Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
1950 жылы Солтүстік Каролина мемлекеттік университеті АҚШ-та алғашқы университеттік реактор бағдарламасын және ядролық инженерия оқу жоспарын құрды. Бұл бағдарлама 21-ші ғасырдың басында да жалғасуда. Сол жылы NC State College әкімшілігі реактор құрылысын және ядролық инженерия бағдарламасын ашуға келісім берді. Алғашқы зерттеу реакторы 1953 жылы аяқталды; ол 1957 және 1960 жылдары жаңартылды (R 1, R 2 және R 3 деп аталды). 1973 жылы ол PULSTAR реакторы үшін тоқтатылды. Ескі реактор пайдаланудан алынды. PULSTAR түрлі мақсаттарда қолданылады, оның ішінде оқыту және зерттеу. Реактор NCSU-дың бас кампусындағы Бёрлингтон инженерлік зертханаларында орналасқан. Бұл ғимарат алғашқы реакторды орналастыру үшін салынған, содан кейін PULSTAR салынғанда кеңейтіліп, аты өзгертілді. Қазіргі реактор салынған екі PULSTAR реакторының бірі және жұмыс істеп тұрған жалғыз реактор. Екінші реактор Буффалодағы Нью-Йорк штаты университетіндегі 2 МВт реактор болды. Ол 1964 жылы іске қосылды және 1994 жылы пайдаланудан алынды.
North Carolina State University in 1950 founded the first university based reactor program and Nuclear Engineering curriculum in the United States. The program continues in the early 21st century. That year, NC State College administrators approved construction of a reactor and the establishment of a collegiate nuclear engineering program. The first research reactor was completed in 1953; it was scaled up in 1957 and 1960 (referred to as R 1, R 2, and R 3). It was deactivated in 1973 to make way for the PULSTAR reactor. The old reactor has been decommissioned. The PULSTAR is used for a variety of purposes, including training and research. The reactor is located in Burlington Engineering Laboratories on NCSU's main campus. This facility was built to house the first reactor and then expanded and renamed when the PULSTAR was built. The current reactor is one of two PULSTAR reactors built, and the only one still in operation. The other reactor was a 2 MW reactor at the State University of New York at Buffalo. It went critical in 1964 and was decommissioned in 1994.
Реактордың қазіргі жұмысы
PULSTAR реакторы негізгі кампустағы Инженерлік қатар бойында орналасқан, оны Манн Холл, Дэниелс, Полк Холл және парк қоршап тұр. Реактордың арнайы ғимараты және бір салқындату мұнарасы бар; реактордың қуаты жоғары болғанда су буы шығады. Бұл ғимарат Контеймент ғимараты емес, бірақ радиоактивті материалдың сыртқа шығуына жол бермеу үшін теріс қысымды ұстап тұрады. Реактор табиғи айналымда 100 кВт дейін, ал сорғыларды пайдалану арқылы 1 мегаваттқа (МВт) дейін жұмыс істей алады. Барлық пайдаланушылар реакторды қолданады. Сонымен қатар, Ядролық инженериядан тыс 34 зерттеуші реакторды және оған қосымша жабдықтарды пайдаланады. Реактордың басты ғылыми мақсаты – нейтрондық белсендіру талдауы сияқты жұмыстар үшін нейтрон көзін қамтамасыз ету. Мысалы, кобальт-60 сәулелендіргіштері бірнеше бөлімдерде биологиялық үлгілерді зарарсыздандыру үшін қолданылады. Бұған қоса, ядролық станция операторлары мен инженерлеріне, DOE стажерлеріне және мемлекеттік және жергілікті радиациялық қауіпсіздік қызметкерлеріне кәсіби оқыту жүргізіледі. Реактордың активтік аймағына жақын бес сәуле шығару порты бар. Бұл реактор үлкен нейтрондық ағын қажетті эксперименттер үшін өте қолайлы, себебі активтік аймақтың шетінде нейтрон ағыны артады. 2007 жылдың қыркүйегінде студенттер, оқытушылар және қызметкерлер әлемдегі ең жоғары интенсивтілікті позитрон сәулесін жасады. PULSTAR реакторы – жалпыға қолжетімді нысан және алдын ала хабарлап, рұқсат алған жағдайда экскурсиялар ұйымдастырылады. 2010 жылдың қарашасында PULSTAR реакторы Иордания Ғылым және Технология университетінің (JUST) ядролық инженерия факультетімен байланыстырылды.
