Reaktor SLOWPOKE - SLOWPOKE reactor

Reaktor SLOWPOKE
Pomalý reaktor Montreal.jpg
Polytechnika Montreal Kryt jímky reaktoru SLOWPOKE-2.
GeneraceNeutron
Koncept reaktoruNízkoenergetický jaderný výzkumný reaktor typu tank-in-pool
Hlavní parametry aktivní zóny reaktoru
Palivo (štěpný materiál )Chybí informace
Primární chladivoLehká voda
Využití reaktoru
Primární použitíAnalýza aktivace neutronů
„SLOWPOKE“ přeadresuje tady. Informace o druhu Pokémonů viz Slowpoke a Slowbro.

The SLOWPOKE (zkratka pro Safe LOW-POwer Kritical Experiment) je nízkoenergetický, typ nádrže v bazénu jaderný výzkumný reaktor navrhl Atomic Energy of Canada Limited (AECL) na konci 60. let. John W. Hilborn je vědec, který je nejvíce spojen s jeho designem.[podle koho? ] Je to beryliumodráží s velmi nízkým kritické množství ale poskytuje neutronové toky vyšší než u malého urychlovač částic nebo jiný radioaktivní zdroje.

Základní provedení

SLOWPOKE jádro reaktoru Modelka.

SLOWPOKE-2 původně používal 93% vysoce obohacený uran ve formě 28% uran -hliník slitina s hliníkovým opláštěním a poté v roce 1985 byl uveden do provozu nový design s nízkým obohacením uranu (obohacený o ~ 19,9%) pomocí keramické palivo UO2. Jádro je sestava asi 200-300 palivové čepy, jen o průměru 22 cm a výšce 23 cm, obklopen pevnou berylium prstenec a spodní deska z berylia. Kritičnost udržuje se, jak se palivo dohoří přidáním berylium desky v zásobníku nahoře na jádře. The jádro reaktoru sedí v bazénu s pravidelnou lehkou vodou o průměru 2,5 ma hloubce 6 m, který poskytuje chlazení přirozenou konvekcí. Kromě pasivního chlazení má reaktor vysoký stupeň inherentní bezpečnost; to znamená, že se může regulovat pomocí pasivních, přírodních prostředků, jako je řetězová reakce zpomalení, pokud se voda ohřeje nebo tvoří bubliny. Tyto vlastnosti jsou ve skutečnosti natolik dominantní, že reaktor SLOWPOKE-2 má licenci k provozu bezobslužného provozu přes noc (ale monitorován na dálku). Většina SLOWPOKES má jmenovitý výkon 20 kW, i když je možný provoz při vyšším výkonu po kratší dobu.

Dějiny

SLOWPOKE-1 a SLOWPOKE-2

Výzkumný reaktor SLOWPOKE byl koncipován v roce 1967 na Whiteshell Laboratories AECL. V roce 1970 byla navržena a vyrobena prototypová jednotka Chalk River Laboratories. Byl primárně určen pro kanadské univerzity, poskytoval vyšší tok neutronů, než jaký je k dispozici u malých komerčních urychlovačů, přičemž se vyhnul složitosti a vysokým provozním nákladům stávajících jaderných reaktorů. Prototyp řeky Chalk River se stal kritickým v roce 1970 a byl přesunut do University of Toronto v roce 1971. Mělo jedno místo vzorkování v beryliovém reflektoru a fungovalo na úrovni výkonu 5 kW. V roce 1973 byl výkon zvýšen na 20 kW a doba bezobslužného provozu byla zvýšena ze 4 hodin na 18 hodin.

První komerční příklad byl spuštěn v roce 1971 v divizi AECL Commercial Products v roce Ottawa; a v roce 1976 byl na University of Toronto instalován komerční design s názvem SLOWPOKE-2, který nahradil původní jednotku SLOWPOKE-1. Komerční model má pět vzorkových míst v beryliovém reflektoru a pět míst umístěných mimo reflektor.

V letech 1976 až 1984 mělo sedm reaktorů SLOWPOKE-2 Vysoce obohacený uran (HEU) palivo bylo uvedeno do provozu v šesti kanadských městech a v Kingston, Jamajka. V roce 1985 první Nízko obohacený uran Reaktor (LEU) na palivo SLOWPOKE-2 byl uveden do provozu v Royal Military College of Canada (RMC) v Kingston, Ontario. Od té doby bylo vyřazeno z provozu pět reaktorů (Saskatchewan Research Council, University of Toronto, Alberta, Dalhousie a Saskatchewan) a jeden převeden na LEU (Polytechnika Montreal ).

SLOWPOKE-3 a SLOWPOKE-4

AECL také navrhla a postavila zvětšenou verzi (2–10 MWth) nazvanou SLOWPOKE Demonstration Reactor (SDR, „SLOWPOKE-3“) pro dálkové vytápění na jeho Zřízení jaderného výzkumu Whiteshell v Manitoba. Odhaduje se, že ekonomika systému dálkového vytápění založeného na technologii SDR je konkurenceschopná s konvenčními fosilní paliva. Trh s touto technologií se však nenaplnil a navrhovaný SES-10 („SLOWPOKE-4“ založený na zkušenostech SDR) nebyl nikdy vybudován a vypnutí SDR pro vyřazení z provozu.

