NRX

NRX
"NRX" 시리즈의 핵 열 로켓 설계는 NERVA를 참조한다.NRX(Neoractionary Movement)의 경우 다크 계몽을 참조하십시오.레이싱 시리즈는 Nitro Rally Cross를 참조하십시오.

NRX(National Research Experimental)는 캐나다 초크리버 연구소의 중수 감속, 경수 냉각, 핵 연구용 원자로로 1947년 10MW(열량)의 설계 전력 정격으로 가동되기 시작해 1954년까지 42MW로 증가했다.건설 당시, 그것은 캐나다에서 가장 비싼 과학 시설이었고 세계에서 가장 강력한 핵 연구 [1]원자로였다.NRX는 열 출력과 생성된 자유 중성자의 수 모두에서 주목할 만했다.원자로가 가동 중일 때 핵 연쇄 반응은 많은 자유 중성자를 생성하며, 1940년대 후반 NRX는 세계에서 가장 강력한 중성자 선원이었다.

NRX는 1952년 12월 12일 세계 최초의 대형 원자로 사고를 겪었다.원자로는 1947년 7월 22일 캐나다 국립연구위원회(National Research Council of Canada)에 의해 가동되기 시작했으며 1952년 사고 직전에 AECL(Atomic Energy of Canada)에 의해 인수되었다.사고는 깨끗이 정리되었고 원자로는 2년 만에 재가동되었다.NRX는 45년간 운영되었으며 1993년 [2]3월 30일 영구 폐쇄되었다.그것은 현재 초크 리버 연구소 현장에서 폐로 중이다.

NRX는 캐나다 최초의 원자로인 ZEEP의 후계자였다.연구용 원자로의 운전 수명은 그다지 길지 않을 것으로 예상되었기 때문에, 1948년에 후속 시설인 National Research Universal 원자로의 건설 계획이 시작되었고, 1957년에 자생 운전을 시작했습니다(또는 "임계"가 되었습니다.

설계.

중수 감속 원자로는 두 가지 주요 프로세스에 의해 제어된다.첫째, 물은 핵분열에 의해 생성된 중성자를 감속시키고, 고에너지 중성자가 추가적인 핵분열 반응을 일으킬 가능성을 증가시킨다.둘째, 제어봉은 중성자를 흡수하여 출력 레벨을 조정하거나 정상 운전 중에 원자로를 정지시킨다.제어봉을 삽입하거나 중수 감속재를 분리하면 반응을 멈출 수 있다.

NRX 원자로는 직경 8m, 높이 3m의 밀폐된 수직 알루미늄 원통 용기인 캘런드리아를 통합했다.코어 선박은 직경 6cm의 수직관 175개를 육각형 격자에 담았고, 중수 1만4000리터, 헬륨가스를 넣어 공기를 대체하고 부식을 막았다.원자로 내 물의 수위는 출력 수준을 설정하는 데 도움이 되도록 조정될 수 있다.수직 튜브에 앉아 공기로 둘러싸인 것은 연료 요소 또는 실험 품목이었습니다.이 설계는 CANDU 원자로의 선구자였다.

연료 요소에는 길이 3.1m, 직경 31mm, 무게 55kg의 연료봉이 들어 있었고, 우라늄 연료가 들어 있었으며 알루미늄으로 피복되었다.연료 요소 주변에는 오타와 강의 냉각수가 초당 최대 250리터까지 흐르는 알루미늄 냉각수 튜브가 있었습니다.냉각수 피복과 캘런드리아 사이에 8kg/초의 공기 흐름이 유지되었다.

수직관 중 12개는 강관 내부에 탄화붕소 분말로 만들어진 제어봉을 포함하고 있었다.이것들은 반응을 제어하기 위해 올리고 내릴 수 있으며, 삽입된 7개는 연쇄 반응이 일어나지 않을 만큼 충분한 중성자를 흡수하기에 충분합니다.봉은 전자석에 의해 지탱되어 정전이 되면 튜브에 떨어져 반응이 종료됩니다.공압 시스템은 원자로 노심으로 빠르게 밀어 넣기 위해 위에서부터의 공기압을 사용하거나 원자로 노심에서 천천히 끌어올리기 위해 아래에서 압력을 가할 수 있다.이들 중 4개는 세이프가드 뱅크라고 불렸고 나머지 8개는 자동 순서로 제어되었다.제어실의 메인 패널에 있는 두 개의 푸시버튼은 자석을 작동시켜 로드를 공압 시스템에 봉인하고, 로드를 코어에 공압적으로 삽입하는 푸시버튼은 몇 피트 떨어진 곳에 위치했습니다.

역사

NRX 및 Zeep 빌딩 1945

NRX는 한때 세계에서 가장 강력한 연구용 원자로로 캐나다를 물리학 연구의 최전선으로 끌어올렸다.영국, 미국, 캐나다 간의 제2차 세계 대전 협력에서 출발한 NRX는 새로운 동위원소 개발, 재료 및 연료 시험, 중성자 방사선 빔 생성에 사용된 다목적 연구용 원자로로, 응집 물질 물리학의 꽃피는 분야에서 필수적인 도구가 되었다.

NRX의 핵물리학 디자인은 캐나다, 영국 및 기타 유럽 과학자들로 구성된 팀이 극비 중수로 연구에 참여하기 위해 제2차 세계대전 중 몬트리올 대학에 설립된 캐나다 국립연구회의 몬트리올 연구소에서 나왔다.현재 Chokk River 연구소로 알려진 곳에 NRX를 건설하기로 결정되었을 때, 상세한 엔지니어링 설계는 캐나다의 Defense Industries Limited(DIL)와 계약되었고, DIL은 Fraser Brease Ltd.에 공사를 하도급했다.

1994년, 버트람 브록하우스 박사는 응집 물질 연구를 위한 중성자 산란 분야에서 사용되는 검출과 분석 기술을 발전시킨 1950년대 NRX에서의 연구로 노벨 물리학상을 공동 수상했다.

이 설계에 근거한 CIRUS 원자로는 인도에 건설되었습니다.그것은 궁극적으로 인도의 미소 부처 작전 핵실험을 [3]위한 플루토늄 생산에 사용되었다.

"크러드"라는 용어는 원래 NRX [4][failed verification]시설에서 최초로 관측된 내부 원자로 구성요소에 축적되는 방사성 스케일링을 설명하기 위해 사용되는 "Chalk River Unidented Deposit"을 의미한다고 주장되고 있다.Crud는 그 이후 "부식 관련 미확인 퇴적물"과 이와 유사한 표현으로 널리 쓰이게 되었고, 초크 리버 [citation needed]공장과는 무관하게 일반적으로 사용되고 있다.

사고.

1952년 12월 12일, NRX 원자로는 운전원의 실수와 차단 시스템의 기계적 문제로 인해 부분 용융을 겪었다.테스트 목적으로 일부 튜브는 고압수 냉각에서 분리되고 호스로 임시 냉각 시스템에 연결되었으며, 하나는 공기 흐름으로만 냉각되었습니다.

