АҚШ-тағы Іске Қосылмаған Ядролық Сынақ Реакторы

Кіріспе

АҚШ-тағы тоқтатылған ядролық сынақ реакторы

Тез ағынды сынақ қондырғысы (FFTF) – АҚШ Энергетика министрлігіне тиесілі, 400 МВт жылу қуаты бар, сұйық натриймен салқындатылатын ядролық сынақ реакторы. Ол электр энергиясын өндірмейді. Ол Вашингтон штатындағы Ханфорд полигонының 400-ші аймағында орналасқан.

Тарих

FFTF құрылысы 1978 жылы аяқталды, ал алғашқы реакция 1980 жылы болды. 1982 жылдың сәуірінен 1992 жылдың сәуіріне дейін ол коммерциялық реакторлардың құрылымы мен жұмыс істеуінің әртүрлі аспектілерін, әсіресе көбейту реакторларына қатысты сынақтан өткізу үшін ұлттық ғылыми-зерттеу мекемесі ретінде жұмыс істеді. FFTF – бұл көбейту реакторы емес, аты айтып тұрғандай, натриймен салқындатылған жылдам нейтронды реактор. FFTF-ке арналған сайтта "жаңартылған ядролық отын, материалдар, компоненттер, ядролық электр стансасының операциялары мен техникалық қызмет көрсету хаттамалары және реактордың қауіпсіздік жобалары" сынақтан өткізілді деп жазылған. 1993 жылы реакторды пайдалану мүмкіндіктері азайды, сондықтан сол жылдың желтоқсан айында оны тоқтату туралы шешім қабылданды. Келесі үш жыл ішінде нысанның белсенді бөліктері біртіндеп тоқтатылды, отын таяқшалары алынып, жер үстіндегі құрғақ сақтау ыдыстарында сақталды. Алайда, 1997 жылдың қаңтарында DOE реакторды дайын күйде ұстауға бұйырды, АҚШ үкіметінің тритий өндіру бағдарламасына енгізу туралы шешімді күтуде, медициналық және синтездік зерттеулер үшін. Содан бері заңдық тартыстар салдарынан, тоқтату жұмыстары бірнеше рет тоқтатылып, қайта басталды. 2001 жылдың желтоқсанында DOE тритий өндірісі үшін қажет емес екенін анықтағаннан кейін тоқтату жалғастырылды. 2002 жылы сот процесі басталғанда жұмыс тоқтатылды. 2003 жылдың мамырынан бастап тоқтату жалғасты, қазіргі уақытта ол суық күту күйінде. 2005 жылдың мамырында ядролық қолдау себеті қалған натрий салқындатқышын ағызу үшін бұрғыланды, бұл реакторды тиімді пайдалану мүмкін емес етті. Алайда реакторды жөндеу бойынша техникалық зерттеулер жүргізілуде. Салқындатқыш ағызылғанда, жүйе коррозияны болдырмау үшін жоғары тазалықтағы аргон газымен толтырылды. Қолдау себеті қысымсыз аймақ, ал реактор өзегі әлі зақымдалған жоқ (2006 жылдың маусымына дейін). FFTF-қа қызығушылықтың қайта оянуының себебі – ядролық энергияға қатысты жаһандық атмосфера өзгерді және АҚШ қайтадан ядролық қуатты дамытуға кірісті. Осындай нысанды салуға шамамен 2-5 миллиард доллар қажет болады. 2006 жылдың сәуір айында FFTF Америкалық ядролық қоғам тарапынан "Ұлттық ядролық тарихи ескерткіш" деп танылды. Ерекше жетістіктері: Операторлардың радиацияға ұшырауы коммерциялық электр стансаларындағыдан 1/100 бөлігіне тең болды. Отынның жұмысына қатысты әлемдік рекорд орнатылды. Медицина және өнеркәсіп үшін жоғары сапалы сирек радиоизотоптар өндірілді. Пассивті қауіпсіздікті сынау жұмыстары алғаш рет жүргізілді. Көбейту реакторының компоненттерінің, материалдарының және отындарының коммерциялық тиімділігі дәлелденді. Синтездік бағдарламалар үшін маңызды эксперименттік деректер ұсынылды. Ғарыш ядролық қуатын дамыту үшін отын және материалдарды жетілдіруге көмектесті. Минимизацияланған реакторды сынау әдістері көрсетілді. Реакторды пайдалана отырып, радиоактивті техноций-99-ды радиоактивті емес элементке айналдыру мүмкіндігі көрсетілді. Техноций-99 – ядролық қалдықтардың ең қиын және ұзақ өмір сүретін компоненттерінің бірі. Бұл изотопты өңдеу және жою ұзақ мерзімді сақтаумен байланысты тәуекелдерді азайтады. FFTF-тің ықтимал ізбасары – әмбебап сынақ реакторы, ол болашақ сынақ реакторларымен шамамен бірдей көлемге және мүмкіндіктерге ие болады және 2020 жылдары Айдахо штатындағы Айдахо Ұлттық зертханасында немесе Теннесси штатындағы Оук Ридж Ұлттық зертханасында салынады.

