한람 원자력 시설

Hallam Nuclear Power Facility
한람 원자력 발전소

네브래스카의 한람 원자력 시설(HNPF)은 아토믹스 인터내셔널이 건설하고 네브래스카의 소비자공용발전지구가 운영하는 75MWe 나트륨 냉각 흑연 모더링 원자력 발전소였다.[1]

전력은 1963년 7월에 달성되었다.이 시설은 원자로 문제를 해결하기 위해 1964년 9월 27일 폐쇄되었다.1966년 5월 소비자공용발전지구는 원자력위원회(AEC)로부터 이 시설을 구입하라는 그들의 선택권을 거절했다.이에 대해 AEC는 1966년 6월 해체 계획을 발표했다.이 시설은 6,271시간 동안 가동되었으며 192,458,000kWhr의 전력을 발생시켰다.[2]

그것은 링컨에서 남서쪽으로 약 25마일 떨어진 할람 근처에 위치해 있었다.

설명.

한람 원자로 구조

나트륨 냉각 흑연감속로(SGR) 설계(이 중 HNFP가 실증)는 경제적인 상업용 원자력 전기를 대상으로 했다.액체 금속 냉각수는 화석 연료 발전소에서 사용되는 것과 동일한 증기 조건을 만들기에 충분할 정도로 높은 온도에서 작동을 가능하게 하여 전력 변환 효율을 높이고 범용 증기 터빈을 사용할 수 있게 하였다.저압 운전도 가능하게 한다.흑연 감속재는 토륨 연료 사이클의 잠재적 사용뿐만 아니라 저농축 핵 연료로 작동을 가능하게 했다.이러한 이점은 화학반응성 냉각재 사용의 추가적인 복잡성을 극복할 것으로 기대되었다.[3]

원자로는 처음에 스테인리스강 피복재를 사용한 3.6% 농축 우라늄-10 몰리브덴 합금으로 연료가 공급되었다.흑연 감속재는 각 모서리에 가리비를 씌운 스테인리스강 육각체로 피복되어 연료 클러스터와 제어봉이 들어 있는 프로세스 튜브를 위한 공간을 만들었다.3개의 나트륨 열전달 루프(각각 방사성 1차 루프와 비방사성 2차 루프 포함)가 증기발생기 3개로 열을 이동시켰다.단일 터빈 발전기의 공통 헤더로 공급되는 증기.1차 고온 다리의 온도는 945°F, 2차 고온 다리의 온도는 895°F였다.

우라늄탄화물은 4.9% 농축으로 두 번째 코어에 선택되었다.

제안, 개발, 건설

코어 탱크 내 감속재 요소의 부분 조립
141개의 감속재가 있는 그리드 플레이트는 그리드 플레이트에 지지대를 고정하기 위해 배치 준비를 지원할 수 있다.
304 SS형 원자로 용기는 최종 용접 이음부의 방사선 촬영 중에 확인되었으며, 용기[4] 하단에 지지대 패드와 키웨이가 표시됨

한람은 1955년 3월 원자력위원회 전력 실증 원자로 프로그램의 1차 초청에 응해 제안되었다.[5]아토믹스 인터내셔널이 구축한 소형 원자로 실험(SRE)에서 개발 중인 기술을 활용했다.HNPF에 적용된 SRE의 교훈은 다음과 같다.

  • 연료봉 블로잉
  • 나트륨 대류 흐름 제어 불량
  • 중간 열교환기 내 나트륨 성층화
  • 동결 씰 나트륨 펌프로 인한 어려움
  • 나트륨 시스템 예열 시 어려움

HNPF가 SRE보다 10배 이상 크기 때문에 최종 설계 데이터를 제공하는 부품 개발 및 테스트 프로그램을 수행하였다.연료, 제어봉, 계측기, 펌프 및 밸브를 포함한 모든 주요 구성품을 시험했다.연료취급기를 조립하여 시험하였다.증기발생기 스케일 모델은 관련 장비 및 계측기와 함께 나트륨 루프에서 시험되었다.[2]

사업자를 위한 정식 3세션 교육 프로그램은 1960년에 실시되었으며, 30명의 직원이 6개월 동안 1세션에 참석했다.한 사람당 약 900시간의 훈련을 받았다.