Námořní zdroj energie

V polovině 80. let Kanada krátce uvažovala o přeměně své Ponorky třídy Oberon k jaderné energii pomocí jaderného reaktoru SLOWPOKE k nepřetržitému dobíjení baterií lodi během ponorných operací.[1] Dobrá dohoda[je zapotřebí objasnění ] práce na potenciálních námořních aplikacích reaktoru bylo provedeno v Royal Military College of Canada.[Citace je zapotřebí ]

Aktuální aplikace

Reaktory SLOWPOKE se používají hlavně pro analýza aktivace neutronů (NAA), ve výzkumu a jako komerční služba, ale také pro výuku, výcvik, studium ozařování, neutron radiografie (pouze u Royal Military College of Canada ) a výroba radioaktivní značkovače. Hlavními výhodami jsou spolehlivost a snadné použití této konstrukce reaktoru a reprodukovatelnost toku neutronů. Vzhledem k tomu, že palivo není upravováno vůbec po dobu nejméně 20 let, neutronové spektrum v místech ozařování se nemění a tok neutronů je reprodukovatelný asi na 1%.

Tři z původních reaktorů jsou stále v provozu. Přestože bylo dosaženo všech technických cílů tohoto reaktoru, nedostatek zahraničních prodejů byl zklamáním.

  • Licence na provozování neenergetického reaktoru Royal Military College of Canada byla obnovena a bude platit od 1. července 2013 do 30. června 2023. Společnost RMCC provozuje od roku 1985 malé výzkumné zařízení SLOWPOKE-2 (jmenovitý výkon reaktoru 20 kW). A Neutronová paprsková trubice (NBT) byla přidána v únoru 1999 do zařízení SLOWPOKE-2 pro operace radioskopie a tomografie (2-dimenzionální a 3-dimenzionální nedestruktivní zobrazovací techniky).[2]
  • École Polytechnique de Montréal Byla obnovena provozní licence pro neenergetický reaktor SLOWPOKE-2, která bude platit od 1. července 2013 do 30. června 2023. Reaktor je v provozu 36 let a slouží k výzkumu, výuce, výrobě neutronů a výrobě izotopů .[3]
  • University of the West Indies Mezinárodní centrum pro environmentální a jaderné vědy v Kingstonu na Jamajce nadále provozuje svůj reaktor SLOWPOKE-2, který byl od té doby přeměněn na LEU v roce 2017 prostřednictvím partnerství s Úřadem pro radiologickou bezpečnost (ORS) a IAEA.

Dřívější žádosti

  • Dalhousie University požádal o licenci na odčerpání paliva a byla mu vydána licence a vyřazení z provozu reaktorového zařízení SLOWPOKE-2, které bylo součástí výzkumného střediska pro stopovou analýzu společnosti Dalhousie. v Halifax, Nové Skotsko 31. srpna 2011.[4]
  • The University of Toronto Reaktor SLOWPOKE fungoval od roku 1976 do 31. prosince 1998. Torontská univerzita požádala o licenci na vyřazení svého zařízení SLOWPOKE-2 Nuclear Research Reactor z provozu v roce 2001 a byla mu vydána.[5]
  • University of Alberta Reaktor SLOWPOKE-2 fungoval od 22. dubna 1977 do demontáže 5. srpna 2017. University of Alberta požádala o povolení k vyřazení svého zařízení pro jaderný výzkum SLOWPOKE-2 z provozu v roce 2017.[6][7]
  • Rada pro výzkum v Saskatchewanu Reaktor SLOWPOKE-2 fungoval od roku 1981 až do odstavení v prosinci 2017. Očekává se, že vyřazení z provozu bude dokončeno někdy v roce 2020.[8]

Viz také

Reference

  1. ^ Julie H. Ferguson (10. března 2014). Prostřednictvím Canadian Periscope: The Story of the Canadian Submarine Service. Dundurn. str. 363. ISBN  978-1-4597-1056-6.
  2. ^ Royal Military College of Canada SLOWPOKE
  3. ^ École Polytechnique de Montréal's SLOWPOKE-2
  4. ^ Dalhousie University SLOWPOKE-2
  5. ^ University of Toronto SLOWPOKE-2
  6. ^ Program pro veřejné informace a zveřejňování informací na University of Alberta
  7. ^ SLOWPOKE-2 University of Alberta
  8. ^ Shield, David (4. ledna 2019). "'Bylo to velmi jedinečné: „Saskatoonův výzkumný reaktor SLOWPOKE-2 se po 37 letech zastavil“. Canadian Broadcasting Corporation. Citováno 29. listopadu 2019.
  • Whitlock:„Canadian Nuclear FAQ“. Kanadské jaderné otázky - často kladené otázky Dr. Jeremy Whitlock. Citováno 5. března 2005.

externí odkazy