Эксперимент с органическим реактором с замедлителем ⇐ Васина Википедия

[wiki_en]

«Эксперимент с органическим реактором с замедлителем (OMRE)» представлял собой тепловой тепловой | МВт экспериментальный органический ядерный реактор | органический ядерный реактор | ядерный реактор, который работал на Национальной испытательной станции реакторов с 1957 по 1963 год для изучения использования углеводородов. в качестве теплоносителя | теплоносителя ядерного реактора, замедлителя нейтронов | замедлителя и отражателя нейтронов | материалов отражателя в условиях энергетического реактора
== Дизайн ==

Разработка OMRE началась в июле 1955 года.
Целями программы OMRE было получение следующей экспериментальной информации.
# Скорость радиационного и термического повреждения углеводородов в реакторе
# Влияние этого повреждения на работу реактора
# Подходящие методы обеспечения удовлетворительной работы реактора в присутствии поврежденных углеводородов

Это была не пилотная установка и не прототип, а, скорее, экспериментальная установка с минимальной стоимостью, предназначенная для исследования возможности использования органической концепции в энергетических реакторах.

Система была разработана с учетом дифенила и допускала возможность использования других полифенилов.

Заявленные критерии проектирования включали:

# Максимальная температура поверхности топлива от 750 °F до 800 °F
# Температура охлаждающей жидкости в объеме от 500 °F до 700 °F
# Скорость теплоносителя в топливных баках до 15 футов/с
# Мощность по отводу тепла 16 МВт
# Средний поток тепловых нейтронов в топливе 2e13 н/см^2/с

В нем использовалось пластинчатое топливо из диоксида урана | UO2 из нержавеющей стали с обогащением до 93% и оболочкой из нержавеющей стали толщиной 3 мил (британских) | мил. У него не было системы преобразования энергии.

В нем имелся резервуар углеводородов глубиной 14 футов для верхней защиты с азотным покровным газом под давлением 200 фунтов на квадратный дюйм. Азот постоянно удалялся из системы, чтобы вытеснить водород от разложения теплоносителя-замедлителя и выбросить его в дымовую трубу.

Охлаждающая жидкость прокачивалась со скоростью 9200 галлонов в минуту через воздуходувной теплообменник, чтобы отвести тепло активной зоны в атмосферу. Для упрощения конструкции и проведения реакторного эксперимента не использовались паровая система и система преобразования энергии.

При высокой температуре и облучении углеводороды разлагаются и образуют более длинные цепи с увеличением молекулярной массы. Это постепенно ухудшает теплопередачу и характеристики потока жидкости. Чтобы смягчить это, очистка охлаждающей жидкости-замедлителя осуществлялась непрерывно для удаления любых углеводородов, поврежденных теплом или радиацией. Это было достигнуто с помощью системы дистилляции низкого давления.

Все системы, кроме корпуса реактора, были изготовлены из углеродистой стали. Все системы имели нагреватели (в том числе индукционный, сопутствующий и масляный нагреватель на воздуходувных теплообменниках) для доведения системы до температуры плавления теплоносителя-замедлителя.

== Строительство ==

Строительство OMRE началось 17 июня 1956 года и завершилось в мае 1957 года.. Реактор состоит из бетонной площадки и гофрированного стального цилиндра, окруженного уплотненной землей для радиационной защиты.

На первом этапе строительства были выполнены расчистка, планировка, дороги, пешеходные дорожки, дренаж, водоснабжение, электроподстанция, системы санитарных и технологических отходов, ограждение, охранное освещение, пост охраны, система связи, здание управления и обработки, а также раскопки фундамента реактора. Оперативным управлением штата Айдахо и Комиссией по атомной энергии.
Самой большой неудачей стала неудовлетворительная работа механизма привода тяги. В ходе испытаний стало очевидно, что первоначальная конструкция не будет работать, и необходим новый подход.

Технологические трубопроводы изготовлены из углеродистой стали Schedule 40.

Здания и инженерные коммуникации были построены компанией Wadsworth & Arrington.

== Операция ==
Впервые OMRE достигла Критичности (статуса)|критичности 17 сентября 1957 года, а на полную мощность вышла в начале февраля 1958 года. Реактор работал в двух режимах: без системы очистки и с системой очистки. В течение 1958 года было проведено семнадцать испытаний с первой активной зоной OMRE при мощности реактора от 0 до 12 МВт.

Первые три теста представляли собой проверочные испытания системы, охватывающие все основные системы. Последующие испытания моделировали условия, которые, как ожидается, возникнут на атомной электростанции Пиква. Испытание 4 показало, что скорость пиролитического разложения во внешних трубопроводах незначительна. В испытаниях 5-11 измерялась скорость разложения и влияние радиационного повреждения на характеристики теплопередачи теплоноситель-замедлитель. В испытаниях 12 и 13 проверялась способность системы очистки снижать концентрацию неорганических твердых частиц, а также снижать концентрацию высококипящих веществ с 40% до 8%.

Во время первой работы активной зоны произошло три отказа твэла. Два из них произошли в экспериментальных низкообогащенных сборках с оребренной алюминиевой оболочкой (ядерное топливо)|оболочкой из-за недостаточной фильтрации теплоносителя, а третий был вызван неправильной посадкой элемента.

К концу первого года активная зона выработала 958 МВт-сутки энергии и проработала 5600 часов. Последовало длительное отключение для замены ядра.

== Вывод из эксплуатации ==
Сразу после окончательного останова OMRE ядерное топливо и внутренние устройства корпуса реактора были удалены, а органический теплоноситель слит из всех систем.

В конечном итоге объект был дезактивирован и выведен из эксплуатации в период с октября 1977 г. по сентябрь 1979 г.
Поверхностное излучение материала котлована и засыпки доведено до 20 Рентген (единиц)|Р/час и менее, а содержание нуклидов в грунте засыпки доведено до уровня ниже 0,5 Кюри (единицы)|пКи/г.

Первоначально предполагалось, что работы по выводу из эксплуатации будут стоить 700 000 долларов и продлятся 2 года, и были завершены вовремя и в рамках бюджета, а общая стоимость составила 500 000 долларов.



1958 год в науке
Ядерные реакторы
Национальная лаборатория Айдахо
Научные эксперименты

Подробнее: https://en.wikipedia.org/wiki/Organic_M ... Experiment