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명왕성 계획

Project Pluto
제2차 세계 대전 해양 파이프라인 프로젝트는 명왕성 작전을 참조하십시오.
토리 II-C
Tory-IIC at Jackass flats.jpg
1955년 토리 IIIC 핵램젯
원자로 개념균일한
위치잭스 플랫스
좌표36°4355nN 116°21′45″w/36.71806°N 116.3650°W/ 36.71806; -1806.3650
원자로 노심의 주요 파라미터
연료(분열성 물질)고농축 우라늄 산화물
연료 상태단단한
중성자 에너지 스펙트럼느리다
일차 제어 방식붕소 제어 드럼
프라이머리 모델레이터산화 베릴륨
1차 냉각수항공사
원자로 사용 현황
주요 용도추진력
전력(열)600 MW
중요도(날짜)1964년 5월 20일
오퍼레이터/오너로렌스 방사선 연구소

Pluto 프로젝트는 순항 미사일에 사용할 핵추진 램젯 엔진을 개발하기 위한 미국 정부의 프로그램이었다.1961년과 1964년에 각각 네바다 시험장(NTS)에서 두 개의 실험 엔진이 테스트되었다.

1957년 1월 1일, 미 공군과 미국 원자력 위원회는 원자로에서 나오는 열을 초음속 저고도 미사일의 램젯 엔진에 가하는 것의 타당성을 연구하기 위해 로렌스 방사선 연구소를 선정했다.이것은 다른 핵무기 전달 시스템보다 많은 이점을 가지고 있을 것이다: 마하 3 또는 시간당 약 3,700 킬로미터(2,300 mph), 그리고 150 미터 (500 ft)의 저공 비행, 그것은 현대의 방공망에 의한 요격과 더 많은 그리고 더 큰 핵탄두를 운반하는 것에 취약하지 않을 것이다.TNT(42PJ)의 10메가톤까지 도달하여 당시 대륙간탄도미사일(ICBM)에서 가능했던 것보다 더 높은 정확도로 전달하고 그것들과는 달리 회수할 수 있었다.

이 연구는 명왕성 프로젝트라고 알려지게 되었고, 연구소의 R 부서의 리더인 테오도르 찰스 머클이 감독을 맡았다.원래 캘리포니아 리버모어에서 실시된 테스트는 Jackass Flats라고도 알려진 NTS 사이트 401의 21평방킬로미터(8평방마일)에 120만 달러에 건설된 새로운 시설로 옮겨졌습니다.시험용 원자로는 원격 조종이 가능한 열차로 옮겨졌다.낮은 고도와 모든 날씨에서 초음속을 유지해야 한다는 것은 원자로가 고온과 강한 방사선을 견뎌야 한다는 것을 의미했다.고농축 우라늄 산화물 연료와 산화 베릴륨 중성자 감속제를 포함하는 세라믹 핵연료 원소가 사용되었다.

변형과 진동 조건 하에서 구성 요소의 무결성을 검증하기 위한 일련의 예비 테스트 후, 1961년 5월 14일 세계 최초의 핵 램젯 엔진인 토리 II-A가 최대 출력(46 MW)으로 작동되었습니다.그 후 토리 II-C라고 불리는 더 크고 완전한 기능을 갖춘 램젯 엔진이 개발되었습니다.이것은 1964년 5월 20일 최대출력(461 MW)으로 실행되었고, 따라서 핵추진 램젯 엔진의 실현 가능성을 입증했다.이러한 실험들과 다른 성공적인 실험들에도 불구하고, ICBM 기술은 예상보다 빨리 발전했고, 이것은 순항 미사일의 필요성을 줄였다.1960년대 초까지 대기 중 방사능 방출의 위험에 대한 민감도가 높아졌고, 필요한 비행 시험을 위한 적절한 시험 계획을 마련하는 것은 어려웠다.1964년 7월 1일, 명왕성 프로젝트가 시작된 지 7년 6개월 만에 취소되었다.

오리진스

1950년대 미국 공군(USAF)은 항공기 핵추진국이 조정한 항공기 핵추진 프로젝트의 일환으로 핵추진 항공기와 미사일 사용을 검토했다.미사일 연구는 미사일 프로젝트 부서에 [1]의해 조정되었다.램젯에 열원을 제공하기 위해 원자로를 사용하는 개념은 1954년과 [2][3]1955년 미국 항공 루이스 연구 센터의 자문 위원회에서 프랭크 E. 롬과 엘든 W. 샘스에 의해 탐구되었다.

핵 램젯의 원리는 비교적 간단했다. 즉, 차량의 움직임이 차량 전면을 통해 공기를 밀어 넣는 것이다(램 효과).원자로가 공기를 가열하면 뜨거운 공기가 후면의 노즐을 통해 고속으로 팽창해 [4]추력을 제공한다.이 개념은 실현 가능해 보였기 때문에 1956년 10월 USAF는 날개 달린 초음속 [1]미사일 개발에 대한 시스템 요건인 SR 149를 발표했다.

당시 미국 원자력 위원회는 미 공군을 대표하여 대륙간탄도미사일(ICBM)의 상위 단계로서 핵 로켓의 사용에 대한 연구를 수행하고 있었다.AEC는 이 연구를 뉴멕시코주 로스앨러모스에 있는 로스앨러모스 과학연구소(LASL)와 캘리포니아 리버모어에 있는 로렌스 방사선연구소 등 두 개의 경쟁 핵무기 연구소에 제공했다.1956년 후반까지 핵무기 설계의 개선으로 핵무기 상단의 필요성이 줄어들었고, 개발 노력은 프로젝트 [5]로버로 알려진 LASL에 집중되었다.

1957년 1월 1일, USAF와 AEC는 램젯 엔진에 동력을 공급하는 원자로 설계를 연구하기 위해 리버모어 연구소를 선정했다.개와 관련된 이름들을 주제로 한 이 연구는 [4]명왕성 프로젝트라고 알려지게 되었다.이 영화는 연구소 R 부서의 [6]리더인 Theodore C. (Ted) Merkle이 감독했습니다.

발전

명왕성 xyz 뷰

핵추진 램젯은 초음속 저고도 미사일에 SLAM이라고 불리는 순항 미사일에 동력을 공급하는 것이 제안될 것이다.그것은 다른 핵무기 전달 시스템에 비해 많은 이점을 가지고 있을 것이다.원자로의 무게는 23,000킬로그램에서 91,000킬로그램 사이로 추정되었고, 23,000킬로그램 이상의 적재물을 허용했다.마하 3 즉, 시속 약 3,700 킬로미터로 작동하며 150 미터 (500 피트)까지 낮게 비행하기 때문에, 그것은 현대의 방공망에 의한 요격에도 무방비 상태가 될 것이다.TNT(42PJ)의 최대 10메가톤의 핵무기 수율을 가진 16개의 핵탄두를 탑재할 것이며, 당시 ICBM으로 가능한 것보다 더 정확하게 운반할 것이며,[7] 그것들과는 달리 회수할 수 있을 것이다.

각 미사일의 단가는 500만 달러 미만(2020년 3300만 달러 상당)으로 보잉 B-52 스트래토포트리스 폭격기보다 훨씬 저렴할 것으로 추정됐다.잠수함이나 폭격기보다 가격이 저렴하고 미사일 사일로 기반의 ICBM과 [7]견줄 수 있기 때문에 운영 비용도 저렴할 것이다.범위가 무제한은 아니지만 연료 부하에 따라 결정됩니다.머클은 MW 데이가 약 1그램의 고농축 우라늄을 태울 것이라고 계산했다.따라서 50킬로그램의 우라늄을 포함한 490 MW 원자로는 매일 연료의 1%를 태울 것이다.중성자 독의 축적을 피할 수 있다고 가정하면 미사일은 [8]며칠간 비행할 수 있다.프로젝트의 성공은 야금 및 재료 과학의 일련의 기술적 진보에 달려 있었다.비행 중인 원자로를 제어하는 데 필요한 공압 모터는 강한 이온화 방사선이 존재하는 상태에서 적색 가열 중에 작동해야 했다.낮은 고도와 모든 종류의 날씨에서 초음속을 유지해야 한다는 것은 "토리"라는 암호명으로 불리는 이 원자로가 대부분의 제트 엔진과 로켓 [4]엔진에 사용되는 금속을 녹일 수 있는 고온과 조건을 견뎌야 한다는 것을 의미했다.

토리 원자로의 단면도

이에 대한 해결책은 세라믹 연료 요소를 사용하는 것이었습니다.원자로 노심은 고온을 [10]견딜 수 있는 유일한 중성자 감속재 물질인 산화 베릴륨(BeO)[9]으로 만들어진다.연료 공급 튜브의 80% 이상이 9.97cm(3.925인치) 길이였으며, 나머지 튜브는 정확한 [11]기둥 길이와 배치를 위해 길이가 다양했습니다.튜브는 직경 5~20마이크로미터(0.00020~0.00079인치)의 BeO 매트릭스로 구성되었으며, 여기에는 UO(Urania
2), 지르코니아(ZrO
2), 이트리아(YO
2
3)[9]의 고형 용액이 들어 있습니다.토리 II-A 원자로는 우라늄-베릴리아 혼합물을 사용했지만, 토리 II-C가 지르코니아를 건설할 무렵에는 [12]이트리아가 1.06:1의 비율로 첨가되었다.지르코니아와 이트리아는 약 1,200°C(2,190°F) 온도에서 옥산화트리우라늄(UO
3
8)으로 상전이하는 것을 방지하여 우라니아를 안정화시켰습니다.우라니아-지르코니아-이트리아 혼합물("호르세라디쉬")의 연료 입자는 대부분 0.5에서 1마이크로미터(2.0×10에서−5 3.9−5×10인치) 사이였지만 일부는 더 작거나 [13]더 컸다.우라늄은 93.2%의 [14]우라늄-235로 농축된 오랄로이 형태였다.

이 튜브들은 한쪽에서 반대쪽으로 7.5밀리미터(0.297인치)의 육각형 단면을 가지고 있으며 중앙에 [15]지름 7.5밀리미터의 구멍이 뚫려 있었다.그것들은 촘촘히 채워져 있어 벌집 [16]모양을 하고 있었다.금속 타이 로드는 르네 41과 하스텔로이 R235로 제작되었으며 760°C(1,400°F)[17]를 초과하지 않도록 냉각되었습니다.타이 로드(가드 튜브)를 둘러싼 세라믹 튜브는 연료를 공급받지 않았으며 직경 3.3mm(0.130인치)의 구멍이 [11]더 작았습니다.핵은 모든 면에서 중성자 반사체로 둘러싸여 있었다.전면 반사체의 두께는 250mm(9.7인치), 후면 반사체의 두께는 61mm(2.4인치)였다.둘 다 BeO 튜브로 구성되었다.측면 리플렉터는 51mm(2인치)의 BeO 튜브로 구성되었으며, 둘레는 25mm(1인치)의 니켈 [18]심이었습니다.원자로는 타이로드 안에서 축방향으로 움직이는 하프늄 제어봉의 이동을 통해 제어되었다.심봉으로 알려진 12개는 코어의 중심축에서 약 230mm(9인치) 떨어진 곳에 위치해 있었고, 두 개는 반사경에 가깝게 위치해 있었다. 하나는 버니어봉이고 다른 하나는 안전봉이었다.일반적으로 로드의 이동은 초당 7.6cm(3in/s)로 제한되었지만 스크램블의 경우 1.5초 만에 이동할 수 있었다.심 [11]로드는 각각 3개의 심 로드를 처리하는 4개의 액추에이터에 의해 이동되었습니다.심봉은 길이 1607mm(63.25인치), 직경 25mm(1.0인치)로 100cm(40인치)를 [19]이동한다.

연료 요소 제조 계약은 Coors Polasis [4]Company에 주어졌습니다.고추냉이를 만드는 공정은 소결성 BeO 분말과 질산 오르알로이우라닐, 질산 이트륨, [20]질산 지르코늄을 혼합하여 질산암모늄을 첨가하여 공흡입한 슬러리를 형성하였다.이 프로세스에는 Oralloy가 포함되었기 때문에 임계 안전은 혼합 탱크의 길고 좁은 형상을 필요로 했습니다.혼합물은 538°C(1,000°F)에서 여과, 건조 및 소성되었습니다.그런 다음 폴리비닐 알코올, 메틸 셀룰로오스 및 물을 포함한 결합 혼합물과 혼합하여 55,000~69,000킬로파스칼(8,000~10,000psi)의 다이를 통해 압출하여 튜브를 형성했습니다.튜브를 건조시키고 820°C(1,500°F)로 가열하여 바인더를 연소시킨 후 1,700°C(3,090°F)에서 수소로 연소하여 고밀화합니다.[20][21]튜브 내 불순물로 인한 반응성에 대한 최대 허용 영향은 2~3%였다.실제로는 불과 0.[22]5퍼센트였다.

시험 시설

위에서 2201번 건물

테스트는 사이트 401로 [6]알려진 AEC의 네바다 테스트 사이트(NTS)에서 잭패스 플랫의 21 평방 킬로미터(8 평방 mi)에 120만 달러에 건설된 새로운 시설에서 실시되었습니다.이곳의 시설은 Project Rover에 의해 사용되도록 설계되었지만, Rover의 원자로가 아직 개발 중에 있는 동안 Project [23]Pluto에 사용되었습니다.이 단지에는 10km(6mi)의 도로, 중요 조립 건물, 제어 건물, 조립 및 상점 건물,[4] 유틸리티가 포함되어 있습니다.

1.8~2.4미터([6]6~8피트) 두께의 분해 건물 빌딩 2201의 벽에 콘크리트를 공급하기 위해 골재 광산을 구입했습니다.건물 2201은 방사성 부품을 원격으로 조정, 분리 또는 교체할 수 있도록 설계되었다.주 분해 베이의 작동은 1.2m(4ft)의 납 유리창을 통해 볼 수 있습니다.분해 베이에 인접한 "핫" 셀은 제어봉 액추에이터를 모니터링하는 데 사용되었습니다.각 감방 안의 금고에는 원격 [24]조작기가 설치되어 있었다.

모든 제어 장치는 중앙 제어실에 배치되어 있으며, 양압으로 에어컨이 작동하여 공기가 항상 분해 베이와 핫 셀 쪽으로 흐르며 사용된 공기가 필터를 통해 전달됩니다.메인 분해 베이와 핫 셀은 보통 납 플레이트로 덮여 있는 개구부를 통해 접근할 수 있었습니다.샤워실과 작업자를 위한 방사선 안전실이 있습니다.빌딩 2201에는 유지보수 공장, 암실, 사무실 및 장비 [24]보관실도 포함되어 있습니다.과학자들은 대형 [6]재난이 발생할 경우 2주 분량의 식량과 물을 비축해 둔 낙진 대피소가 있는 안전한 거리에 위치한 양철 창고에서 TV를 통해 실험을 원격 감시했다.

명왕성의 램젯 비행 조건을 시뮬레이션하는 데 사용되는 약 25,000 킬로파스칼(3,600psi)의 압축 공기를 저장하기 위해 약 40 킬로미터(25 cm)의 25 센티미터(10 인치)의 유정 케이싱이 필요했다.코네티컷 그로튼에 있는 해군 잠수함 기지 뉴런던에서 3대의 대형 압축기를 빌려서 5일 만에 농장에 재보충할 수 있었다.5분간의 최대 출력 테스트에서는 730°C(1,350°F)[6][25]로 가열된 4개의 강철 탱크에 보관된 1400만 개의 2.5cm(1인치) 직경 강철 볼이 초당 910kg(2,000lb/s)의 공기를 가하는 작업이 수행되었습니다.

시험용 원자로는 일단 가동되면 고방사능이기 때문에 시험장까지 [4]철도 차량으로 운반되었다."Jackass and Western Railway"는 가볍게 묘사되었지만, 세계에서 가장 짧고 [26]느린 철도라고 일컬어졌습니다.원격 제어 전기 L-1과 디젤/전기 L-2의 두 가지 기관차가 있었지만,[27] 수동 제어는 되었지만 운전실 주변에는 방사선 차폐가 있었다.전자는 보통 사용되었고 후자는 [28]백업으로 사용되었습니다.빌딩 2201의 콜드 어셈블리 베이 (룸 101)는 원자로 시험차량 부품의 보관 및 조립에 사용되었다.그것은 [24]또한 기관차용 유지 보수 서비스 피트와 배터리 충전기를 포함하고 있었다.

토리 II-A

1957년, 리버모어 연구소는 제안된 [29]설계를 테스트하기 위해 토리 II-A라고 불리는 시제품 원자로를 개발하기 시작했다.당초 IIA-1과 IIA-2로 지정된 2개의 토리 II-A 시험용 원자로를 건설하려고 했으나, 그 경우에는 1개만 건설되어 II-A로 지정되었다.목적은 램젯 엔진과 유사한 조건에서 설계를 테스트하는 것이지만 시간과 비용을 절약하고 복잡성을 줄이기 위해 토리 II-A는 엔진에 필요한 직경의 약 3분의 1인 실제보다 훨씬 더 작은 직경을 갖게 됩니다.연료가 줄어들어도 임계치에 도달할 수 있도록 노심은 두꺼운 핵 흑연 중성자 [30]반사체로 둘러싸여 있었다.

토리 II-A 설계 프로세스는 1960년 초에 완료되었다.그해 [30]여름과 초가을 동안 노심은 차폐 격납 건물의 특수 설비 안에 리버모어에서 조립되었다. 1960년 10월 7일 제어 베인이 완전히 정지 위치에서 90° 회전하면서 임계치에 도달했다.노심의 냉각 통로와 중성자 반사경을 물로 채운 상태에서 시험을 실시했다.예측된 반응성 증가 대신, 하락이 있었고, 원자로는 전혀 임계 상태가 될 수 없었다.물은 중수로 대체되었지만, 간신히 임계치에 도달하지 못했다.따라서 더 많은 구성 요소를 [31]설치할 때 필요한 오차 여유를 달성하기 위해 추가 연료가 필요하다는 결론을 내렸다.

Tory-IIA 시제품

원자로는 일련의 드라이런과 제로 또는 저전력 테스트를 위해 네바다 시험장으로 운송되었다.10cm(4인치)의 연료 요소 층이 하나 더 [31]추가되었다.원자로는 시험 차량에 장착되었고, 냉각수를 위한 중수가 포함된 상태로 1960년 12월 9일 시험 주행 중 임계치에 도달했으며, 제어 베인은 65°이다.중수가 없었다면 71°가 필요했을 것으로 추정됐다.그런 다음 붕소 막대를 6개의 중앙 타이 튜브에 삽입했습니다.이로 인해 코어의 반응성이 낮아졌고 임계값이 달성되기 전에 베인을 132°로 돌려야 했다.노심관에는 우라늄-235의 포일이 들어가 있으며 원자로는 150W의 전력으로 10분간 [31]가동되었다.

다음 일련의 테스트는 변형과 진동 조건 하에서 구성 요소의 무결성을 테스트하기 위해 임계 미달 상태에서 원자로를 통해 공기를 내뿜는 것을 포함했다.12월 17일과 18일에는 30초 [32]동안 27, 34, 45 및 150kg/초(60, 75, 100 및 330lb/초)의 공기 유량입니다.1961년 1월 11일 공기 유량 330kg/s, 코어 온도 571°C(1,060°F)의 최종 적격성 시험 중에 시험 차량의 공기 덕트로 가는 출구 노즐을 고정하는 클램프가 파손되었고 노즐은 150m(480ft)의 공기를 통해 날아갔다.이 사고 이후 시험차량에서 원자로의 무선제어 분리 및 제거 시험을 실시하기로 결정했다.이 테스트 중에 기관차와 테스트 차량 사이의 전기 제어기 커플러가 갑자기 열렸고, 테스트 차량은 트랙을 내려가고 테스트 패드 벙커의 콘크리트 표면을 끝에 격렬하게 붙였습니다.시험 차량은 광범위하게 파손되어 철거하고 재건해야 했다.모든 원자로 부품에 [32]균열이 있는지 점검해야 했다.