The PULSTAR reactor is situated along Engineering Row in the main campus, surrounded by Mann Hall, Daniels, Polk Hall, and a park. The reactor has a dedicated building and uses one cooling tower; it releases water vapor when the reactor is at high power. This building is not a Containment building, but it maintains a negative pressure to prevent any release of radioactive material. The reactor can be operated up to a power of 100 kW on natural circulation, or 1 Megawatt (MW) with the use of pumps. all of whom use the reactor. Additionally, 34 researches outside of Nuclear Engineering use the reactor and associated facilities. The primary research purpose of the reactor is to provide a neutron source for activities such as Neutron activation analysis. For example, cobalt 60 irradiators are used by a number of departments to sterilize biological samples. It is also used for professional training for nuclear utility operators and engineers, DOE Interns, and State and local radiation protection personnel. Five beam ports are adjacent to the core of the reactor. This reactor is well suited for experiments requiring a large neutron flux because peaking occurs around the edge of the core due to under moderation. In September 2007, students, faculty and staff produced the most intense operating positron beam anywhere in the world. The PULSTAR reactor is a public facility and gives frequent tours with advance notice and clearance. In November 2010, the PULSTAR reactor was linked to the nuclear engineering department of Jordan University of Science and Technology (JUST).
Оқиғалар
Судың ағып кетуі бассейнде анықталды, содан кейін реактор 2011 жылдың 2 шілдесінде тоқтатылды. Ағып кету мөлшері (а) құрады, бұл реттеуші органда ресми түрде есеп беруге міндетті көрсеткіштен әлдеқайда төмен. Ағып кетудің "ұсқынсыз" екендігі айтылды және оны анықтау үшін арнайы жабдықтар қажет болды. Ағып кету орынды анықтап, жөндеуден кейін техникалық мамандар реакторды қалыпты режимде жұмыс істеуге келтірді.
A water leak was detected in the pool, and the reactor was subsequently shut down on July 2, 2011. The leak rate was said to be (out of a ), which is far below the that is mandated to be officially reported to the regulator. The leak was said to be "pinhole" size and required special equipment to detect. After the leak was located and repaired, technicians returned the reactor to normal operations.
Ерте тарих
Бірінші реактор сол кезде Берлингтон ядролық зертханалары деп аталған, бір қабатты ғимараттың бір бөлігі болды және қазір Берлингтон инженерлік зертханаларының ескі ғимараты ретінде танылады, оның реакторлық бөлігін сыныптар қоршайды. Ескі ғимарат әлі де пайдаланылуда, реакторлық бөлік әртүрлі жаңа жобаларға орналасқан. Реактордың өзі толығымен тоқтатылып, алынып тасталған.
The first reactor was a part of a 1 story building called Burlington Nuclear Laboratories at the time and currently referred to as the old building of the Burlington Engineering Labs, which has classrooms surrounding the reactor bay. The old building is still in use with the reactor bay housing various new projects. The reactor itself has been completely decommissioned and moved out.
R-1
1949 жылы доктор Клиффорд К. Бек Оук Ридж Ұлттық зертханасынан профессорлық-оқытушылық құрамына қабылданып, NCSU-ды ядролық реакторды пайдаланатын алғашқы академиялық мекеме ету мақсатымен жұмыс істеуге келді. Академиялық мекемедегі алғашқы реактор құрылысы басталғаннан кейін шамамен төрт жыл өткен соң, 1953 жылдың 5 қыркүйегінде реакция басталды. Бұл реактор алғашқы университеттік зерттеу реакторы болғандықтан R 1 деп аталды. Ол 10 кВт қуатты, жоғары тотыққан уран сульфатын отын ретінде пайдаланатын гомогенді реактор болды. Ол қысқа ғана уақыт жұмыс істеді, бірақ отынның ағып кетуіне себеп болған коррозия мәселелеріне байланысты тоқтатылды. Associated Press ақпарат агенттігінің ғылыми редакторы Говард Блейксли бұл реактордың ашық болуын ескере отырып, оны «Атомның алғашқы ғибадатханасы» деп атады. 1954 жылы AEC және Burlington Mills қаржысымен Burlington ядролық зертханасының құрылысы басталды. Бұл ғимараттың мақсаты R 1 реакторының ізбасарына орын дайындау болды. Сондай-ақ 1954 жылы ядролық инженерия саласындағы алғашқы екі докторлық диссертация қорғалды. 1955 жылы доктор Реймонд Л. Мюррей, тағы бір Оук Ридж Ұлттық зертханасынан келген маман, профессорлық-оқытушылық құрамға қосылды және кейіннен ең ұзақ қызмет еткен кафедра меңгерушісі атанды.
In 1949, Dr. Clifford K. Beck was recruited from the Oak Ridge National Laboratory to join the faculty with plans to make NCSU the first academic institution to operate a nuclear reactor. The first reactor at an academic institution went critical on September 5, 1953, approximately four years after construction had been started. This reactor was dubbed R 1 because it was the first university research reactor. It was a 10 kW, homogeneous reactor using highly enriched Uranyl Sulfate as fuel. It operated for a short time but was shut down due to corrosion problems that lead to fuel leakage. Howard Blakeslee, science editor of Associated Press Service, called the reactor the First Temple of the Atom because of the public nature of this reactor. In 1954 construction of Burlington Nuclear Laboratory began with funds from the AEC and Burlington Mills. The purpose of this building was to house the successor to the R 1. Also in 1954 the first two PhDs in Nuclear Engineering were presented. In 1955, Dr. Raymond L. Murray, another recruit from Oak Ridge National Laboratory, joined the faculty, who later became the longest serving department head.
PULSTAR-тың құрылысынан кейінгі тарихы
Ядролық инженерия саласындағы ішкі талқылаулар R3 реакторын оқыту және зерттеу үшін жаңарту, немесе оны толығымен жаңа реактормен алмастыру үшін жабу мүмкіндіктерін қарастырды. Доктор Мартин Велт соңғы ұсынысты қолдады, және бұл позиция бөлімшеде қабылданды. Бёрлингтон зертханасына жаңа 3 қабатты қосымша салынды (жаңа ғимарат деп аталды). Оның және ескі ғимараттың арасында реакторлық ғимарат, жүк тиеу платформасы және ескі және жаңа ғимараттарды байланыстыратын өтпе салынды. Реакторлық ғимаратта AMF компаниясы жасаған 1 МВт қуатты ядролық реактор орналасқан, ол "Пулстар" реакторы деп белгіленді. Ол импульстік қабілетімен аталды, оның арқасында реактор қауіпсіз түрде өте жылдам критикалық күйге өтіп, өте қысқа сәулелену импульстарын тудыра алады. Реактор 1972 жылғы 25 тамызда жұмыс істей бастады, бұрынғы серияны алмастырды. Бастапқы шығындар 1,5 млн АҚШ долларына бағаланды. 1980 жылдары Жедел Гамма қондырғысы және Нейтрондық Радиография қондырғысы қосылды. Жедел гамма қондырғысы нейтрондарды ұстаған кезде сипаттамалық сигналдарды дереу шығаратын элементтерді талдауды жүзеге асырады. Нейтрондық радиография қондырғысы, рентген сәулелері мен электрондардың әрекеттесуімен салыстырғанда, нейтрондардың ядролармен әрекеттесуіндегі негізгі айырмашылықтарды бейнелеуге мүмкіндік береді. 1997 жылы Ядролық реттеу комиссиясы 20 жылға лицензияны ұзартуға келісім берді. "Пулстар" реакторы қазіргі уақытта 1 МВт қуатпен жұмыс істеп тұр, бұл оның заңмен рұқсат етілген ең жоғары қуаты. Болашақта 2 МВт-қа дейін қуатын арттыру жоспарлануда. Дайындық жұмыстары аяқталды, қазір тек мақұлдау күтілуде. 2 МВт-қа өту, көбірек сәулелену және қуатты пайдалана отырып, зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді.
Internal discussions within Nuclear Engineering addressed the choices of upgrading the R 3 reactor for both teaching and research or shutting it down to replace it with an entirely new reactor. Dr. Martin Welt championed the latter point of view, and this position was adopted by the department. A new 3 story addition to Burlington Labs was constructed (known as the new building). Between it and the old building, a reactor building was constructed, along with a loading dock and walkway that bridged the old and new buildings. The reactor building housed the 1 MW pool nuclear reactor manufactured by AMF and known as the "Pulstar" reactor. It was named for its pulsing ability, by which it can safely become super prompt critical and produce very short pulses of radiation. The reactor became operational August 25, 1972, replacing the previous series. The initial costs were reported to be 1.5 M US$. In the 1980s a Prompt Gamma facility and a Neutron Radiography facility were added. The prompt gamma facility performs the analysis of elements that emit characteristic signatures immediately on neutron capture. The Neutron Radiography facility provides imaging capabilities to the fundamental difference in the interaction of neutrons with nuclei in comparison to the interaction of x rays and electrons. In 1997 the Nuclear Regulatory Commission approved a 20 year license extension. The Pulstar reactor is currently running at 1MW which is the maximum power output that it can legally reach. It has plans to move up to 2 MW in the future. Preparations are done and all they are waiting for is approval. Moving to 2 MW will allow for more research to undergo with more radiation and power.
Нейтронды бейнелеу қондырғысы
Нейтрондық радиография – материалдар мен компоненттердің ішкі құрылымын бағалауға арналған қуатты бұзбас бейнелеу әдісі. Ол радиографияға түсірілетін нысан арқылы нейтрондық сәуленің әлсіреуін және осы әлсіреу процесін (бейне түрінде) цифрлық немесе пленкаға тіркеуді қамтиды. Нейтрондық радиография принципі бойынша рентгендік радиографияға ұқсас, бірақ берілетін ақпараттың сипаты жағынан толықтырады. Рентген сәулелері мен нейтрондардың материямен өзара әрекеттесуі түбірінен өзгеше, соның нәтижесінде нейтрондарды қолданатын көптеген ерекше қолданыстар пайда болады. Рентген сәулелері атом ядросын айнала қоршайтын электрондық бұлтпен, ал нейтрондар ядроның өзімен әрекеттеседі. Толық ақпарат алу үшін нейтрондық радиологияға жүгініңіз.
Neutron radiography is a powerful non destructive imaging technique for the internal evaluation of materials or components. It involves the attenuation of a neutron beam by an object to be radiographed, and registration of the attenuation process (as an image) digitally or on film. Neutron radiography is similar in principle to X ray radiography, and is complementary in the nature of information supplied. The interactions of X rays and neutrons with matter are fundamentally different, however, forming the basis of many unique applications using neutrons. While X rays interact with the electron cloud surrounding the nucleus of an atom, neutrons interact with the nucleus itself. For more information see neutron radiology.
Өте суық нейтрон көзі
Ультра суық нейтрондық көз (УСНС) реакторда пайда болатын нейтрондарды метан және басқа материалдардан тұратын камера арқылы баяулатып, оларды D2O резервуарында сақтайды. Бұл қосымша, негізінен, реакторға жақын орналасқан сәуле шығару портынан нейтрондарды алып, осы зерттеулерді жүргізуге мүмкіндік береді.
The Ultra Cold Neutron Source (UCNS) uses neutrons produced in the reactor by slowing them down through a chamber of methane and other materials and holds them in a tank of D2O. This addition is essentially a tap of neutrons from a beamport adjacent to the reaction to do this research.