수영장 원자로
Swimming pool reactor
수영장 원자로라고도 [1]불리는 수영장 원자로는 노심(연료 원소와 제어봉의 결합)이 보통 물의 개방된 풀에 담그는 원자로의 일종이다.[2]
물은 중성자 감속재, 냉각제, 방사선 차폐제 역할을 한다. 원자로 노심 바로 위에 있는 물의 층은 운전원이 원자로 위에서 안전하게 작업할 수 있도록 방사선을 완전히 차단한다. 이 설계는 원자로에 쉽게 접근할 수 있고 1차 냉각 시스템 전체, 즉 수영장 물이 정상 압력 하에 있다는 두 가지 큰 장점이 있다. 이것은 원자력 발전소의 높은 온도와 큰 압력을 피한다. 풀 원자로는 중성자의 출처와 훈련용으로 사용되며, 드물게 열을 처리하는 경우는 있으나 발전에는 사용되지 않는다.
설명
오픈 풀의 높이는 6m에서 9m(20'~30'), 직경은 1.8m에서 3.6m(6'~12')이다. 캐나다 MAPLE 원자로에 있는 것과 같은 일부 수영장은 원통형 대신 직사각형이고 종종 416,000리터(110,000갤런)의 물을 포함하고 있다. 대부분의 수영장은 바닥 높이 위에 지어졌지만 일부는 완전히 또는 부분적으로 땅 아래에 있다. 일반(경량) 및 중수 전용 타입이 존재하며, 냉각을 위해 더 큰 경수장에 위치한 작은 탱크에서 중수 절제를 사용하는 이른바 "풀 안의 탱크" 설계도 존재한다. 인명 구조원은 수영장에 떨어질 수 있는 인원을 구조하기 위해 시설 주변에 배치되는 경우도 있어 수영장 같은 환경의 외관을 더하고 있다.
일반적으로 원자로는 알루미늄이나 지르코늄과 같은 매트릭스와 결합된 20% 미만의 U-235로 구성된 저농축우라늄(LEU) 연료로 충전된다. 고농축우라늄(HEU)은 수명이 길었기 때문에 선택의 연료였지만, 이것들은 확산 문제를 피하기 위해 비군사용 원자로에서 대부분 단계적으로 폐기되었다. 그러나 가장 빈번하게 19.75%의 농축을 사용하며, 고농축이 될 수 있는 20% 수준에 약간 못 미친다. 연료 요소는 8.5%에서 45%의 우라늄을 가진 플레이트 또는 로드일 수 있다. 중성자 반사체와 중성자 흡수봉이 제어를 위해 코어를 관통함에 따라 베릴륨과 흑연 블록 또는 플레이트를 코어에 추가할 수 있다. 라졸라의 아토믹스(General Atomics of La Jolla, CA)는 프랑스에서 TRIGA 원자로 연료 원소를 제조하고 있다. 노심 냉각은 고온 노심에 의해 유도된 대류 또는 강제 냉각제 흐름과 열 교환기에 의해 더 큰 원자로에서 이루어진다.
조사 대상 품목을 보유하기 위한 다양한 스테이션은 코어 내부 또는 코어에 바로 인접해 있다. 샘플은 위에서 노심으로 내려오거나 코어 레벨에서 탱크 외부에서 수평 튜브를 통해 공압적으로 전달될 수 있다. 대피하거나 헬륨 충전 수평관도 원자로 홀에서 떨어진 거리에 위치한 표적에 중성자 빔을 유도하기 위해 설치할 수 있다.
적용들
대부분의 연구용 원자로는 풀 타입이다. 이러한 설계는 저전력, 저유지보수 설계의 경향이 있다. 예를 들어 AECL의 SLOWPOKE는 최대 18시간 동안 무인 실행 라이센스가 부여된다. 붕소 중성자 포획 요법은 또 다른 의학 용법이다.
