Kutatóreaktor

A kutatóreaktorok olyan atomreaktorok , amelyek elsősorban neutronforrásként szolgálnak . Ezeket nem-erőműves reaktoroknak is nevezik, ellentétben az elektromos áram , hőtermelésre vagy hajóerőműként használt elektromos reaktorokkal .

Cél

A kutatóreaktor által termelt neutronokat roncsolásmentes tesztelésre, anyagelemzésre és -vizsgálatra , radioizotópgyártásra , tudományos kutatásra és oktatási célokra használják. Az orvosi vagy ipari felhasználásra radioizotópokat előállító kutatóreaktorokat néha izotópreaktoroknak is nevezik .

Technikai szempontok

A kutatóreaktorok egyszerűbbek, mint az erősáramú reaktorok, és alacsonyabb hőmérsékleten működnek. Sokkal kevesebb üzemanyagra van szükségük, és az üzemanyag felhasználásával sokkal kevesebb hasadási termék keletkezik. Másrészt az üzemanyagukhoz magasabban dúsított urán szükséges , jellemzően akár 20% U-235 , bár egyesek 93% U-235-öt is használnak. A 20%-nál kisebb dúsítás általában nem tekinthető nukleáris fegyverben használhatónak, a 93%-ot általában "fegyverminőségnek" nevezik. Nagyon nagy fajlagos teljesítményük is van a magban, ami bizonyos tervezési jellemzőket igényel. Akárcsak az erősáramú reaktorokban, a zónában is hűtésre van szükség, amit általában vízzel való természetes vagy kényszerített konvekcióval érnek el . Moderátorra is szükség van ahhoz , hogy a neutronsebesség optimális szintre csökkenjen az U-235 atommagokkal való dúsítás szempontjából. Mivel ezeknek a reaktoroknak a fő funkciója a neutrontermelés, a legtöbbjük neutronreflektorral rendelkezik, hogy csökkentse a zónából származó neutronveszteséget.

Váltás alacsony dúsítású uránra

A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség és az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma 1978-ban elindított egy programot a kutatóreaktorok nagymértékben dúsított uránról (HEU) alacsony dúsítású uránra (LEU) való átalakítására szolgáló eszközök kifejlesztésére, támogatva az atomsorompó-politikájukat. [1] [2] Addigra az Egyesült Államok az Atoms for Peace program részeként 41 országba szállított kutatóreaktorokat és nagymértékben dúsított uránt. 2004-ben az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma 2019-ig meghosszabbította a külföldi kutatóreaktorokból származó kiégett fűtőelemek fogadására vonatkozó programját. [3]

2016-ban a Nemzeti Tudományos, Mérnöki és Orvostudományi Akadémia jelentése arra a következtetésre jutott, hogy az összes kutatóreaktor LEU-ra való átalakítása legkorábban 2035-ben fejeződhet be. Ennek részben az az oka, hogy a vártnál lassabb a megbízható, alacsony dúsítású, nagy átfolyású kutatóreaktor-fűtőanyag fejlesztése, amely nem duzzadás miatt tönkremegy. [4] 2020-ra 72 HEU kutatóreaktor maradt. [5]

Tervezők és kivitelezők

Noha az 1950-es, 1960-as és 1970-es években számos vállalat szakosodott kutatóreaktorok tervezésére és építésére, a tevékenység ezen a piacon később alábbhagyott, és sok vállalat kilépett a piacról.

Mára a piac több vállalatba tömörült, amelyek a kulcsfontosságú projekteket a világ minden tájáról koncentrálják.

A kutatási reaktorokkal kapcsolatos legutóbbi nemzetközi pályázatot (1999) az ANSTO (Ausztrál Nukleáris Tudományos és Technológiai Szervezet) szervezte az OPAL reaktor tervezésére, kivitelezésére és üzembe helyezésére . Négy vállalat kapott előminősítést: AECL (Atomic Energy of Canada Limited) , INVAP , Siemens és Technicatom . A szerződést a reaktort építő INVAP-nak ítélték oda. Az elmúlt években az AECL kivonult erről a piacról, és a Siemens és a Technicatom tevékenységét az AREVA -ba vonták be .

Kutatási reaktorosztályok

Kutatóközpontok

A teljes lista megtalálható a Nukleáris Kutatóreaktorok listában .

Reaktorokat üzemeltető kutatóközpontok:

