на том, что никакой утечки радиоактивности за пределы объекта не произошло. [64]
В апреле 2018 года четыре канистры с обедненным урановым шламом внезапно оказались под избыточным давлением и вылетели из своих крышек на объекте Министерства энергетики США в Национальной лаборатории Айдахо. [65] Отходы были получены с ныне выведенного из эксплуатации завода по производству оружейного плутония Rocky Flats. В 2018 году антрополог Винсент Иаленти провел полевые работы в Айдахо, изучая коренные причины аварии. Сравнивая аварию с аварией 2014 года с прорывом бочек в хранилище ядерных отходов WIPP в Нью-Мексико, Иаленти объяснил прорывы бочек в Айдахо «системными стимулами для ускорения проектов по очистке отходов за пределами их организационных возможностей без соразмерного расширения их механизмов безопасности или надзора». [66]
В ноябре 2023 года группа хактивистов SiegedSec взломала систему Oracle HR Национальной лаборатории Айдахо и разместила на своем канале Telegram информацию о 45 047 бывших и нынешних сотрудниках. [67] [68] Группа потребовала от лаборатории провести исследование по созданию гибридов кошек и людей женского пола, « кошкодевочек », в обмен на удаление поста, содержащего украденные данные. [69]
43°32′00″N 112°56′41″W / 43.53333°N 112.94472°W / 43.53333; -112.94472