수리가 완료된 후 Tory II-A는 다른 일련의 테스트를 위해 의 테스트 패드로 반송되었습니다.냉각수가 없으면 원자로는 75°에서 제어 베인과 함께 임계치에 도달한 것으로 밝혀졌다.67°에서 냉각수 중수로 도달했다.뜨거운 공기가 원자로를 통해 흐르면서 노심 온도가 220°F(104°C), 440°F(227°C), 마지막으로 635°F(335°C)로 올라갔다.그런 다음 10KW에서 643°F(339°[32]C)에서 60초간 작동했습니다.최종 시험은 1961년 5월 3일 54kg/s의 공기 유속(120lb/s), 코어 온도 204°C(400°F)로 실시되었으며 아무런 [33]사고도 발생하지 않았다.

토리 II-A는 1961년 5월 14일 코어 온도가 1,420°C(2,580°F)인 46MW의 출력에 도달했을 때 설계값으로 작동되었습니다.9월 28일, 10월 5일, 10월 6일 세 번의 고출력 시험운행이 실시되었다.이들은 코어 온도가 각각 [34]1,280, 1,260 및 1,450 °C(2,330, 2,300 및 2,640 °F)인 144, 166 및 162 MW의 전력 수준에 도달했습니다.테스트가 성공적으로 수행되면서, 원자로는 1961년 12월부터 1962년 [30]9월 사이에 해체되었다.

토리 II-C

토리 II-A는 운전 조건의 시뮬레이션 하에 원자로 설계와 연료 요소의 무결성을 시험했다.리버모어는 두 번째 원자로인 토리 II-C를 생산했다.토리 II-C는 램젯 미사일의 완전한 기능 엔진이 될 것이다.토리 II-A에서 무시되었던 문제는 토리 II-C에서 해결되어야 했다.그 디자인은 1962년 [14]8월에 완성되었다.토리 II-C 원자로는 원통형으로 길이 2.6m, 지름 1.45m였다.그것은 연료 공급된 약 293,000개의 산화 베릴륨 튜브와 연료 공급되지 않은 16,000개의 산화 베릴륨 튜브를 포함하고 있었는데, 이것은 그것의 부피의 55%를 차지했다.올바른 동력 프로파일을 달성하기 위해 연료 부하가 원자로를 통해 변화했다.운영 시 코어는 입방 미터(10 MW/cuft)[35]당 350 메가와트를 생성했습니다.

토리 II-C 테스트를 위한 테스트 시설의 체크아웃은 1962년 11월 17일에 시작되었습니다.이 테스트가 시작되었을 때 시설은 불완전했기 때문에 많은 테스트가 건설 프로그램을 지원했습니다.이러한 테스트는 급기 시스템 테스트, 기타 설비 구성 요소 테스트, 테스트 차량 자격 인증 및 운영자 교육 등 4가지 범주로 분류되었습니다.시설 점검은 1964년 3월 5일에 종료되었으며, 이때까지 82번의 테스트가 [36]수행되었다.

고출력 원자로 시험을 시행하기 전에 다섯 가지 주요 시험이 수행되었다.1964년 3월 23일에 실시된 첫 번째 시험은 12개의 수동 삽입식 보조 정지봉과 6개의 전기 작동식 보조 정지봉에 대한 미임계 시험이었다.이 시험의 목적은 보조봉이 제자리에 있는 한 조작봉을 안전하게 제거할 수 있는지 확인하는 것이었다.이는 체크아웃 중에 직원을 테스트 벙커 구역에서 이동시킬 필요가 없다는 것을 의미합니다.모든 직원이 시험 구역에서 대피하고 제어실에서 원격으로 시험을 관리하는 등 중요한 시험인 것처럼 실시하였다.테스트는 리버모어에서의 예측을 검증했다.작동봉은 안전하게 철수할 수 있었다.그 다음 다음날 계측기가 올바르게 [37]동작하고 있는지 확인하기 위해 콜드 크리티컬 테스트를 실시했습니다.

