Исследовательский реактор Рида ( RRR ) ( 45°28′50″ с. ш. 122°37′48″ з. д. / 45.4806° с. ш. 122.6301° з. д. / 45.4806; -122.6301 ) — исследовательский ядерный реактор , расположенный на территории кампуса колледжа Рида в Портленде, штат Орегон . Это реактор бассейнового типа TRIGA Mark I, построенный компанией General Atomics в 1968 году и с тех пор эксплуатируемый по лицензии Комиссии по ядерному регулированию . Максимальная тепловая мощность составляет 250 кВт. Реактор ежегодно посещают более 1000 человек, он обслуживает кафедры физики и химии колледжа Рида, а также другие кафедры. [1]
RRR — единственный исследовательский реактор в мире, который принадлежит и эксплуатируется учебным заведением бакалавриата . Он эксплуатируется и обслуживается студентами бакалавриата под руководством директора и менеджера по операциям, которые являются членами персонала колледжа. Объект предоставляет услуги по научному облучению широкому сообществу за пределами колледжа, но его основная миссия — инициированные студентами исследования, обучение и практическое образование.
Исследовательский реактор Рида предназначен для производства тепловых нейтронов . Он используется в основном для активации нейтронов с целью производства радиоизотопов или анализа состава образцов материалов.
RRR отличается от других университетских исследовательских реакторов тем, что это один из немногих реакторов, полностью управляемых студентами бакалавриата и обслуживающих программы бакалавриата почти исключительно. Другие реакторы, управляемые студентами, включают AGN-201m Университета штата Айдахо и AGN-201m Университета Нью-Мексико. [2]
Объект используется в исследовательских проектах, часто проводимых самим кампусом. По состоянию на ноябрь 2018 года около 40 студентов имеют лицензию на эксплуатацию реактора. [3] Чтобы получить такую лицензию, студенты должны посещать год семинаров по ядерной безопасности, а затем сдать экзамен, проводимый Комиссией по ядерному регулированию . [4]
Когда объекты посетила специальная программа "Radioactive Roadtrip" канала ABC в прайм-тайм , тот факт, что в школе не было инженерной программы, был заявлен как доказательство того, что университетские реакторы иногда сохраняются скорее как символ статуса, чем как действительный исследовательский инструмент. Вот цитата с веб-сайта ABC:
Реакция университета: Реактор — это «объект нулевого риска», и нет никаких правдоподобных способов, которыми он мог бы представлять угрозу, сказал Эдвард Херши, директор по связям с общественностью колледжа Рид. Хотя в школе нет факультета ядерной инженерии — или любого другого инженерного факультета, если на то пошло — студенты-химики и физики используют его в качестве ресурса. Херши сказал, что реактор — это «предмет хвастовства» для Рида. «Это просто аккуратный объект», — сказал он. [5]
Комментарий «установка нулевого риска» отражает конструкцию реактора, представляющего собой легководный реактор с естественной циркуляцией на основе низкообогащенного урана штыревого типа с очень сильным отрицательным температурным коэффициентом . Таким образом, невозможно перегреть реактор даже в случае внезапного включения реактивности .
Установки для облучения включают оборудование, используемое для размещения, перемещения и организации образцов, подлежащих облучению.
Пневматическая система передачи (известная в разговорной речи как «система кролика») состоит из камеры облучения во внешнем кольце активной зоны с соответствующим насосом и трубопроводом. Это позволяет очень быстро переносить образцы в активную зону реактора и из нее, пока реактор находится на мощности. Обычное использование пневматической системы передачи включает в себя помещение образцов во флаконы, которые в свою очередь помещаются в специальные капсулы, известные как «кролики». Капсула загружается в систему в радиохимической лаборатории рядом с реактором, а затем пневматически переносится в положение облучения активной зоны на заданное время. По окончании этого периода образец переносится обратно на приемный терминал, откуда его извлекают для измерения. Время переноса из активной зоны в терминал составляет менее семи секунд, что делает этот метод облучения образцов особенно полезным для экспериментов с радиоизотопами с коротким периодом полураспада. Поток в терминале активной зоны составляет приблизительно 5×10 12 н/см 2 /с, когда реактор работает на полной мощности.
Вращающаяся стойка для образцов ( lazy susan ) расположена в колодце наверху графитового отражателя, который окружает ядро. Стойка состоит из кругового массива из 40 трубчатых приемников. Каждый приемник может вместить две трубки для облучения типа TRIGA, так что до 80 отдельных образцов могут быть облучены одновременно. В этой системе обычно используются флаконы, вмещающие до 17 миллилитров (0,57 жидких унций США) (внутренний диаметр 2,57 сантиметра (1,01 дюйма), длина 10 сантиметров (3,9 дюйма). В зависимости от его геометрии образец объемом около 40 миллилитров (1,4 жидких унций США) может быть облучен путем соединения двух флаконов. Образцы загружаются в стойку для образцов до запуска реактора. Стойка автоматически вращается во время облучения, чтобы гарантировать, что каждый образец получает одинаковый поток нейтронов. Обычно вращающаяся стойка используется исследователями, когда требуется более длительное время облучения (обычно более пяти минут). Средний поток тепловых нейтронов в положении вращающейся стойки составляет приблизительно 2×10 12 н/см 2 /с с кадмиевым отношением 6,0 при полной мощности. Стойка для образцов также может использоваться для гамма-облучения, когда реактор остановлен. Поток гамма-излучения при остановке в стойке для образцов составляет приблизительно 3 Р/мин.
Центральный наперсток , представляющий собой заполненную водой камеру облучения диаметром около 3 сантиметров (1,2 дюйма), обеспечивает максимально возможный поток нейтронов, около 1,4×10 13 н/см 2 /с. Однако он вмещает только один специально расположенный контейнер для облучения, содержащий полость длиной 7,5 сантиметров (3,0 дюйма) и диаметром 2,57 сантиметра (1,01 дюйма).
Другое расположение в активной зоне доступно путем замены одного из топливных элементов камерой облучения. Камера вписывается в положение топливного элемента внутри самой активной зоны.
Отверстия для вставки фольги диаметром 0,79 см (0,31 дюйма) просверлены в различных местах в пластинах сетки. Эти отверстия позволяют вставлять в сердечник специальные держатели, содержащие флюсовые провода, для получения карт нейтронного потока сердечника.
Вблизи ядра можно организовать внутрибассейновые облучения для более крупных образцов. Потоки нейтронов будут ниже, чем в ленивой Сьюзан, и будут зависеть от местоположения образца.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )