Нейтроны , производимые исследовательским реактором, используются для рассеяния нейтронов , неразрушающего контроля, анализа и испытаний материалов , производства радиоизотопов , исследований, работы с общественностью и образования. Исследовательские реакторы, производящие радиоизотопы для медицинского или промышленного использования, иногда называют изотопными реакторами . Реакторы, оптимизированные для экспериментов с пучками , в настоящее время конкурируют с источниками расщепления .
Технические аспекты
Исследовательские реакторы проще энергетических и работают при более низких температурах. Им требуется гораздо меньше топлива, и по мере использования топлива образуется гораздо меньше продуктов деления . С другой стороны, их топливо требует более высокообогащенного урана , обычно до 20% U-235 , [1] хотя некоторые используют 93% U-235; в то время как 20-процентное обогащение обычно не считается пригодным для использования в ядерном оружии, 93-процентное обогащение обычно называют « оружейным ». Они также имеют очень высокую удельную мощность в ядре, что требует особых конструктивных особенностей. Как и энергетические реакторы, активная зона нуждается в охлаждении, обычно естественной или принудительной конвекции водой, а также требуется замедлитель для замедления скорости нейтронов и усиления деления. Поскольку производство нейтронов является их основной функцией, большинство исследовательских реакторов используют отражатели, позволяющие уменьшить потери нейтронов из активной зоны.
Перевод на низкообогащенный уран
Международное агентство по атомной энергии и Министерство энергетики США в 1978 году инициировали программу по разработке средств перевода исследовательских реакторов с использования высокообогащенного урана (ВОУ) на использование низкообогащенного урана (НОУ) в поддержку своей политики нераспространения. [2] [3] К тому времени США поставляли исследовательские реакторы и высокообогащенный уран в 41 страну в рамках своей программы «Атом для мира» . В 2004 году Министерство энергетики США продлило программу приема отработавшего ядерного топлива иностранных исследовательских реакторов до 2019 года. [4]
По состоянию на 2016 год в отчете Национальной академии наук, техники и медицины сделан вывод о том, что перевод всех исследовательских реакторов на НОУ не может быть завершен самое раннее 2035 года. Частично это связано с тем, что разработка надежного НОУ-топлива для исследовательских реакторов с высоким потоком нейтронов , которое не выходит из строя из-за набухания, шла медленнее, чем ожидалось. [5] По состоянию на 2020 год [update]осталось 72 исследовательских реактора с ВОУ. [6]
Дизайнеры и конструкторы
Хотя в 1950-х, 1960-х и 1970-х годах существовал ряд компаний, специализировавшихся на проектировании и строительстве исследовательских реакторов, впоследствии активность этого рынка снизилась, и многие компании ушли.
Сегодня рынок консолидировался в несколько компаний, которые концентрируют ключевые проекты по всему миру.
Aerojet General Nucleonics, 201 модель. Разработан компанией Aerojet General в США. В настоящее время работают 3 реактора в Университете штата Айдахо, Университете Нью-Мексико и Техасском университете A&M.
Выведенные из эксплуатации исследовательские реакторы:
Рекомендации
^ Альрвашде, Мохаммед и Саид А. Аламери. «Верификация и проверка модели реактора Монте-Карло (RMC) в сравнении с MCNP для реактора пластинчатого типа». AIP Advances 9, вып. 7 (2019): 075112. https://doi.org/10.1063/1.5115807.
^ «ПКИ по конверсии миниатюрных исследовательских реакторов с источниками нейтронов (MNSR) на низкообогащенный уран (НОУ)» . Ядерный топливный цикл и технология переработки отходов . Международное агентство по атомной энергии. 13 января 2014 г. Архивировано из оригинала 12 июня 2018 г. . Проверено 25 октября 2015 г.
^ «Пониженное обогащение для исследовательских и испытательных реакторов». Национальное управление ядерной безопасности. Архивировано из оригинала 29 октября 2004 года.
^ «Приемка отработанного ядерного топлива зарубежных исследовательских реакторов США» . Национальное управление ядерной безопасности. Архивировано из оригинала 22 сентября 2006 года.
↑ Чо, Адриан (28 января 2016 г.). «Избавление исследовательских реакторов от высокообогащенного урана займет на десятилетия больше времени, чем прогнозировалось». Наука . Проверено 13 апреля 2020 г. .
