연구용 원자로

Research reactor
중성자를 이용한 과학
Quark structure neutron.svg
기초
중성자 산란
기타 응용 프로그램
사회 기반 시설
중성자 시설
스위스 에콜 폴리테크니크 페데랄 드 로잔의 CROCUS 연구용 원자로.

연구용 원자로는 주로 중성자 선원 역할을 하는 원자로이다.전력 생산, 발열 또는 해양 추진에 사용되는 발전용 원자로와는 대조적으로 비발전용 원자로라고도 불린다.

목적

연구용 원자로에 의해 생산된 중성자는 중성자 산란, 비파괴 시험, 재료 분석 및 시험, 방사성 동위원소 생산, 연구 및 공공 지원 및 교육에 사용된다.의료용 또는 산업용 방사성 동위원소를 생산하는 연구용 원자로를 동위원소 원자로라고 부르기도 한다.오늘날 빔라인 실험에 최적화된 원자로는 파쇄 선원과 경쟁한다.

기술적 측면

연구용 원자로는 발전용 원자로보다 간단하고 낮은 온도에서 가동된다.그들은 연료를 훨씬 적게 필요로 하고, 연료를 사용할수록 핵분열 생성물이 훨씬 적게 축적된다.한편, 연료는 93%의 U-235를 사용하지만, 일반적으로 U-235까지 20%의 고농축 우라늄을 필요로 한다. 20%의 농축은 일반적으로 핵무기에서 사용할 수 있는 것으로 간주되지 않지만, 93%는 일반적으로 "무기 등급"으로 불린다.또, 코어의 전력 밀도도 매우 높아, 특별한 설계 기능이 필요합니다.원자로와 마찬가지로 노심도 냉각이 필요하며, 일반적으로 물과의 자연 대류 또는 강제 대류를 필요로 하며, 중성자 속도를 늦추고 핵분열을 강화하기 위해 감속제가 필요하다.중성자 생산이 주요 기능이기 때문에 대부분의 연구용 원자로는 노심으로부터의 중성자 손실을 줄이기 위해 반사체의 혜택을 받는다.

저농축 우라늄으로의 전환

국제원자력기구와 미국 에너지부는 1978년 연구용 원자로를 고농축우라늄(HEU)에서 저농축우라늄([1][2]LEU)으로 전환하는 방법을 개발하는 프로그램을 시작했다.그 무렵 미국은 41개국에 연구용 원자로와 고농축 우라늄을 공급했다.2004년 미국 에너지부는 해외 연구용 원자로 사용후 핵연료 수용 프로그램을 [3]2019년까지 연장했다.

2016년 현재, 미국 국립과학원, 공학 및 의학 보고서는 모든 연구용 원자로를 LEU로 전환하는 것을 이르면 2035년까지 완료할 수 없다고 결론지었다.부분적으로 이는 팽창을 통해 실패하지 않는 고중성자속 연구용 원자로에 대한 신뢰성 있는 LEU 연료의 [4]개발이 예상보다 느렸기 때문이다.2020년 현재 72개의 HEU 연구용 원자로가 [5]남아 있다.

설계자 및 컨스트럭터

1950년대, 1960년대, 1970년대는 연구용 원자로의 설계·건조를 전문으로 하는 기업이 다수 있었지만, 그 후 이 시장의 활동은 냉각되어 많은 기업이 철수했다.

오늘날 시장은 전 세계적으로 주요 프로젝트를 집중시키는 몇몇 회사로 통합되었습니다.

연구용 원자로에 대한 가장 최근의 국제 입찰(1999년)은 OPAL 원자로의 설계, 건설 및 시운전을 위해 ANSTO에 의해 조직된 것이다.AECL, INVAP, Siemens 및 Technicatom의 4개 회사가 사전 자격을 취득했습니다.이 프로젝트는 원자로를 건설한 INVAP에게 주어졌다.최근 AECL은 이 시장에서 손을 떼고 Siemens와 Technicatom의 활동이 AREVA로 통합되었습니다.

연구용 원자로의 등급

연구 센터

주요 기사:중성자 시설

전체 목록은 원자로 목록에서 확인할 수 있다.

원자로를 운영하는 연구 센터:

리액터명 나라 도시 기관. 전력 레벨 가동일
BR2 원자로 벨기에 몰 벨기에 원자력 연구 센터 SCK·CEN 100 MW
부다페스트 원자로[6] 헝가리 부다페스트 헝가리 에너지 연구 과학 아카데미 5 MW[6] 1959년[6]
부다페스트 공과대학 원자로[7] 헝가리 부다페스트 부다페스트 공과대학교 100kW 1969
IL 고휘발성 원자로 프랑스. 그르노블 연구소 Laue-Langevin 63 MW[8]
RA-6 아르헨티나 바릴로체 발세이루 연구소 / 바릴로체 원자력 센터 1 MW[9] 1982년[9]
ZED-2 캐나다 온타리오 주 AECL 초크리버 연구소 200 W[10] 1960
맥마스터 원자로 캐나다 온타리오 주 해밀턴 맥마스터 대학교 5 MW 1959
국립 연구 유니버설 원자로 캐나다 온타리오 주 AECL 초크리버 연구소 135 MW 1957
페텐 원자로 네덜란드 페텐 네덜란드 원자력 연구 및 컨설팅 그룹,[11] EU 공동 연구 센터 30kW 및 60MW 1960
오르피 프랑스. 새클레이 라보르 레옹 브릴루앙 14 MW 1980
FRM II 독일. 가르칭 테크니슈 대학교 20 MW 2004
호르. 네덜란드 델프트 델프트 공과대학교 원자로 연구소 델프트 2 MW
BER II 독일. 베를린 헬름홀츠첸트룸 베를린 10 MW
마인츠 독일. 마인츠 Universitét Mainz, Institut für Kernchemie 100kW[12]
TRIGA Mark II[13] 오스트리아 비엔나 기술대학 비엔나, TU Wien, Atominstit 250kW 1962년[13]
IRT-2000 불가리아 소피아 불가리아 과학 아카데미 연구 사이트 2 MW
오퍼 호주. 루카스 하이츠, 뉴사우스웨일스 주 오스트레일리아 원자력 과학기술 기구 20 MW 2006
IEA-R1 브라질 상파울루 페스키사스 원자력 연구소(IPEN) 3.5 MW 1957
IRT-2000[14] 러시아 모스크바 모스크바 공학 물리학 연구소 2.5 MW[14] 1967년[14]
사파리-1 남아프리카 공화국 펠린다바 NECSA 20 MW[15] 1965년[15]
하나로 대한민국. 대전 한국원자력연구원 30 MW[16] 1995년[16]
LVR-15 체코 공화국 § 에즈 원자력 연구소 10 MW[17] 1995년[17]
노스캐롤라이나 주립 대학교 원자로 프로그램 미국 노스캐롤라이나 주 노스캐롤라이나 주립 대학교 1 MW[18] 1953년[18]
HFIR 미국 테네시 주 오크리지 국립연구소
ATR 미국 아이다호 아이다호 국립 연구소 250 MW[19]
미주리 대학교 원자로 미국 미주리 주 미주리 대학교 10 MW 1966
메릴랜드 대학교 훈련용 원자로 미국 메릴랜드 주, 칼리지 파크 메릴랜드 대학교 250kW[20] 1970년[20]
워싱턴 주립 대학교 원자로 미국 워싱턴 주 워싱턴 주립 대학교 1 MW[21]
크로커스 스위스 로잔 에콜 폴리테크니크 페데랄 드 로잔
마리아 원자로 폴란드 § Wierk-Otwock 국립 원자력 연구 센터 30 MW 1974
TRIGA 마크 I 미국 어바인 (캘리포니아 주) 어바인 캘리포니아 대학교
ITU 원자로 터키 이스탄불 이스탄불 공과 대학교
ETR-1 이집트 인사스 원자력 연구 센터 2 MW 1961
ETR-2 이집트 인사스 원자력 연구 센터 22 MW 1997
GHARR-1[22] 가나 아크라 간난 원자력위원회 국립 원자력 연구소 30 kW

해체된 연구용 원자로:

리액터명 나라 도시 기관. 전력 레벨 가동일 휴무일 폐지되었다
아스트라 오스트리아 세이베르스도르프 10 MW 1960 1999
컨소시엄 영국 버크셔 주 임페리얼 칼리지 100kW
제이슨 원자로 영국 그리니치 영국 해군대학 10kW 1962 1996
모아타 호주. 루카스 하이츠 100kW 1961 1995
히파 호주. 루카스 하이츠 1958 2007
HTGR(핀 인 블록 설계) 영국 도싯의 윈프리스, 국제 원자력 기구 20MWt 1964 1976 2005년 7월[23]
디도 영국 옥스퍼드셔 주 원자력 연구 기관 1990
원자력 발전 시연 캐나다 온타리오 주 AECL의 롤프턴 공장 20 MW 1961 1987
NRX 캐나다 온타리오 주 AECL 초크리버 연구소 1952 1992
명왕성 원자로 영국 옥스퍼드셔 주 원자력 연구 기관 26 MW 1957 1990
풀 테스트 리액터 캐나다 온타리오 주 AECL 초크리버 연구소 10kW 1957 1990
WR-1 캐나다 매니토바 주 AECL 화이트셸 연구소 60 MW 1965 1985
ZEEP 캐나다 온타리오 주 AECL 초크리버 연구소 1945 1973
추가 홀 별관 미국 시애틀 워싱턴 대학교 100kW 1961 1988
에와 원자로 폴란드 § Wierk-Otwock 폴라톰 원자력 연구소 10 MW 1958 1995
FiR 1 핀란드 에스푸 헬싱키 공과대학
이후 핀란드의 VTT 기술 연구 센터 		250kW[24] 1962년[24] 2015년[25]
RV-1 베네수엘라 카라카스 베네수엘라 과학 연구소 3 MW 1960 1994

