الخميس، 10 مايو 2018

تطوير تكنولوجيا المفاعل لإنتاج البلوتونيوم


من أجل إنتاج البلوتونيوم في الاتحاد السوفييتي
 تم استخدام مفاعلات من نوع القناة تستخدم الجرافيت كمخرج للنيوترونات
ويتم تبريدها بواسطة الماء الذي يتم ضخه عبر قنوات بخلايا الوقود.
 تم تحميل كتل الوقود من اليورانيوم المعدني الطبيعي في قشرة الألومنيوم - في قنوات تكنولوجية عمودية ،
مصنوعة في بناء الجرافيت في منطقة المفاعل.
 لموازنة توزيع الطاقة الشعاعية وتدفق النيوترونات في منطقة مفاعلات
 المفاعلات الصناعية ذات الجرافيت المائي
 كانت توجد قنوات مزودة بوقود من اليورانيوم عالي التخصيب على طول محيطه.
في المجموع ، تم بناء ثلاثة أجيال من مفاعلات الجرافيت في الاتحاد السوفياتي.
 مفاعل الجيل الأول
هو المفاعل أ
بتكليف في يونيو 1948 في تشيليابينسك -40 (في وقت لاحق تشيليابينسك -65).
كان لدى المفاعل الذي صممه NA Dollezhal قدرة 100 ميجاوات
(تم إحضاره لاحقاً إلى 900 ميجاوات).
 تم تبريد المفاعل بواسطة نظام تدفق مباشر - تم أخذ المبرد من مصدر خارجي ، تم ضخه من خلال منطقة المفاعل
 وتم تفريغه في البيئة. يوجد الوقود
(حوالي 150 طناً من اليورانيوم)
 في القنوات الرأسية من الجرافيت الذي يبلغ وزنه 1353 طناً.
وكان مفاعل الجيل الثاني
 (على سبيل المثال ، المفاعل AB-1 الذي تم تشغيله عام 1950)
عبارة عن أسطوانة عمودية من جرافيت البناء مع قنوات عمودية لقضبان الوقود والتحكم.
 بالمقارنة مع المفاعل A ، كان AB-1 أكثر قوة وكان أكثر أمنا.
مثل المفاعل A ،
 كانت مفاعلات الجيل الثاني عبارة عن تدفق مباشر
 وتم استخدامها حصريًا لإنتاج البلوتونيوم المستخدم في صناعة الأسلحة.
تم تصميم مفاعلات الجيل الثالث
 التي تم بناؤها بعد عام 1958
كمفاعلات ثنائية الأغراض .
8.8 وممثلو مفاعلات الجيل الثالث هم مفاعلات سلسلة ADE التي تعمل حتى الآن.
ويبلغ حجم كل مفاعل من هذا النوع حوالي 2000 ميغاوات ويولد حوالي 0.5 طن من البلوتونيوم المستخدم في صنع الأسلحة سنوياً. يستخدم البخار المنتج أثناء العملية لإنتاج حوالي 350 ميجاوات من الحرارة و 150 ميجاوات من الكهرباء.
على عكس مفاعلات الجيل الأول والثاني من الجيل الثاني ، تمتلك مفاعلات الجيل الثالث نظام تبريد ثنائي الدائرة مع دوران مغلق للمياه على طول الدائرة الأولى ،
 ومبادل حراري ،
ومولد بخار ،
وتوربين لإنتاج الكهرباء.
استهلاك الطاقة
تصل إلى 2000 ميجاوات
توليد الطاقة
150-200 ميغاواط (e)
إنتاج الحرارة
300-350 Gcal / h
وسيط
الجرافيت
الناقل الحراري
ماء
عدد القنوات
2832
عدد خلايا الوقود في القناة
66-67
مجموع التحميل من اليورانيوم الطبيعي
300-350 طن
التحميل الكلي لليورانيوم عالي التخصيب
75 كجم
عمق حرق الوقود
600-1000 ميجاوات - dn / t
تكوين الوقود (اليورانيوم الطبيعي)
اليورانيوم الطبيعي المعدني
تركيب الوقود (HEU)
مشتت (8.5 ٪ U02 في مصفوفة الألومنيوم)
قطر القضيب
35 ملم
مادة شل
سبائك الألومنيوم
سمك قذيفة
> 1 مم
تخزين الوقود المستهلك
رطب
وقت الاحتفاظ القياسي
6 أشهر
الحد الأقصى لسعة التخزين المسموح بها
18 شهرا

الجدول. 3-2. خصائص مفاعل ADE87

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق