Введение

Исследовательский реактор Рида (англ. Reed Research Reactor, RRR) - исследовательский ядерный реактор, расположенный в кампусе Рид-колледжа в Портленде, штат Орегон. Это реактор типа бассейна TRIGA Mark I, построенный General Atomics в 1968 году и работающий с тех пор по лицензии Комиссии по ядерному регулированию. Максимальная тепловая мощность составляет 250 кВт. Реактор принимает более 1000 посетителей каждый год и обслуживает факультеты физики и химии Рид-колледжа, а также другие факультеты.

Операция

RRR - единственный в мире исследовательский реактор, который принадлежит и управляется образовательным учреждением. Он управляется и поддерживается студентами колледжа под руководством директора и операционного менеджера, которые являются членами персонала колледжа. Центр предоставляет научные услуги облучения широкому сообществу за пределами колледжа, но его основная миссия заключается в исследованиях, обучении и практическом обучении, инициированных студентами. Исследовательский реактор Рида предназначен для производства тепловых нейтронов. Он используется в основном для активации нейтронов для получения радиоизотопов или анализа состава образцов материала.

Лидерство в бакалавриате

RRR отличается от других университетских исследовательских реакторов тем, что это единственный реактор, полностью управляемый студентами и обслуживающий почти исключительно программы для студентов. На самом деле, в Рид-колледже нет ни ядерной инженерии, ни даже инженерной программы. Объект используется в исследовательских проектах, часто проводимых самим кампусом. По состоянию на ноябрь 2018 года около 40 студентов имеют лицензию на эксплуатацию реактора. Чтобы получить такую лицензию, студенты должны пройти год семинаров по ядерной безопасности, а затем сдать экзамен, проводимый Комиссией по ядерному регулированию. Когда объекты посетили специальный канал ABC "Радиоактивный путешествие" в прайм-тайм, тот факт, что в школе не было инженерной программы, был представлен как доказательство того, что университетские реакторы иногда больше считаются символом статуса, чем действительным инструментом исследований. Цитата с сайта ABC: Университетская реакция: Реактор является "установкой с нулевым риском", и нет никакого вероятного способа, чтобы он представлял угрозу, сказал Эдвард Херши, директор по связям с общественностью в Рид-колледже. Хотя в школе нет отдела ядерной инженерии или какого-либо инженерного отдела, студенты химии и физики используют его в качестве ресурса. Херши сказал, что реактор - "повод для хвастовства" Рида. "Это просто красивое помещение", - сказал он. Комментарий "объект с нулевым риском" отражает конструкцию реактора, который представляет собой реактор с легкой водой с естественной циркуляцией низкообогащенного урана, с очень сильным отрицательным температурным коэффициентом. Таким образом, невозможно перегреть реактор, даже в случае внезапного введения реактивности.

Оборудование для облучения

Устройства для облучения включают оборудование, которое используется для размещения, перемещения и организации образцов, подлежащих облучению.

Пневматическая система передачи

Пневматическая система передачи (известная в разговорной речи как "заяц система") состоит из камеры облучения во внешнем кольце ядра с соответствующим насосом и трубопроводом. Это позволяет очень быстро переносить образцы в ядро реактора и из него, пока реактор работает. Обычно при использовании пневматической системы переноса образцы помещаются в флаконы, которые, в свою очередь, помещаются в специальные капсулы, известные как "заяки". Капсула загружается в систему в радиохимической лаборатории рядом с реактором, а затем пневматически переносится в положение облучения ядра на заранее определенное время. По окончании этого периода образец возвращается на приемный терминал, где он удаляется для измерения. Время передачи от ядра к терминалу составляет менее семи секунд, что делает этот метод облучения образцов особенно полезным для экспериментов с использованием радиоизотопов с коротким периодом полураспада. Поток в терминале ядра составляет приблизительно 5x1012 н/см2/с, когда реактор работает на полной мощности.

Ротационная стойка для образцов

Ротационная стойка для образцов (лазая сузан) расположена в колодце на вершине графитового отражателя, который окружает ядро. Ракет состоит из круглого ряда из 40 трубчатых емкостей. В каждом контейнере могут помещаться две облучительные трубки типа TRIGA, так что одновременно можно облучить до 80 отдельных образцов. В этой системе обычно используются флаконы емкостью до (внутренний диаметр, длинный). В зависимости от геометрии образца до 1 мм можно облучить путем соединения двух флаконов. Образцы загружаются в стенд для образцов до запуска реактора. Рафт автоматически вращается во время облучения, чтобы каждый образец получал тот же поток нейтронов. Как правило, вращающаяся стойка используется исследователями, когда требуется более длительное время облучения (обычно более пяти минут). Средний тепловой нейтронный поток в положении вращающейся стойки составляет приблизительно 2 × 1012 н/см2/с при соотношении кадмия 6,0 при полной мощности. Рафт для образцов может также использоваться для гамма-излучения, когда реактор отключен. Гамма-поток при остановке в стойке для образцов составляет приблизительно 3 оборота в минуту.

Центральный палец

Центральный палец, который представляет собой заполненную водой камеру облучения диаметром около, обеспечивает самый высокий доступный поток нейтронов, около 1,4х1013 н / см 2 / с. Однако в нем есть только один специально расположенный контейнер для облучения, содержащий полость длиной и диаметром. Другой в ядре доступен путем замены одного из топливных элементов на камеру облучения. Камера вписывается в положение топливного элемента внутри самого ядра. В различных местах через сетчатые пластины просверляются вставные отверстия для фольги диаметром. Эти отверстия позволяют вставлять в ядро специальные держатели, содержащие поточные провода, для получения карт потока нейтронов ядра.

Устройства внутри бассейна

Вблизи ядра в бассейне могут быть организованы облучения для больших образцов. Нейтронные потоки будут ниже, чем в ленивом сузане, и будут зависеть от местоположения образца.