| Árgus | |
|---|---|
| Reaktor típusa | Sóoldatokban homogén |
| A reaktor célja | Aktiválási elemzés, izotópgyártás |
| Műszaki adatok | |
| hűtőfolyadék | Víz |
| Hőenergia | 20 kW |
| Elektromos energia | Nem |
| Fejlődés | |
| Tudományos rész | RRC KI |
| Felépítés és üzemeltetés | |
| Rajt | 1981 |
| Kizsákmányolás | 1981 - jelen |
| Reaktorok épültek | 2 |
Az Argus egy kutatási és ipari homogén nukleáris reaktor sóoldatokon . A fő cél izotópok előállítása urán hasadási termékekből, például molibdén-99- ből .
Fejlesztő és gyártó NPO Krasnaya Zvezda . Az egyetlen működő reaktor a Kurcsatov Intézetben működik . [1] [2] [3] 2019-re az építkezés folyamatban van, és továbbiakat terveznek.
A geológiai minták elemzésére egy nagyon egyszerű, olcsó, biztonságos és kompakt reaktort fejlesztettek ki a Szovjetunióban . [3] Tervezték az ilyen reaktorok teljes hálózatának kiépítését az egész országban. Azonban csak két reaktort építettek: az első referenciareaktort a moszkvai Kurcsatov Intézetben , a másodikat Dusanbében (ma Tádzsikisztán ).
A Kurchatov Intézet reaktorát 1981-ben indították el. [4] 2007-ben munkálatokat végeztek az élettartam meghosszabbítására. 2014-ben a reaktort magas dúsítású uránról alacsony dúsítású uránra állították át.
A tádzsikisztáni reaktort a Szovjetunió összeomlása idején építették, de nem indították el. Tádzsikisztán kormánya 2016. január 14-én jóváhagyta a reaktor helyreállítására és további használatára vonatkozó programot. [5] A reaktort a molibdén-99 izotóp gyógyászati célú előállítására fogják használni . 2017-ben a Roszatom és a Tádzsik Köztársaság Tudományos Akadémiája megállapodást írt alá az atomenergia békés célú felhasználása terén folytatott együttműködésről. [6] Feltételezések szerint a 35 millió USD-s együttműködés keretében 2020-ig helyreállítják a tádzsik arguszt. [2] [3]
Az RFNC-VNIIEF Szövetségi Állami Egységes Vállalat telephelyén , Sarovban ( Nyizsnyij Novgorodi régió , Oroszország ) két "Argus-M" reaktort terveznek építeni orvosi izotópok előállítására . [2] 2017-ben és 2018-ban a Roszatom és a városvezetés közmeghallgatást tartott az építési tervekről. [7] [8] A közelben jelentős onkológiai centrumot terveznek építeni. [9] 2019 februárjától folyik a létesítmény üzemeltetéséhez szükséges állami környezetvédelmi szakvélemény megszerzésének folyamata. [10] A helyszín, a kommunikáció és a kiegészítő létesítmények előkészítve. A szakvélemény kézhezvétele után megkezdődik a reaktorépület építése.
Tervek készülnek az Argus-M reaktor dél-afrikai, a Dél-afrikai Atomenergia Társaság (NECSA) pelindabai telephelyén történő építésére. 2012-ben szándéknyilatkozat, 2016-ban pedig megállapodás született egy megoldási reaktorra épülő komplexum tervezéséről. [11] [12] A reaktort a molibdén-99 izotóp gyógyászati célú előállítására fogják használni . A 2017-es projekt munkálatai folynak. [13] A munkát a JSC State Specialized Design Institute (a Rosatom tudományos részlegének része) végzi.
A reaktor egy rozsdamentes acél tartály, amely 22 liter uranil-szulfát UO 2 SO 4 vizes oldatával van megtöltve . Az oldat keringése természetes, üzemi hőmérséklet ~ 80 °C. [1] A teljes urán-235-tartalom körülbelül 2 kg. A tartályt az üzemanyagoldatba merített tekercs hűti. A magban három bórvezérlő rúd található. A tartályt grafit neutron reflektor veszi körül, és egy körülbelül méter vastag beton konténmentbe helyezik. A reaktorban három csatorna található a minták besugárzására: egy középen, 10 12 neutron/cm*sec áramlási áramlással és két perifériás csatorna. Az üzemelő reaktor hőleadása körülbelül 20 kW.
A reaktor olyan rendszerrel van felszerelve, amely a zónában a víz radiolízise során keletkező oxigént és hidrogént felfogja. [1] [3]
Az Argus-M reaktor újonnan épített változataiban az oldat térfogatát 28 literre, a teljesítményt 50 kW-ra növelik, és alacsony dúsítású uránt használnak. [2] [3] Az NPO Krasznaja Zvezda (a Rosatom egyik részlege ) a reaktor új verziójának tervezője és gyártója .