Név Ország Város intézmény Erő Kezdő dátum
BR2 reaktor Belgium Mol Belga Nukleáris Kutatóközpont SCK•CEN 100MW
Budapesti Kutatóreaktor [6] Magyarország Budapest Magyar Tudományos Akadémia Energiakutató Központ 5 MW [6] 1959 [6]
Budapesti Műszaki Egyetem Oktatóreaktor [7] Magyarország Budapest Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 100 kW 1969
ILL High Flux reaktor Franciaország Grenoble Institut Laue-Langevin 63 MW [8]
RA-6 Argentína San Carlos de Bariloche Balseiro Intézet / Bariloche Atomközpont 1 MW [9] 1982 [9]
ZED-2 Kanada Deep River , Ontario Az AECL Chalk River Laboratories 200 W [10] 1960
McMaster atomreaktor Kanada Hamilton , Ontario McMaster Egyetem 5 MW 1959
Nemzeti Kutatási Egyetemes Reaktor Kanada Deep River , Ontario Az AECL Chalk River Laboratories 135 MW 1957
petten atomreaktorok Hollandia Petten Holland Nukleáris Kutatási és Tanácsadói Csoport, [11] EU Közös Kutatóközpont 30 kW és 60 MW 1960
ORPHEE Franciaország Saclay Laboratoire Leon Brillouin 14 MW 1980
FRM II Németország Garching Technische Universität München 20 MW 2004
HOR Hollandia Ércbánya Reactor Institute Delft, Delfti Műszaki Egyetem 2 MW
BERII Németország Berlin Helmholtz-Zentrum Berlin 10MW
Mainz Németország Mainz Universität Mainz, Institut für Kernchemie 100 kW [12]
Triga Mark II [13] Ausztria Véna Műszaki Egyetem Bécsi, TU Wien, Atominstitut 250 kW 1962 [13]
IRT-2000 Bulgária Sofia Bolgár Tudományos Akadémia 2 MW
OPÁL Ausztrália Lucas Heights, Új-Dél-Wales Ausztrál Nukleáris Tudományos és Technológiai Szervezet 20 MW 2006
IEA-R1 Brazília Sao Paulo Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares (IPEN) 3,5 MW 1957
IRT-2000 [14] Oroszország Moszkva Moszkvai Mérnöki Fizikai Intézet 2,5 MW [14] 1967 [14]
SAFARI-1 Dél-Afrika Pelindaba NECSA 20 MW [15] 1965 [15]
HANARO Déli Korea Daejeon Koreai Atomenergia Kutatóintézet (KAERI) 30 MW [16] 1995 [16]
LVR-15 cseh Řež Atommagkutató Intézet 10 MW [17] 1995 [17]
North Carolina State University Reactor Program USA Raleigh , Sev. Caroline Észak-Karolinai Állami Egyetem 1 MW [18] 1953 [18]
HFIR USA Oak Ridge , Tennessee Oak Ridge Nemzeti Laboratórium
ATR USA Idaho Idaho Nemzeti Laboratórium 250 MW [19]
A Missouri Egyetem kutatóreaktora USA Columbia , Missouri Missouri Egyetem 10 MW 1966
Maryland Egyetem oktatóreaktora USA College Park , Maryland Marylandi Egyetem 250 kW [20] 1970 [20]
Washingtoni Állami Egyetem reaktora USA Pullman , Washington Washingtoni Állami Egyetem 1 MW [21]
SÁFRÁNY Svájc Lausanne Ecole polytechnique federale de Lausanne
Maria Lengyelország Świerk – Otwock Nemzeti Nukleáris Kutatási Központ 30 MW 1974
TRIGA Mark II USA Irvine , Kalifornia Kaliforniai Egyetem, Irvine
ITU reaktor pulyka Isztambul Isztambuli Műszaki Egyetem
ETRR-1 Egyiptom Inshas Nukleáris Kutatóközpont 2 MW 1961
ETRR-2 Egyiptom Inshas Nukleáris Kutatóközpont 22 MW 1997
GHARR-1 [22] Ghána Accra A Ghánai Atomenergia Bizottság Nemzeti Nukleáris Kutatóintézete 30 kW

Leállított kutatóreaktorok:

Név Ország Város intézmény Erő Kezdő dátum Leállítás dátuma Leszerelve
ASTRA Ausztria Seibersdorf 10MW 1960 1999
CONSORT Egyesült Királyság Ascot Imperial College 100 kW
JASON reaktor Nagy-Britannia Greenwich Királyi Tengerészeti Főiskola 10 kW 1962 1996
MOATA Ausztrália Lucas Heights 100 kW 1961 1995
HIFAR Ausztrália Lucas Heights 1958 2007
HTGR (Pin-in-Block Design) Nagy-Britannia Winfrith, Dorset , Nemzetközi Atomenergia Ügynökség 20MWt 1964 1976 2005. július [23]
MÓKA Nagy-Britannia Harwell Atomenergia Kutatóintézet 10-26 MW 1956 1990
Atomenergia bemutató Kanada Deep River , Ontario Az AECL rolphtoni üzeme 20 MW 1961 1987
NRX Kanada Deep River , Ontario Az AECL Chalk River Laboratories 1952 1992
PLUTO reaktor Nagy-Britannia Harwell , Oxfordshire Atomenergia Kutatóintézet 10-26 MW 1957 1990
Pool tesztreaktor Kanada Deep River , Ontario Az AECL Chalk River Laboratories 10 kW 1957 1990
WR-1 Kanada Pinawa, Manitoba Az AECL Whiteshell Laboratories 60 MW 1965 1985
ZEEP Kanada Deep River , Ontario Az AECL Chalk River Laboratories 1945 1973
Tovább Hall Melléklet USA Seattle Washingtoni Egyetem 100 kW 1961 1988
Ewa reaktor Lengyelország Świerk – Otwock POLATOM Nukleáris Energia Intézet 10 MW 1958 1995
FIR 1 Finnország Espoo Helsinki Műszaki Egyetem ,

később Finn VTT Műszaki Kutatóközpont 		250 kW [24] 1962 [24] 2015 [25]
RV-1 Venezuela Caracas Venezuelai Tudományos Kutatóintézet 3 MW 1960 1994

