Кіріспе

Рид ғылыми-зерттеу реакторы (RRR) - Портлендтегі Рид колледжінің кампусында орналасқан ғылыми-зерттеу ядролық реакторы. Бұл бассейн үлгісіндегі TRIGA Mark I реакторы, оны 1968 жылы General Atomics компаниясы салдырды және содан бері Ядролық реттеуші комиссияның лицензиясы бойынша жұмыс істейді. Максималды жылу қуаты 250 кВт. Реакторға жыл сайын 1000-нан астам адам келеді және Рид колледжінің физика және химия кафедраларына, сондай-ақ басқа кафедраларға қызмет көрсетеді.

Операция

RRR - бұл әлемдегі бакалавриат оқу орнының меншігі және басқаратын жалғыз ғылыми-зерттеу реакторы. Оны колледж студенттері басқарады және ұстайды. Бұл мекеме колледжден тыс кең қауымға ғылыми сәулелену қызметін көрсетеді, бірақ оның негізгі міндеті студенттер бастаған зерттеулер, оқыту және білім беру. Рид ғылыми-зерттеу реакторы термиялық нейтрондарды өндіруге арналған. Ол негізінен радиоизотоптар өндіру немесе материал үлгілерінің құрамын талдау үшін нейтрондық активация үшін қолданылады.

Бакалавриат жетекшілігі

RRR басқа университеттердегі ғылыми-зерттеу реакторларынан ерекшеленеді, өйткені ол студенттермен толықтай жұмыс істейтін жалғыз реактор және студенттік бағдарламаларға ғана қызмет көрсетеді. Шын мәнінде, Рид колледжінде ядролық инженерлік немесе тіпті инженерлік бағдарлама жоқ. Ғылыми-зерттеу жобаларында, көбінесе, университет ғимаратында жүргізіледі. 2018 жылдың қарашасына қарай реакторды басқаруға лицензиясы бар шамамен 40 студент бар. Мұндай лицензияны алу үшін студенттер ядролық қауіпсіздік бойынша бір жылдық семинарларға қатысуы керек, содан кейін Ядролық реттеуші комиссия өткізетін емтихан тапсыруы керек. ABC радиостанциясының "Радиоактивті жол сапары" бағдарламасының арнайы бағдарламасында бұл нысандарға барғанда, мектепте инженерлік бағдарлама жоқ екендігі университет реакторлары кейде ғылыми зерттеу құралы ретінде емес, мәртебе белгісі ретінде сақталатынын дәлелдейді. Бұл ABC сайтынан алынған үзінді: Университет реакциясы: Реактор "жоқ тәуекелге ұшыраған нысан" және оның қауіп төндіретіндігіне күмән жоқ, деді Эдвард Херши, Рид колледжінің қоғамдық істер жөніндегі директоры. Мектепте ядролық инженерлік кафедрасы немесе инженерлік кафедрасы болмаса да, химия және физика студенттері оны ресурс ретінде пайдаланады. Хершидің айтуынша, реактор Рид үшін "мақтануға лайық". "Бұл жай ғана таза ғимарат", - деді ол. "Нөлдік тәуекелге ие қондырғы" деген түсінік реактордың конструкциясын көрсетеді, ол өте күшті теріс температура коэффициенті бар, төмен байытылған уранмен табиғи айналыммен жұмыс істейтін жеңіл су реакторы. Осылайша реакторды қыздыру мүмкін емес, тіпті реактивтіліктің кенеттен енгізілуі жағдайында да.

Сәулелендіру қондырғылары

Сәулелендіру қондырғыларына сәулелендіруге жататын үлгілерді орналастыру, жылжыту және ұйымдастыру үшін қолданылатын жабдықтар кіреді.

