Grafitem moderovaný reaktor - Graphite-moderated reactor

Schéma jaderného reaktoru využívajícího jako moderátor grafit
Sem směřuje „grafitový reaktor“. Grafitový reaktor v Oak Ridge National Laboratory viz Grafitový reaktor X-10.

Grafitový reaktor je a nukleární reaktor který používá uhlík jako a moderátor neutronů, což umožňujeobohacený uran použít jako jaderné palivo.

První umělý jaderný reaktor, Chicago Pile-1, použitý grafit jako moderátor. Grafitem moderované reaktory byly zapojeny do dvou nejznámějších jaderných katastrof: netestovaný proces žíhání grafitu přispěl k Oheň ve větru (ale grafit se sám nerozhořel), zatímco grafitový oheň během Černobylská katastrofa přispěl k šíření radioaktivního materiálu.

Typy

Existuje několik typů grafit -moderováno jaderné reaktory které byly použity v reklamě výroba elektřiny:

Výzkumné reaktory

Byla postavena řada výzkumných nebo testovacích reaktorů, které jako moderátor používají grafit.

Dějiny

První umělý jaderný reaktor, Chicago Pile-1, grafitem moderované zařízení, které produkovalo mezi 0,5 W a 200 W, bylo postaveno týmem vedeným Enrico Fermi v roce 1942. Konstrukce a testování tohoto reaktoru („atomová hromada ") byla součástí Projekt Manhattan. Tato práce vedla k výstavbě Grafitový reaktor X-10 na Národní laboratoř v Oak Ridge, který byl prvním jaderným reaktorem navrženým a vyrobeným pro nepřetržitý provoz a zahájil provoz v roce 1943.

Nehody

Bylo jich několik nehody v grafitem moderovaných reaktorech s Oheň ve větru a Černobylská katastrofa pravděpodobně nejznámější.

Při požáru Windscale byl použit nevyzkoušený proces žíhání grafitu, což přispělo k nehodě - požár však zapálilo spíše uranové palivo než grafit v reaktoru. Bylo zjištěno, že jediné poškození moderátoru grafitu bylo lokalizováno kolem hořících palivových článků.[1][2]

Při černobylské katastrofě grafit přispěl k příčině nehody. V důsledku přehřátí z důvodu nedostatečného chlazení se palivové tyče začaly zhoršovat. Po SCRAM Stisknutím tlačítka (AZ5) byl reaktor odstaven, řídicí tyče se zasekly uprostřed aktivní zóny a způsobily pozitivní smyčku, protože jaderné palivo reagovalo na grafit. To je to, čemu se říká „poslední spouštěč“ událostí před prasknutím. Oheň grafitu po hlavní události přispěl k šíření radioaktivního materiálu. Masivní výpadek energie v Černobylu během nesprávně provedené zkoušky vedl k prasknutí nádoby reaktoru a sérii parních výbuchů, které zničily budovu reaktoru. Nyní vystaven jak vzduchu, tak teplu z aktivní zóny reaktoru, grafitový moderátor v aktivní zóně reaktoru začal hořet a tento oheň vyslal oblak vysoce radioaktivního spadu do atmosféry a přes rozsáhlou geografickou oblast.[3]

Kromě toho Francouzi Jaderná elektrárna Saint-Laurent a Španělé Jaderná elektrárna Vandellòs - oba UNGG grafitem moderovaný přírodní uran reaktory - utrpěly velké nehody. Obzvláště pozoruhodné je částečné roztavení jádra dne 17. října 1969 a tepelná exkurze během žíhání grafitu dne 13. března 1980 v Saint-Laurent, které byly klasifikovány jako INES 4. JE Vandellòs byla poškozena 19. října 1989 a oprava byla považována za neekonomickou.

Reference

  1. ^ „Setkání RG2 s projektovým týmem vyřazování hromady Windscale 1“ (PDF). Poradní výbor pro jadernou bezpečnost. 2005-09-29. NuSAC (2005) P 18. Citováno 2008-11-26.
  2. ^ Marsden, B.J .; Preston, S.D .; Wickham, A.J. (8. – 10. Září 1997). „Hodnocení grafitových bezpečnostních problémů pro britské produkční piloty ve Windscale“. Technologie AEA. IAEA. IAEA-TECDOC - 1043. Citováno 13. listopadu 2010.
  3. ^ „Často kladené otázky v Černobylu“. Mezinárodní agentura pro atomovou energii - divize veřejných informací. Květen 2005. Archivovány od originál dne 23. února 2011. Citováno 23. března 2011.