Jegyzetek

  1. ↑ CRP a miniatűr neutronforrású kutatóreaktorok (MNSR) alacsony dúsítású uránná (LEU) való átalakításáról . Nukleáris üzemanyagciklus és hulladéktechnológia . Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (2014. január 13.). Letöltve: 2015. október 25.
  2. ↑ Csökkentett dúsítás a kutató- és tesztreaktorok számára . Nemzeti Nukleáris Biztonsági Hivatal. Az eredetiből archiválva : 2004. október 29.
  3. ↑ Az amerikai külföldi kutatási reaktor kiégett nukleáris üzemanyagának elfogadása . Nemzeti Nukleáris Biztonsági Hivatal. Az eredetiből archiválva : 2006. szeptember 22.
  4. ↑ Cho . A kutatóreaktorok megszabadítása a nagymértékben dúsított urántól, hogy évtizedekkel tovább tartson a tervezettnél , Science  (2016. január 28.). Letöltve: 2020. április 13.
  5. ↑ A NAÜ kiemeli a kutatóreaktorok átalakítására irányuló munkát , World Nuclear News (2020. február 24.). Letöltve: 2020. április 13.
  6. ↑ 1 2 3 Budapesti Kutatóreaktor | Budapest Neutron Center ...a kutatásért, tudományért és innovációért!  (angol) . www.bnc.hu _ Hozzáférés időpontja: 2018. február 15.
  7. ↑ Nukleáris Technológiai  Intézet . reak.bme.hu . Hozzáférés időpontja: 2019. szeptember 11.
  8. ↑ Atomreaktorok . pd.chem.ucl.ac.uk. _ Hozzáférés időpontja: 2018. február 15.
  9. ↑ 1 2 RA-6 de Argentina (es-es). Letöltve: 2018. február 15.
  10. ↑ Kutatóreaktorok – Kanadai Nukleáris Szövetség  , Kanadai Nukleáris Szövetség . Letöltve: 2018. február 15.
  11. ↑ Nagy fluxusú reaktor – Európai  Bizottság . ec.europa.eu (2013. február 13.). Hozzáférés időpontja: 2018. február 15.
  12. ↑ Mainz. Reaktor  (német) . www.kernchemie.uni-mainz.de _ Hozzáférés időpontja: 2018. február 15.
  13. ↑ 12 ATI : Reaktor . ati.tuwien.ac.at . Hozzáférés időpontja: 2018. február 15. 
  14. ↑ 1 2 3 A reaktor | National Research Nuclear University MEPhI  (angol) . eng.mephi.ru . Hozzáférés időpontja: 2018. február 15.
  15. ↑ 1 2 SAFARI   - 1 . www.necsa.co.za _ Hozzáférés időpontja: 2018. február 15.
  16. ↑ 1 2 nagy fluxusú fejlett neutronalkalmazási reaktor (HANARO) | Felszereltség | NTI . www.nti.org . Hozzáférés időpontja: 2018. február 15.
  17. ↑ 1 2 LVR-15 kutatóreaktor | Centrum výzkumu Řež  (angol)  ? . cvrez.cz _ Hozzáférés időpontja: 2018. február 15.
  18. ↑ 1 2 Történelem – Atomreaktor program  , Atomreaktor program . Letöltve: 2018. július 17.
  19. ↑ ATR adatlap (PDF). Idaho Nemzeti Laboratórium. Letöltve: 2008. február 28. Az eredetiből archiválva : 2008. július 3..
  20. ↑ 1 2 Maryland University Training Reactor (MUTR) | 250 kW-os TRIGA reaktor | A Marylandi Egyetem sugárkezelési létesítményei . sugárzás.umd.edu/ . Letöltve: 2018. június 11.
  21. ↑ Nukleáris Tudományos Központ, Washington Állami Egyetem  . nsc.wsu.edu . Hozzáférés időpontja: 2019. augusztus 6.
  22. ↑ Kutatóreaktor adatbázis - GHARR-1 . Nemzetközi Atomenergia Ügynökség . Hozzáférés időpontja: 2018. február 15.
  23. ↑ Archivált másolat . www.nda.gov.uk. _ Letöltve: 2022. január 12. Az eredetiből archiválva : 2012. október 6..
  24. ↑ 12 Karlsen ; Vilkamo, Olli Finnország régi nukleáris kutatóreaktorát leállítják – Új Nukleáris Biztonsági Központ épül . VTT Impulzus (2016. december 14.). Hozzáférés időpontja: 2018. február 22.
  25. ↑ Kutatóreaktor adatbázis . Nemzetközi Atomenergia Ügynökség. Hozzáférés időpontja: 2018. február 22.

Külső linkek