토리-IIC 시제품

핫 제로 파워 테스트는 1964년 4월 9일과 23일에 실시되었다.여기에는 최대 출력 가동 상태에 근접한 공기 흐름 조건에서 노심을 테스트하는 작업이 포함되었습니다.첫 번째 테스트 계획에서는 60초 동안 427°C(800°F)에서 270kg/초(600lb/s)의 속도로 흐르는 공기를 요구했습니다.진동이 사전 설정 수준을 초과하면 테스트가 중단되고 심 로드가 스크램블되었습니다.노심의 진동이 문제가 아니라 진동을 측정하는 데 사용되는 변환기가 제대로 작동하지 않는 것으로 나타났습니다.느슨한 연결은 복구되어 두 번째 테스트가 예약되었습니다.이번에는 초당 91, 181, 272, 363, 544 및 816kg(200, 400, 600, 800, 1,200 및 1,800lb/s)로 순차적으로 작동하도록 계획되었다.이 작업은 완료되었으며 진동은 발생하지 않았습니다.또한 코어 [37]온도를 모니터링하는 데 사용되는 열전대도 검증했습니다.

다음 단계는 1964년 5월 7일에 454°C(850°F)의 공기로 초당 820kg(1,800lb/s)의 저전력 테스트를 실시했습니다.공기가 최대 유량에 도달함에 따라 심 액튜에이터 B2가 노이즈를 일으켜 보류 상태가 되었다.그 후 최대치에 도달한 직후 액추에이터 A1이 공기압 손실을 감지하고 스크램블을 실행했습니다.액튜에이터 A2와 B1은 반응성의 손실을 보상하기 위해 움직이기 시작했다.그 후 수동 스크램블을 명령했지만, 나중에 생각해 보면 이것은 불필요했습니다.B2의 문제는 와이어 결함으로, A1의 문제는 압력 스위치 결함으로 추적되었습니다.미해결 문제가 없었기 때문에 5월 12일 중간 전력 테스트로 결정을 내렸다.이 테스트는 3,000 미터 (10,000 피트)에서 마하 2.8 비행의 상태를 시뮬레이션하는 것을 목표로 했다.원자로는 임계 상태가 되었고 출력은 750kW로 증가하였다.그런 다음 평균 1,091°C(1,995°F)의 온도에서 공기 흐름을 570kg/초(1,260lb/s)로 증가시켰습니다.코어는 1,242°C(2,268°F)에 도달했습니다.검사는 1시간 45분 [38]만에 끝났다.

이제 1964년 5월 20일에 풀 파워 테스트를 위한 무대가 마련되었습니다.이것은 해수면에서 38°C(100°F)의 더운 날에 마하 2.8 비행을 시뮬레이션할 것이다.원자로가 가동되고 출력이 700kW까지 올라갔다.공기는 91kg/s(200lb/s)로 도입된 후 190kg/s(410lb/s)로 증가되었습니다.원자로 출력은 약 76 MW로 증가하였고, 이때 노심 온도는 940 °C(1,730 °F)였다.모든 시스템이 정상적으로 동작하고 있었기 때문에, 통기는 754 kg/s까지 증가해, 코어 온도가 1,242 °C(2,268 °F)에 이를 때까지 출력이 증가했습니다.리액터는 5분간 가동되어 수동 스크램블이 개시되어 통기가 91 ki로 감소했습니다.로그램/초 (200파운드/초)를 2분간 유지합니다.전체 테스트는 한 시간 정도 걸렸다.이후 원자로의 점검은 분해 없이 수행되었다.막힘이나 이상은 검출되지 않았습니다.제어봉은 모두 제자리에 있었고 손상이나 부식의 [39]흔적은 없었습니다.

종료

성공적인 실험에도 불구하고, 명왕성 프로젝트의 후원자인 국방부는 재고했다.그 무기는 "너무 도발적"[40]으로 여겨졌고, 소련이 유사한 [41]장치를 만들도록 강요할 것이라고 믿었다.대륙간탄도미사일(ICBM) 기술은 생각보다 쉽게 개발돼 고성능 순항미사일의 필요성이 줄어들었다.ICBM은 SLAM에 비해 몇 가지 이점이 있습니다.ICBM은 지상지원과 정비가 덜 필요했고, 몇 시간이 아닌 몇 분 안에 발사될 수 있었기 때문에 핵 선제공격에 덜 취약했다.ICBM은 또한 목표물까지 더 빨리 이동했고 소련 방공망에 의한 요격에 덜 취약했다.SLAM의 주요 장점은 더 큰 탑재물을 운반할 수 있다는 것이지만, 핵 무기 설계의 개선으로 더 작고 가벼워졌고 ICBM의 [42]다중 탄두 능력의 후속 개발로 인해 그 가치가 떨어졌다.

