Реактор с графитовым замедлителем - Graphite-moderated reactor

Схема ядерного реактора с использованием графита в качестве замедлителя
Сюда направляется «Графитовый реактор». Для графитового реактора в Национальной лаборатории Ок-Ридж см. Графитовый реактор X-10.

Графитовый реактор - это ядерный реактор который использует углерод в качестве замедлитель нейтронов, что позволяет не-обогащенный уран использоваться как ядерное топливо.

Первый искусственный ядерный реактор, Чикаго Пайл-1, использовал графит в качестве модератора. Реакторы с графитовым замедлителем были задействованы в двух наиболее известных ядерных катастрофах: непроверенный процесс отжига графита внес свой вклад в Уиндскейл огонь (но сам графит не загорелся), а графит загорелся во время Чернобыльская катастрофа способствовал распространению радиоактивного материала.

Типы

Есть несколько видов графит -модерируется ядерные реакторы которые использовались в коммерческих производство электроэнергии:

Исследовательские реакторы

Был построен ряд исследовательских или испытательных реакторов, в которых в качестве замедлителя используется графит.

История

Первый искусственный ядерный реактор, Чикаго Пайл-1, устройство с графитовым замедлителем, которое производило от 0,5 до 200 Вт, было сконструировано командой под руководством Энрико Ферми в 1942 г. Строительство и испытания этого реактораатомная куча ") был частью Манхэттенский проект. Эта работа привела к созданию Графитовый реактор X-10 в Национальная лаборатория Окриджа, который был первым ядерным реактором, спроектированным и построенным для непрерывной работы, и начал работу в 1943 году.

Несчастные случаи

Было несколько крупных несчастные случаи в реакторах с графитовым замедлителем, с Уиндскейл огонь и Чернобыльская катастрофа наверное, самый известный.

При пожаре в Виндскейле использовался непроверенный процесс отжига графита, что способствовало возникновению аварии - однако загорелось урановое топливо, а не графит в реакторе. Единственное повреждение графитового замедлителя локализовано вокруг горящих твэлов.[1][2]

Во время аварии на Чернобыльской АЭС графит стал одной из причин аварии. Из-за перегрева из-за недостаточного охлаждения твэлы начали выходить из строя. После КАТИСЬ Кнопка (AZ5) была нажата, чтобы выключить реактор, управляющие стержни заклинили в середине активной зоны, что привело к положительной петле, поскольку ядерное топливо прореагировало на графит. Это то, что было названо «последним триггером» событий перед разрывом. Графитовый пожар после основного события способствовал распространению радиоактивного материала. Массовый скачок мощности в Чернобыле во время неудачного испытания привел к разрыву корпуса реактора и серии паровых взрывов, в результате которых было разрушено здание реактора. Теперь под воздействием воздуха и тепла от активной зоны реактора графитовый замедлитель в активной зоне реактора загорелся, и этот пожар послал шлейф высокорадиоактивных осадков в атмосферу и над обширной географической зоной.[3]

Кроме того, французы Атомная электростанция Сен-Лоран и испанский Атомная электростанция Ванделлос - обе UNGG с графитовым замедлителем природный уран реакторы - произошли крупные аварии. Особого внимания заслуживают частичное расплавление активной зоны 17 октября 1969 г. и выброс тепла во время отжига графита 13 марта 1980 г. в Сен-Лоране, которые оба были классифицированы как INES 4. АЭС Ванделлос была повреждена 19 октября 1989 г., и ремонт был сочтен неэкономичным.

Рекомендации

  1. ^ «Встреча RG2 с командой проекта снятия с эксплуатации сваи 1 Windscale» (PDF). Консультативный комитет по ядерной безопасности. 29 сентября 2005 г. NuSAC (2005) стр. 18. Получено 2008-11-26.
  2. ^ Marsden, B.J .; Preston, S.D .; Уикхэм, А.Дж. (8–10 сентября 1997 г.). «Оценка вопросов безопасности графита для британских производственных свай на Виндскейле». Технология AEA. МАГАТЭ. МАГАТЭ-TECDOC — 1043. Получено 13 ноября 2010.
  3. ^ «Часто задаваемые вопросы по Чернобылю». Международное агентство по атомной энергии - Отдел общественной информации. Май 2005. Архивировано с оригинал 23 февраля 2011 г.. Получено 23 марта 2011.