The construction of the FFTF was completed in 1978, and the first reaction took place in 1980. From April 1982 to April 1992 it operated as a national research facility to test various aspects of commercial reactor design and operation, especially relating to breeder reactors. The FFTF is not a breeder reactor itself, but rather a sodium cooled fast neutron reactor, as the name suggests. It is stated on the site dedicated to the FFTF, that it tested "advanced nuclear fuels, materials, components, nuclear power plant operations and maintenance protocols, and reactor safety designs." By 1993, the number of uses to which the reactor could be put was diminishing, so the decision was taken in December of that year to deactivate it. Over the next three years, the active parts of the facility were gradually halted, fuel rods removed and stored in above ground dry storage vessels. However, in January 1997, the DOE ordered that the reactor be maintained in a standby condition, pending a decision as to whether to incorporate it into the US Government's tritium production program, for both medical and fusion research. Since then, due to legal wrangling, decommissioning has been stopped and restarted at intervals. In December 2001, the deactivation was continued, after the DOE found that it was not needed for tritium production. Work was halted in 2002 when court action was begun. As of May 2003, deactivation has continued, and it is currently in a state of cold standby. In May 2005 the core support basket was drilled to drain the remaining sodium coolant, which effectively made the reactor unusable. However, a technical study is being pursued with regard to repairing the reactor. As the coolant was drained, the system was filled with high purity argon gas to prevent corrosion. The support basket is an unpressurized area, and the reactor core has not yet been breached (as of June 2006). The reason for renewed interest in the FFTF is that the global atmosphere with regard to nuclear energy has changed, and the US is pursuing nuclear power once again. To build a similar facility would cost an estimated $2–5 billion. In April, 2006, the FFTF was honored by the American Nuclear Society as a "National Nuclear Historic Landmark". Achievements cited include:

Radiation exposure to operators was 1/100th of commercial power reactors. Established a world record for fuel performance. Produced extremely high quality rare radioisotopes for medicine and industry. Conducted the first passive safety testing. Demonstrated commercial viability of breeder reactor components, materials and fuels. Provided fundamental experimental data for fusion programs. Advanced the fuels and materials development for space nuclear power. Demonstrated miniaturized reactor test techniques. Demonstrated the feasibility of transmuting radioactive technetium 99 into a non radioactive element using a reactor. Technetium 99 is one of the most troublesome long lived components of the nuclear waste stream. Processing out this isotope and destroying it, permanently reduces the risks associated with long term storage. The probable successor to the FFTF will be the Versatile Test Reactor, which will roughly have the same size and capabilities as future test reactor and which will be built at Idaho National Laboratory in Idaho or Oak Ridge National Laboratory in Tennessee in the 2020s.