A reaktor lehetővé teszi különböző dúsítású urán - 235 üzemanyagok használatát . [1] Ha alacsony dúsítású uránt használ, növelje az urán koncentrációját az oldatban. Az orosz reaktor dúsítása 90%-os, export esetén a nemzetközi megállapodásoknak való megfelelés érdekében legfeljebb 20%-os dúsítást alkalmaznak. A reaktor export változatában a tankolást 10 évente egyszer kell elvégezni.
A reaktor önszabályozó, természetes biztonsággal rendelkezik. [1] [3] A hőmérséklet emelkedésével a reaktivitás csökken , így ha a reaktort engedély nélkül felfűtik, akkor magától leáll. Az oldatban lévő víz moderátor, ezért az oldat felforrásakor a neutronok lassulása csökken, és a reaktor elnémul.
A reaktor hőteljesítménye 20 kW. A maradékhő felszabadulása közvetlenül a leállás után 1300 W, egy óra múlva 300 W-ra csökken, ami még a kényszerhűtés teljes kiesése esetén sem elegendő a reaktor hőkárosodásához. Az alacsony teljesítmény miatt az égés elhanyagolható (egy év folyamatos üzemben 0,5 gramm urán fogy el), így a reaktor évtizedekig üzemelhet üzemanyag-utántöltés nélkül.
A radioaktivitás zónán kívüli felszabadulásának megakadályozása érdekében a reaktor belsejében a nyomást a légköri nyomás alatt kell tartani [1] .
A reaktor egészségügyi zónája 50 méter. [3]
Az építkezés során a reaktort neutronforrásként tervezték használni geológiai minták neutronaktivációs elemzéséhez . [1] [3]
A 90-es években csökkent az igény a geológiai minták kémiai elemzésére, és a reaktort más célokra használták, például mesterséges radioaktív izotópok előállítására. [1] [3] Elsősorban molibdén-99 orvosi diagnosztikai célú előállítására. Az izotóp iránti jelenlegi kereslet meghaladja a heti 10 000 Ci -t. [2]
Az oldatreaktorok előnye az elméletileg magas uránhatékonyság az uránhasadási töredékekből rövid élettartamú izotópok előállításánál. [1] Egy hagyományos heterogén reaktorban speciális célpontokban kinyerhető, rövid élettartamú izotópokat állítanak elő. A technológiai kényelem érdekében a céluránt elválasztják a reaktor üzemanyagától. Ugyanakkor az urán üzemanyagban előállított rövid élettartamú izotópokat nem lehet gazdaságosan hatékonyan kivonni és felhasználni. Sőt, még a céluránt is csak egy százalék töredékében használják fel a rövid élettartamú célizotópok előállításánál a rövid besugárzási kampány miatt. Oldatos reaktorban az előállított izotóp folyamatosan kinyerhető a mag teljes térfogatából. Ezért az izotóptermelés hatékonysága az urán és a teljesítmény tekintetében körülbelül két nagyságrenddel magasabb, mint a heterogén reaktorokban. Ezért az oldatreaktorok koncepciója a célizotópnak közvetlenül a fűtőanyag-oldatból történő folyamatos extrakciójával lehetővé teszi jelentős mennyiségű izotóp előállítását még kis teljesítményű, kis uránterhelésű reaktorokban is. Ezért az Argus képességei rövid élettartamú izotópok uránhasadási fragmentumokból történő előállítására megközelítőleg megegyeznek egy több tíz megawatt kapacitású heterogén reaktor képességeivel. Ugyanakkor egy ilyen reaktor és egy radiokémiai komplexum építésének és üzemeltetésének költsége sokszorosa az Argus árának. [2]
A fő probléma a cél izotóp folyamatos extrakciója egy nagy aktivitású, hasadási fragmentumokkal szennyezett oldatból. Jelenleg a molibdén-99 és a stroncium-89 oldatból történő kinyerésére alkalmas technológiát fejlesztettek ki. Két, egyenként 50 kW teljesítményű homogén oldatos reaktorból álló komplexum projektje van, amelyek éves kapacitása 20 ezer Ci molibdén-99 és 250 Ki stroncium-89 [14] [1] .
| A Szovjetunió és Oroszország atomreaktorai | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kutatás |
| ||||||||||
| Ipari és kettős célú | Világítótorony A-1 AB(-1;-2;-3) AI OK-180 OK-190 OK-190M "Ruslan" LF-2 ("Ljudmila") SCC I-1 EI-2 ADE (-3, -4, -5) GCC POKOL ADE (-1,-2) | ||||||||||
| Energia |
| ||||||||||
| Szállítás | Tengeralattjárók Víz-víz VM-A VM-4 5-kor OK-650 folyékony fém RM-1 BM-40A (OK-550) felszíni hajók OK-150 (OK-900) OK-900A SSV-33 "Ural" KN-Z KLT-40 RITM-200 § RITM-400 § Repülés Tu-95LAL Tu-119 ‡ Tér Kamilla Bükkfa Topáz Yenisei | ||||||||||
§ – reaktorok vannak építés alatt, ‡ – csak projektként létezik
| |||||||||||