공사는 1959년 4월 1일에 시작되었다.건설 중 고용은 1961년 3월 270명으로 정점을 찍었고, 공사를 완료하기 위해서는 총 10만7600일의 인원이 필요했다.다양한 시공 조립 간섭이 예상되었으며, 상세 규모 모델을 확보하였다.노동문제로 1750일 근무시간이 줄었다.전체 시설은 당초 완공 예정일로부터 4개월이 지난 1961년 11월 30일에 완공되었다.[2]

작동 및 종료

초기 임계치는 1962년 1월에 달성되었고, 6개월 후 습식 임계치가 이어졌다.운전 중 발생했으며 발전소 정지 및 보정이 필요한 어려움에는 제어봉 심블 누출, 2차 나트륨 펌프 고착, 증기발생기 계측기 및 파이프 플랜지 누출, 연료 채널 흐름 오리피스 조정 어려움, 1차 및 2차 나트륨 스로틀 밸브 고장 등이 있었다.

가장 심각한 문제는 감속재 원소의 파열이었다.1964년 2월에 7개의 원소가 파열되었다.흑연으로 나트륨이 파열되고 그 후 흡수되면서 노심 내 열 중성자 유속이 감소하고 국부적 출력이 감소하였다.감속재 소자도 부풀어 올라 냉각수와 공정 공간이 줄었다.검사 결과 연성이 낮은 응력파괴로 인해 각 원소 상단에서 약 3인치 아래에 1인치 길이의 균열이 발생했기 때문에 고장이 발생한 것으로 밝혀졌다.

아토믹스 인터내셔널의 쿤시 스타르 사장은 자신들이 감속재 캔으로 이 문제를 해결했다고 확인하고 주장했다고 증언했다.그는 각 감속재 캔에 스노클을 부착하는 것을 포함한 수리 작업을 커버 가스 공간에 제안했는데, 이것은 180만 달러가 들고 6-9개월이 소요될 것이다.[6]그럼에도 불구하고, 밀턴 쇼 휘하의 AEC는 유틸리티와의 계약을 해지하기로 결정했다.소비자들은 그 발전소를 구입하지 않기로 선택했고, 그 대신 콘크리트로 밀봉된 핵 부품으로 해체되었다.

이 발전소의 단일 75e MW 원자로는 1963년부터 1964년 9월 27일까지 가동되었다.[2]폐로는 1969년에 완료되었다.[7]

현재

현재 이 사이트에는 화석연료 발전소 쉘든 발전소가 있다.이 부지는 17개의 모니터링 웰에서 모니터링되며, 어떤 표본에서도 배경 수준 이상의 방사능은 검출되지 않았다.[8]

참조

  1. ^ "IAEA - Reactor Details - Hallam". IAEA. 2013-04-13. Retrieved 2013-04-14.
  2. ^ a b c d Burton, S.F.; Holser, A.G. (1966-10-01). Small nuclear power plants (Vol 1 ed.). US Atomic Energy Commission. p. 140. Retrieved 31 December 2019.
  3. ^ Starr, Chauncey; Dickinson, Robert (1958). Sodium graphite reactors. Addison-Wesley Pub. Co. hdl:2027/mdp.39015003993881.
  4. ^ Mahlmeister, J.E. (1961-12-01). "Engineering and constructing the Hallam Nuclear Power Facility reactor structure". Atomics International. Retrieved 31 December 2019.
  5. ^ Atomic Energy Commission (1963-10-15). "Cooperative Power Reactor Demonstration Program". Hearings Before the United States Joint Committee on Atomic Energy, Subcommittee on Legislation, Eighty-Eighth Congress: 227. Retrieved 31 December 2019.
  6. ^ Atomic Energy Commission (1965-08-05). "Hallam Nuclear Reactor Power Hearing". AEC authorizing legislation, fiscal year 1967.: 1051. Retrieved 12 July 2020.
  7. ^ 주 최초의 원자력 발전소
  8. ^ "Hallam, Nebraska, Decommissioned Reactor Site Fact Sheet" (PDF). US DOE Office of Legacy Management. Retrieved 31 December 2019.

좌표:40°33′33.30″N 96°47′04.96″W/40.559밀리초°N 96.7847111°W/ 40.5592500; -96.7847111