코어를 통과하는 냉각수 플럭스가 낮은 저출력에 대한 테스트 중, 슈퍼바이저는 코어에서 여러 개의 제어봉이 당겨지는 것을 발견하고 지하실에서 공압 밸브를 여는 작업자를 발견했습니다.잘못 열린 밸브는 즉시 닫혔지만, 일부 제어봉은 노심으로 재진입하지 않고 거의 후퇴한 위치에 고정되었지만, 상태등이 하강한 것으로 표시될 정도로 여전히 낮았다.슈퍼바이저와 제어실 오퍼레이터의 통신불량 때문에 슈퍼바이저가 컨트롤 로드를 코어로 내려달라고 요구했을 때 잘못된 버튼을 눌렀습니다.인출된 제어봉을 공압 시스템에 밀봉하는 대신, 4개의 제어봉으로 구성된 세이프가드 뱅크가 코어에서 인출되었습니다.운전자는 출력이 2초마다 두 배씩 기하급수적으로 증가하는 것을 알아차리고 원자로를 정지시켰다.하지만 3개의 안전장치 제어봉은 노심에 삽입되지 않았고 4개는 힘이 계속 올라가는 동안 뒤로 미끄러지는 데 90초 정도 걸리는 비정상적으로 긴 시간이 걸렸다.10초 후에 17MW에 도달했습니다.임시냉각시스템에 연결된 관에서 냉각수가 끓어올라 일부가 파열되었으며, 원자로의 양의 보이드 계수는 더욱 높은 출력증가로 이어졌다.약 14초 후에 밸브가 열려 캘런드리아에서 중수를 배출했다.시간이 좀 걸리므로 출력이 5초간 더 증가하여 80 MW로 정점을 찍은 후 감속재 레벨이 낮아짐에 따라 감소하여 25초 후 0이 되었습니다.한편, 일부 연료 원소가 녹았고 캘런드리아가 여러 곳에 뚫렸다. 헬륨이 누출되고 공기가 내부로 흡입되었다.수소와 다른 가스는 금속과 냉각수의 고온 반응에 의해 진화했고, 3~4분 후 산소가 칼란드리아에서 폭발했다.이 사건 동안 일부 가스 핵분열 생성물이 대기 중으로 배출되었고, 캘런드리아의 중수가 냉각수와 핵분열 생성물에 오염되었다.

붕괴열을 제거하기 위해 수냉 시스템을 계속 가동하여 오염된 냉각수가 바닥으로 누출되었습니다.약 4,000입방미터(1,100,000 US gal)의 물에 포함된 약 10킬로퀴리(400TBq)의 방사성 물질이 다음 [5]며칠 동안 원자로 건물 지하로 버려졌다.

현장 청소는 수개월의 작업이 필요했으며, 이 지역에서 훈련을 받은 150명의 미 해군 요원에 의해 부분적으로 수행되었다.[6]수리할 수 없을 정도로 손상된 NRX 원자로 노심과 캘런드리아는 제거되고 매몰되었으며, 개선된 대체가 설치되었다. 리퍼 원자로는 2년 [7]이내에 다시 가동될 것이다.

1952년 사고에서 배운 교훈은 원자로 안전 분야를 [8]크게 발전시켰고, 그것이 강조한 개념(안전 시스템의 다양성과 독립성, 보장된 정지 능력,[8] 인간-기계 인터페이스의 효율성)은 원자로 [citation needed]설계의 기본이 되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Scientific Research Helps World War II War Effort - National Research Council Canada". Archived from the original on 2008-02-25. Retrieved 2007-09-06.
  2. ^ "IAEA Research Reactor Database". Retrieved 2017-10-19.
  3. ^ Richelson, Jefferey T. (March 1999). Spying on the Bomb: American Nuclear Intelligence from Nazi Germany to Iran and North Korea. WW Norton. ISBN 978-0-393-05383-8.
  4. ^ "NRC: Glossary -- Crud". Retrieved 2007-06-29.
  5. ^ 원자력 발전 소개 - Collier, Geoffrey Hewitt - Google Books.Books.google.cz 를 참조해 주세요.2013-12-06에 취득.
  6. ^ "The American Experience: Meltdown at Three Mile Island". PBS. Retrieved 2007-06-29.
  7. ^ Jedicke, Peter (1989). "The NRX Incident". Canadian Nuclear Society. London, Ontario: Fanshawe College. Retrieved 4 June 2019.
  8. ^ a b Winfield, D.J.; Alsop, C.A. (2003), "Optimization of Safety System Test Frequencies", Research Reactor Utilization, Safety, Decommissioning, Fuel and Waste Management, International Atomic Energy Agency, p. 39, CiteSeerX 10.1.1.127.961

외부 링크

좌표:46°03006nN 77°21′49″w/46.05167°N 77.36361°W/ 46.05167; -77.36361