Пневматикалық беру жүйесі

Пневматикалық беру жүйесі (әдетте "қоян жүйесі" деп аталады) өзектің сыртқы сақинасындағы сәулелену камерасынан және оған байланысты сорғы мен құбырдан тұрады. Бұл реактордың ішінде және сыртында өте тез үлгілерді тасымалдауға мүмкіндік береді. Пневматикалық тасымалдау жүйесін қолдану үшін үлгілерді флаконға салу қажет, ал флаконды флаконды "қоян" деп аталатын арнайы капсулаларға салу керек. Капсула реактордың жанындағы радиохимиялық зертханада жүйеге салынады, содан кейін пневматикалық түрде алдын ала белгіленген уақытқа ядролық сәулелену орнына ауыстырылады. Осы мерзім аяқталғаннан кейін, сынама қабылдау терминалына қайта жіберіледі, онда өлшеу үшін алынады. Ядродан терминалға өту уақыты жеті секундтан аз, бұл үлгілерді сәулелендіру әдісін қысқа жартылай жойылу мерзімі бар радиоизотоптармен тәжірибелер үшін өте пайдалы етеді. Реактордың толық қуаттылығы кезінде ядролық терминалдағы ағын шамамен 5x1012 n/cm2/s болады.

Айналатын үлгілік сөре

Айналмалы үлгілік сөре (өрескел сузан) өзекті қоршап тұрған графит рефлекторының үстіндегі ұңғымада орналасқан. Рафта 40 түтікшелік ыдыстардан тұратын дөңгелек массив бар. Әрбір ыдысқа екі TRIGA типті сәулелеу түтігі орналасады, сондықтан бір уақытта 80 жеке үлгіге дейін сәулелену мүмкін. Бұл жүйеде (ішкі диаметрі, ұзындығы) дейін болатын флаконды жиі қолданады. Геометриясына байланысты, екі флаконды біріктіру арқылы шамамен 500 мм- ге дейінгі үлгіге сәулелену мүмкін. Үлгілер реакторды іске қосу алдында үлгілер сөресіне салынады. Ракеттің айналуы сәулелену кезінде әр үлгіге бірдей нейтрон ағынын алуды қамтамасыз ету үшін автоматты түрде айналады. Әдетте, айналдырушы сөрелерді зерттеушілер ұзақ сәулелену уақытын (әдетте бес минуттан артық) қажет еткенде қолданады. Айналмалы сөредегі орташа жылулық нейтрон ағыны шамамен 2 × 1012 n / cm2 / s, толық қуатта кадмий қатынасы 6,0. Үлгілер текті реактор тоқтаған кезде гамма сәулелену үшін де пайдаланылуы мүмкін. Үлгілер ұстауындағы гамма-ағыстың тоқтату жылдамдығы шамамен 3 R/мин.

Ортаңғы саусақты

Диаметрі шамамен суға толы сәулелену камерасы болып табылатын орталық тұмсық ең жоғары нейтрон ағынын қамтамасыз етеді, шамамен 1,4х1013 н / см 2 / с. Алайда, оның ішінде тек қана бір арнайы орналастырылған сәулелену ыдысы бар, оның ішінде ұзындығы мен диаметрі бойынша қуыс бар. Жарықтандыру камерасымен отын элементтерінің бірін ауыстыру арқылы ядролық орналасудың тағы бір түрі қол жетімді. Камера отын элементінің орнына ядроның өзінде орналасады. Диаметрі әр түрлі орналасқан жерлерге табақшаларды орнату үшін диаметріндегі тесіктер бұрғыланады. Бұл тесіктер ядроның нейтрондық ағынды карталарын алу үшін ядроға ағынды сымдарды қамтитын арнайы ұстағыштар енгізуге мүмкіндік береді.

Бассейндегі құрылғылар

Негізгі ядроға жақын жерде, бассейнде үлкен үлгілер үшін сәулелену қондырғылары орнатылуы мүмкін. Нейтрондық ағымдар "Жалқау Сюзан" ағымдарына қарағанда төмен болады және үлгі орналасуына байланысты болады.