راکتورهای تحقیقاتی هسته ای - آکا

رایج ترین نوع راکتور

راکتورهای تحقیقاتی هسته ای - آکا

راکتور تحقیقاتی راکتور تانکی راکتور استخری راکتور تریگا راکتور آب سنگین

در سوخت این راکتور ها از اورانیم غنی شده استفاده می شود که این سوخت در بین صفحات فلزی قرار گرفته و با آب خنک می شود؛راکتورها با این مشخصات،بر مبنای دامنه وسیعی از توان گرمایی،از چند کیلو وات تا صدها مگا وات،میتوانند کار کنند. این نوع راکتورها از راکتور های قدرت و یا آن دسته که در کشتی ها بکار می روند بسیار کوچکتر هستند و بسیاری از آنها در دانشکده ها فعال هستند.

هدف ابتدایی اولیه راکتور های تحقیقاتی تهیه چشمه نوترون برای تحقیق و دیگر مقاصد است.بالا ترین قدرت برای یک راکتور تحقیقاتی معمولاً تا MV100 است.این دسته از راکتورها در دماهای پایین تری کار میکنند،به سوخت کمتری نیاز دارند و متعاقباً با این مصرف سوخت پایین،محصولات شکافت کمتری نیز به وجود می آورند.از طرف دیگر سوخت آنها میزان غنای بالا تری را می طلبد که معمولاً (اورانیم-235) با درجه غنای 20% است.

در این گونه راکتورها،مثل راکتور قدرت،قلب راکتور نیاز به خنک کننده دارد ومعمولاً باید از یک کند کننده برای کاهش سرعت نوترون ها  و نیز افزایش واکنش های شکافت استفاده شود.

آرایش به کار رغته در طراحی راکتورهای تحقیقاتی بسیار وسیع تر و متنوع تر از راکتورهای قدرت است و حالات کارکرد و بهره برداری متفاوتی دارند به عنوان مثال به صورت مداوم یا پالسی.

موارد استفاده راکتور های تحقیقاتی:

1تحقیقات و آموزش

2آزمایش مواد با کاربردهای ویژه

3تولید رادیو ایزوتوپ برای کاربرد های مختلف در پزشکی،صنعت و کشاورزی

4اهداف نظامی

5 استفاده های چند منظوره

انواع راکتور های تحقیقاتی:

1راکتورهای استخری

2 راکتورهای  تانکی

3راکتور تریگا

4راکتور آب سنگین

5 راکتورهای تحقیقاتی ((زاینده سریع))

راکتورهای استخری:

یکی از مرسوم ترین راکتور ها، راکتور نوع استخری است که قلب آن را دسته ای از عناصر سوختی تشکیل می دهند و در زیر استخر بزرگی از آب قرار دارد. در میان عناصر سوختی میله های کنترل قرار دارد و همچنین کانال هایی خالی برای مواد آزمایشی تعبیه شده است. هر عنصر سوخت دارای تعداد زیادی صفحات سوخت با غلاف آلومینیومی است که در جعبه ای عمودی قرار دارد.آب وظیفه خنک کنندگی و نیز کند کنندگی را در راکتور به عهده دارد و از گرافیت و برلیم به عنوان باز تابنده استفاده می شود. برای دستیابی به پرتوهای نوترون منفذ هایی در دیواره استخر تعبیه شده است.

راکتورهای تحقیقاتی تانکی:

استفاده از این نوع راکتورآسان تر است، زیرا کنترل عبور آب پمپاژ شده در این سیستم آسان تر است،البته در راکتور های با توان پایین که مخصوص آموزش هستند نیز ممکن است تانکی باشند. طرز قرار گرفتن قلب و باز تابنده راکتور در نوع تانکی با سوخت ورقه ای، همانند سیستم های نوع استخری است و متغیر های یکسانی نیز دارند با این تفاوت که در آن به جای محافظ آب از بتن جامد بدور قسمتهایی از آن بهره گرفته می شود.

راکتور تحقیقاتی تریگا:

راکتور تریگا نوع دیگری است که تا کنون 40واحد از آن در نقاط مختلف جهان مورد استفاده قرار گرفته است. قلب آن شامل 60 الی 100 عنصر سوختی استوانه ای با قطرmm36  و غلاف آلومینیمی و حاوی ترکیبی از سوخت اورانیم و هیدرید زیر کونیم (به عنوان کند کننده) می باشد.

قلب این راکتور در استخر آب قرار دارد و معمولاً از گرافیت و برلیم  به عنوان باز تابنده استفاده می کنند.این نوع راکتور در ایمنی کامل و در کسر کوچکی از ثانیه میتواند به درجات بالای قدرت برسد.سوخت راکتور تریگا به آن، ضریب حرارتی منفی بالایی عرضه می دارد و افزایش سریع قدرت آن هم به وسیله اثر فعالیت منفی ناشی از هیدرید کند کننده به سرعت متوقف می شود.

راکتورهای تحقیقاتی هسته ای - آکا

راکتور تحقیقاتی  آب سنگین :

نوع دیگری از راکتور تحقیقاتی است که نوترون ها به وسیله آب سنگین یا گرافیت، کند می شوند.

راکتورهای تحقیقاتی هسته ای - آکا

 راکتور تحقیقاتی  همگن:

این نوع راکتور ها دارای قلبی شامل نمک های حل شده اورانیم به صورت مایع درون تانکری با قطر mm 300، هستند.طرح های اولیه پایلوت استفاده از آنها را رایج ساخت و لیکن امروزه 5 واحد از این راکتور ها در حال کارند

راکتور تحقیقاتی ((زاینده سریع)):

راکتور زاینده سریع BFS،دارای دها هزار دیسک یا صفحه سوختی شامل پلوتونیم و اورانیم بسیار غنی شده، با کاربرد های نظامی می باشد.

 

گردآوری: مژده اصولی

راکتورهای تحقیقاتی هسته ای - آکا

راکتورهای هسته ای قسمت اول

راکتور هسته ای ابزاری است که در آن زنجیره واکنش های هسته ای به صورت کنترل شده آغاز می گردد.
راکتورهای تحقیقاتی هسته ای - آکا

راکتور هسته ای قسمت دوم

در این بخش به ادامه توضیح درباره بخش های مختلف راکتور می پردازیم.

منبع : tebyan.net

گردآوری توسط بخش مقالات فیزیک سایت آکاایران
تبلیغات