Эксперименты с БОРАКС
Серия экспериментов по безопасности ядерного реактора с кипящей водой
Разрез установки BORAX-V.
Паровая турбина и генератор BORAX III.

Эксперименты BORAX представляли собой серию экспериментов по безопасности на кипящих ядерных реакторах, проведенных Аргоннской национальной лабораторией в 1950-х и 1960-х годах на Национальной испытательной станции реакторов в восточном Айдахо . [1] Они проводились с использованием пяти реакторов BORAX, которые были спроектированы и построены Аргоннской лабораторией. [2] BORAX-III был первым ядерным реактором, подавшим электроэнергию в сеть в Соединенных Штатах в 1955 году.

Эволюция БОРАКСА

Эта серия испытаний началась в 1952 году со строительства ядерного реактора BORAX-I . [4] [3] Эксперимент BORAX-I доказал, что реактор, использующий прямое кипение воды, будет практичным, а не нестабильным из-за образования пузырьков в активной зоне. [5] Впоследствии реактор использовался для испытаний на выброс мощности , которые показали, что быстрое превращение воды в пар безопасно контролирует реакцию. Последний, преднамеренно разрушительный тест в 1954 году дал неожиданно большой выброс мощности, который «вместо расплавления нескольких топливных пластин, тест расплавил большую часть всей активной зоны». Данные по этому расплавлению активной зоны и выбросу ядерного топлива и продуктов ядерного деления помогли улучшить математические модели. Испытания подтвердили ключевые принципы безопасности конструкции современных ядерных энергетических реакторов. Проектная мощность BORAX-I составляла 1,4 мегаватта тепловой. Проект BORAX-I был предшественником завода SL-1 , который начал работу неподалеку в 1958 году. Принципы, открытые в ходе экспериментов с BORAX-I, помогли ученым понять фатальную аварию на SL-1 в 1961 году.

Реактор BORAX-II был построен в 1954 году с проектной мощностью 6 МВт(т). В марте 1955 года BORAX-II был намеренно уничтожен путем перевода реактора в «мгновенно-критическое состояние».

BORAX-III добавил турбину к конструкции BORAX-II, доказав, что загрязнение турбины не будет проблемой. Он был подключен к местной электросети примерно на час 17 июля 1955 года. [6] BORAX-III обеспечивал 2000 кВт для питания близлежащего Арко, штат Айдахо (500 кВт), испытательного комплекса BORAX (500 кВт) и частично обеспечивал питанием Национальную испытательную станцию ​​реакторов (после 2004 года Национальная лаборатория Айдахо ) (1000 кВт). Таким образом, Арко стал первым сообществом, работающим исключительно на ядерной энергии. Реактор продолжал использоваться для испытаний до 1956 года.

BORAX-IV, построенный в 1956 году, исследовал ториевый топливный цикл и уран-233- топливо с тепловой мощностью 20 МВт. В этом эксперименте использовались топливные пластины, которые были намеренно заполнены дефектами для исследования длительной работы установки с поврежденными топливными пластинами. Радиоактивные газы выбрасывались в атмосферу.

BORAX-V продолжил работу над проектами кипящих реакторов, включая использование пароперегревателя . Он проработал с 1962 по 1964 год.

Разрушающий тест и очистка BORAX-I

Краткое содержание теста:

(Испытание) было проведено путем вытягивания четырех из пяти стержней управления достаточно далеко, чтобы сделать реактор критическим на очень низком уровне мощности. Затем пятый стержень был выброшен из активной зоны с помощью пружины. В этом испытании стержень был выброшен примерно за 0,2 секунды. После того, как стержень управления был выброшен, в реакторе произошел взрыв, который унес механизм управления и взорвал активную зону. На расстоянии полумили уровень радиации вырос до 25 мР/час. Персонал был эвакуирован примерно в течение 30 минут. [7]

Уничтожение BORAX-I вызвало «воздушное распространение загрязняющих веществ, образовавшихся в результате последнего эксперимента реактора BORAX-I» и вероятное загрязнение самого верхнего 1 фута почвы на площади около 2 акров в окрестностях. [8] Место требовало очистки, прежде чем его можно было использовать для последующих экспериментов. Площадь 84 000 квадратных футов (7800 м 2 ) была покрыта 6 дюймами гравия в 1954 году, но трава, полынь и другие растения снова засеяли территорию с тех пор. Обломки BORAX-I захоронены примерно в 2730 футах (830 м) к северо-западу от Экспериментального реактора-размножителя-1 , общедоступного национального памятника. С 1987 года Агентство по охране окружающей среды США классифицировало место захоронения как участок Суперфонда Оперативного блока 6-01, один из двух таких участков (наряду с SL-1 ) в Национальной лаборатории Айдахо . В 1995 году Агентство по охране окружающей среды распорядилось, чтобы основным средством защиты могильника было: «Сдерживание путем покрытия инженерным барьером, построенным в основном из местных материалов». [8] Ожидается, что место произведет не более 2 из 10 000 увеличения риска рака при долгосрочном использовании в жилых помещениях через 320 лет, без значительного увеличения после этого времени. Этот расчет риска игнорирует экранирование, обеспечиваемое почвенным покровом, который на момент решения Агентства по охране окружающей среды снизил воздействие до уровня, немного превышающего фоновый, и делает очень пессимистичные предположения моделирования, которые значительно увеличивают прогнозируемый риск, чтобы намеренно сосредоточиться на высокой, а не на низкой стороне эффекта. [8]

Смотрите также

Ссылки

Примечания
  1. ^ Разработка технологии реактора на легкой воде, Аргоннская национальная лаборатория
  2. ^ Отдел технической информации USAEC (1970). ANL-175 – Ядерные реакторы, построенные, строящиеся или планируемые в Соединенных Штатах по состоянию на 30 июня 1970 г. TID-8200 (22-я редакция) (PDF) (Отчет).
  3. ^ ab Haroldsen 2008, стр. iv-v.
  4. ^ BORAX — сокращение от слов «boiling water react-experience» (эксперимент с кипящим реактором). [3]
  5. ^ Гарольдсен 2008, стр. 35.
  6. ↑ Комиссия по атомной энергии США (12 августа 1955 г.). «Город Айдахо получает атомную энергию и свет на демонстрации ядерной энергии» . Получено 11 октября 2014 г.Пресс-релиз AEC для освещения BORAX-III в Арко, Айдахо.
  7. ^ "Criticality Accidents". Архивировано из оригинала 27 февраля 2014 года . Получено 11 октября 2014 года .
  8. ^ abc "EPA Superfund Record of Decision: Idaho National Engineering Laboratory (USDOE) EPA ID: ID4890008952, OU 24, Idaho Falls, ID, 12/01/199" (PDF) . IDAHO NATIONAL ENGINEERING LABORATORY (USDOE). 1996 . Получено 11 октября 2014 .
Библиография
  • Гарольдсен, Рэй (2008). «История ядерного реактора BORAX и расплавления EBR-I» (PDF) . Аргоннская национальная лаборатория.
  • Медиа, связанные с экспериментами BORAX на Wikimedia Commons
  • Описание реактора BORAX-I на сайте Аргоннской национальной лаборатории .
  • Описание реактора BORAX-II на сайте Аргоннской национальной лаборатории.
  • Описание реактора BORAX-III на сайте Аргоннской национальной лаборатории.
  • Описание реактора BORAX-IV на сайте Аргоннской национальной лаборатории.
  • Описание реактора BORAX-V на сайте Аргоннской национальной лаборатории.
  • Краткое изложение экспериментов с BORAX в Приложении B к истории Национальной лаборатории Айдахо «Доказательство принципа».
  • Бура – ​​Эксперимент по безопасности на кипящем реакторе на YouTube

43°31′05″с.ш. 113°00′34″з.д. / 43,51798°с.ш. 113,00946°з.д. / 43,51798; -113,00946

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=BORAX_experiments&oldid=1231739949"