2007년 빌딩 2201

SLAM 개념의 또 다른 주요 문제는 비행 중 방사능 방출로 인한 환경 피해와 [42]임무 종료 시 원자로 처분이다.머클은 약 100g의 핵분열 생성물이 생산될 것으로 추정했으며, 이는 넓은 지역에 [8]분산될 것이다.핵폭발에 비해 작지만 실험에는 문제가 있었다.수많은 시험 비행이 필요할 것으로 예상되었다.[42]

1960년대 초반에도 대기권 핵실험이 진행 중이었기 때문에 그에 [43]비해 방사능 방출은 큰 문제가 되지 않았다.소음 수준은 귀가 먹먹할 정도로 150데시벨로 추정되었다.그리고 미사일이 통제 불능이 될 가능성도 있었다.네바다 주 상공에서 시험해 보겠다는 생각은 곧 폐기되었다.Wake Island 부근에서 8자 코스를 비행하는 시험 비행이 제안되었다.이 원자로는 태평양에 버려질 것이며 수심은 [6]6,000미터이다.1960년대 초까지 대기 및 해양의 방사능 오염이 환경에 미치는 바람직하지 않은 영향에 대한 대중의 인식이 높아졌고, 비산물의 방사능 방출은 시험이 [42]실시된 곳 어디에서나 허용되지 않는 것으로 간주되었다.

AEC는 1965 회계연도에 토리 II-C의 지속적인 테스트와 토리 III의 개발을 위해 800만 달러(2020년 5,200만 달러에 상당)를 요청했다.1964년 4월, 원자력 공동 위원회는 이 요청에서 150만 달러를 삭감할 것을 권고했다.이것은 토리II-C에 지속적인 자금을 제공했지만 토리II의 개발에는 제공하지 않았다.국방부의 연구 및 엔지니어링 국장 해롤드 브라운은 이 [7]기술을 발전시키기 위해 낮은 자금 수준에서 명왕성 프로젝트를 지속하는 것을 선호했다.이것은 하원 세출 위원회에 충분하지 않았다; 그 기술은 성공적인 토리 II-C 테스트에 의해 입증되었고, 만약 그것에 대한 군사적 요건이 더 이상 없다면, 계속 자금을 지원할 이유가 없었다.따라서 자금 요청에서 추가로 550만 달러를 삭감했고,[7] 이 프로젝트에 대한 "모트볼"을 위한 단돈 100만 달러를 남겨두었다.이는 국방부와 국무부의 프로젝트 [42]종료 결정으로 이어졌다.

1964년 7월 1일, 명왕성 프로젝트가 시작된 지 7년 6개월 만에 [4]취소되었다.머클은 인근 컨트리클럽에서 프로젝트 참가자들을 위한 축하 만찬을 개최했으며, SLAM 타이의 압정과 '플루토' 생수를 기념품으로 증정했다.명왕성 프로젝트는 최고조에 달했을 때 리버모어에서 350명, 사이트 401에서 100명을 고용했으며 총 지출액은 약 2억6000만달러(2020년 [6]169만1000달러 상당)였다.

정리하다

토리 II-C 원자로는 고출력 테스트 후 분해되지 않았으며 1976년까지 그곳에 남아 있다가 엔진 유지보수, 조립, 분해(E-MAD) 건물에서 [44]해체되었다.1971년과 1972년에 2201빌딩은 연료 재포장 운영 프로젝트에 의해 사용되었다.토리 II 원자로의 연료 원소는 빌딩 2201의 열전지에서 제거되어 영역 6으로 옮겨졌으며, 그곳에서 아이다호 국립 연구소로 운송되었다.빌딩 2201은 1970년대와 1980년대에 수소 함량 검사 시설을 수용하기 위해 사용되었다.1986년부터 산디아 국립연구소는 핵 무기 관련 일련의 기밀 프로젝트에 사용했고, 1998년에는 신원 미상의 [45]조직이 기밀 프로젝트에 사용했다.빌딩 2201은 향후 [46]철거를 위해 2007년과 2009년 사이에 청소 및 오염 제거되었습니다.

메모들

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외부 링크

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