레퍼런스

  1. ^ "CRP on Conversion of Miniature Neutron Source Research Reactors (MNSR) to Low Enriched Uranium (LEU)". Nuclear Fuel Cycle & Waste Technology. International Atomic Energy Agency. 13 January 2014. Retrieved 25 October 2015.
  2. ^ "Reduced Enrichment for Research and Test Reactors". National Nuclear Security Administration. Archived from the original on 29 October 2004.
  3. ^ "U.S. Foreign Research Reactor Spent Nuclear Fuel Acceptance". National Nuclear Security Administration. Archived from the original on 22 September 2006.
  4. ^ Cho, Adrian (28 January 2016). "Ridding research reactors of highly enriched uranium to take decades longer than projected". Science. Retrieved 13 April 2020.
  5. ^ "IAEA highlights work to convert research reactors". World Nuclear News. 24 February 2020. Retrieved 13 April 2020.
  6. ^ a b c "Budapest Research Reactor Budapest Neutron Centre ...for research, science and innovation!". www.bnc.hu. Retrieved 2018-02-15.
  7. ^ "Institute for Nuclear Technology". reak.bme.hu. Retrieved 2019-09-11.
  8. ^ "Nuclear Reactors". pd.chem.ucl.ac.uk. Retrieved 2018-02-15.
  9. ^ a b "RA-6 de Argentina" (in European Spanish). Retrieved 2018-02-15.
  10. ^ "Research reactors - Canadian Nuclear Association". Canadian Nuclear Association. Retrieved 2018-02-15.
  11. ^ "High Flux Reactor - European Commission". ec.europa.eu. 13 February 2013. Retrieved 2018-02-15.
  12. ^ Mainz, Johannes Gutenberg-Universität. "Reactor". www.kernchemie.uni-mainz.de (in German). Retrieved 2018-02-15.
  13. ^ a b "ATI : Reactor". ati.tuwien.ac.at. Retrieved 2018-02-15.
  14. ^ a b c "The reactor National Research Nuclear University MEPhI". eng.mephi.ru. Retrieved 2018-02-15.
  15. ^ a b "SAFARI-1". www.necsa.co.za. Retrieved 2018-02-15.
  16. ^ a b "High-Flux Advanced Neutron Application Reactor (HANARO) Facilities NTI". www.nti.org. Retrieved 2018-02-15.
  17. ^ a b "Research Reactor LVR-15 Centrum výzkumu Řež". cvrez.cz. Retrieved 2018-02-15.
  18. ^ a b "History - Nuclear Reactor Program". Nuclear Reactor Program. Retrieved 2018-07-17.
  19. ^ "ATR Factsheet" (PDF). Idaho National Laboratory. Archived from the original (PDF) on 2008-07-03. Retrieved 2008-02-28.
  20. ^ a b "Maryland University Training Reactor (MUTR) 250 kW TRIGA Reactor University of Maryland Radiation Facilities". radiation.umd.edu/. Retrieved 2018-06-11.
  21. ^ "Nuclear Science Center Washington State University". nsc.wsu.edu. Retrieved 2019-08-06.
  22. ^ "Research Reactor Database - GHARR-1". International Atomic Energy Agency. Retrieved February 15, 2018.
  23. ^ "Archived copy". www.nda.gov.uk. Archived from the original on 6 October 2012. Retrieved 12 January 2022.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  24. ^ a b Karlsen, Wade; Vilkamo, Olli (2016-12-14). "Finland's old nuclear research reactor to be decommissioned – New Centre for Nuclear Safety under construction". VTT Impulse. Retrieved 2018-02-22.
  25. ^ "Research Reactor Database". International Atomic Energy Agency. Retrieved 2018-02-22.

외부 링크