^ «МАГАТЭ освещает работу по конверсии исследовательских реакторов» . Мировые ядерные новости. 24 февраля 2020 г. Проверено 13 апреля 2020 г. .
^ abc «Будапештский исследовательский реактор | Будапештский нейтронный центр ... для исследований, науки и инноваций!». www.bnc.hu. Проверено 15 февраля 2018 г.
^ «Институт ядерных технологий». reak.bme.hu . Проверено 11 сентября 2019 г.
^ «Ядерные реакторы». pd.chem.ucl.ac.uk. Проверено 15 февраля 2018 г.
^ ab "RA-6 de Argentina" (на европейском испанском языке). Архивировано из оригинала 16 февраля 2018 г. Проверено 15 февраля 2018 г.
^ «Исследовательские реакторы - Канадская ядерная ассоциация» . Канадская ядерная ассоциация . Архивировано из оригинала 16 февраля 2018 г. Проверено 15 февраля 2018 г.
^ «Реактор с высоким потоком - Европейская комиссия» . ec.europa.eu . 13 февраля 2013 г. Архивировано из оригинала 16 февраля 2018 г. Проверено 15 февраля 2018 г.
^ Майнц, Университет Иоганна Гутенберга. "Реактор". www.kernchemie.uni-mainz.de (на немецком языке). Архивировано из оригинала 16 февраля 2018 г. Проверено 15 февраля 2018 г.
^ ab "ATI: Реактор". ati.tuwien.ac.at . Проверено 15 февраля 2018 г.
^ abc "Реактор | Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ". eng.mephi.ru . Проверено 15 февраля 2018 г.
^ аб "САФАРИ-1". www.necsa.co.za . Архивировано из оригинала 31 января 2018 г. Проверено 15 февраля 2018 г.
^ ab «Усовершенствованный реактор для применения нейтронов с высоким потоком (HANARO) | Объекты | NTI» . www.nti.org . Проверено 15 февраля 2018 г.
^ ab «Исследовательский реактор LVR-15 | Centrum výzkumu Řež» . cvrez.cz . Архивировано из оригинала 16 февраля 2018 г. Проверено 15 февраля 2018 г.
^ ab «История - Программа ядерного реактора». Программа ядерного реактора . Проверено 17 июля 2018 г.
^ «Информационный бюллетень ATR» (PDF) . Национальная лаборатория Айдахо. Архивировано из оригинала (PDF) 3 июля 2008 г. Проверено 28 февраля 2008 г.
^ ab «Учебный реактор Мэрилендского университета (MUTR) | Реактор TRIGA мощностью 250 кВт | Радиационные установки Университета Мэриленда» . радиация.umd.edu /. Проверено 11 июня 2018 г.
^ "Центр ядерной науки Университета штата Вашингтон" . nsc.wsu.edu . Проверено 6 августа 2019 г.
^ "База данных исследовательского реактора - GHARR-1" . Международное агентство по атомной энергии . Проверено 15 февраля 2018 г.
^ «ДРАКОН Уинфрита теряет огонь» . www.nda.gov.uk. Архивировано из оригинала 6 октября 2012 года . Проверено 12 января 2022 г.
^ Аб Карлсен, Уэйд; Вилкамо, Олли (14 декабря 2016 г.). «Старый ядерный исследовательский реактор в Финляндии будет выведен из эксплуатации – строится новый Центр ядерной безопасности» . ВТТ Импульс . Проверено 22 февраля 2018 г.
^ "База данных исследовательских реакторов" . Международное агентство по атомной энергии . Проверено 22 февраля 2018 г.
Информационный документ WNA № 61: Исследовательские реакторы. Архивировано 28 февраля 2013 г. в Wayback Machine.
Ядерное нераспространение: Министерству энергетики необходимо принять меры по дальнейшему сокращению использования оружейного урана в гражданских исследовательских реакторах, GAO , июль 2004 г., GAO-04-807
Внешние ссылки
Список ядерных исследовательских реакторов в мире с возможностью поиска МАГАТЭ
Национальная организация испытательных, исследовательских и учебных реакторов, Inc.
NMI3 - Инициатива по интегрированной инфраструктуре EU-FP7 для нейтронного рассеяния и мюонной спектроскопии