TOPAZ 원자로

TOPAZ 원자로는 소련이 장기간 우주공간에서 사용하기 위해 개발한 경량 원자로이다.액체 금속으로 냉각되어 수소 및 고농축 연료를 포함한 고온 감속재를 사용하고, 열전자 변환기를 사용하여 전기를 생산합니다.

명명법

당초 TOPAZ와 다소 유사한 YENISEI 원자로가 다른 시스템이라는 것이 불명확하여 러시아 열전자 원자로 2기의 존재가 널리 알려지자 미국 측 인사들은 TOPAZ-I,^[1] YENISEI를 TOPAZ-II로 부르기 시작했다.

TOPAZ-I

최초의 열전자 변환 원자로는 1957년 로스앨러모스 과학 연구소(LASL)의 과학자들에 의해 논의되었다.1958년 소련 과학자들이 LASL을 방문한 후, 1961년 TI 시스템에 대한 테스트를 수행하였고, 처음에는 단일 셀 ENISY 원자로(TOPAZ-II로도 알려져 있음)를 개발하였다.Kurchatov 원자력 연구소 및 중앙 기계국에 의해 "활성 구역에서의 변환에 의한 열전자 실험"의 러시아 약자인 다중 셀 TOPAZ(TOPAZ-I)를 개발하기 위한 작업이 수행되었습니다.그것은 1971년에 처음으로 지상 시험을 거쳤으며, 그 때 그 ^[2]존재가 인정되었다.그것은 크라스나야 즈베즈다의 ^[3]후원 아래 있었다.

TOPAZ 1호기는 1300시간(약 54일) 동안 가동됐다가 정밀검사를 위해 가동을 중단했다.12kg(26lb)의 연료에서 3~5년간 5kW의 전력을 공급할 수 있었다.원자로 질량은 최대 320kg(710lb)이었다.

TOPAZ는 TOPAZ 원자로와 플라즈마-2 SPT 전기 엔진을 모두 테스트하기 위한 실험용 플라즈마-A 위성 코스모스 1818과 코스모스 1867을 통해 1987년에 처음 비행되었다.두 원자로 모두 1990년대에 파손되어 방사성 냉각수가 누출되었다.

제안된 후속 플라즈마-2에는 개선된 원자로가 장착될 예정이었다.한 원자로는 6개월, 다른 원자로는 1년 동안 가동되었다.이 프로그램은 1988년 미하일 고르바초프에 의해 취소되었다.

토파즈II

TOPAZ-II 또는 ENISY 원자로에서 각 연료 핀(96% 농축₂ UO)은 콜렉터로 둘러싸인 이미터에 피복되며, 이들은 원통형 수소화 지르코늄(ZrH) 감속재를 관통하는 37개의 연료 요소를 형성한다.이것은 차례로 12개의 회전 제어 드럼이 있는 베릴륨 중성자 반사기로 둘러싸여 있다.액체 금속 냉각수(NaK)가 각 연료 요소를 둘러싸고 있습니다.원자로의 질량은 약 1,061 kg (2,339 ^[4]lb)이다.

1991년 1월, TOPAZ-II의 모델이 앨버커키에서 열린 과학 심포지엄에서 전시되었고, 미국 모델 개선을 위해 러시아로부터 토파즈-2 원자로 2기를 총 1300만 달러에 구입하기로 계획되었다.하지만, 원자력 규제 위원회는 비록 소련제이고 실제 원자로가 아닌 모델일 뿐이지만, 그러한 장치의 소련으로의 "수출"을 미국 법이 금지한다고 판결했다.새로운 NRC 판결로 상황이 해결되고 모델이 러시아로 반환되기까지 한 달이 걸렸다.

그 후 미 국무부는 제임스 베이커 국무장관이 개입했을 때만 해제된 이 거래를 보류했다.이 원자로들 중 하나는 1995년 실험용 전기 추진기에 동력을 공급하기 위해 비행 실험에 사용되기로 되어 있었으나, 원자로에서 방출되는 방사선이 우주 위성에 탑재된 계기들에 미칠 수 있는 영향과 우주에 기반을 둔 무기와 원자력 발전에 반대하는 사람들의 항의를 우려하는 과학자들의 반대가 있었다.또한 에너지부는 필요한 승인을 더디게 해주었고 1993년 예산 제한으로 인해 프로그램을 ^[5]취소해야 했다.

6기의 TOPAZ-II 원자로와 관련 지원 장비가 미국으로 날아가 미국, 영국, 프랑스 및 러시아 엔지니어에 의해 광범위하게 지상 테스트를 받았다.원자로의 독특한 디자인은 연료 공급 없이 원자로를 시험할 수 있게 했다.시험 프로그램은 성공한 것으로 간주되었지만,^[6] 원자로를 운항하기 위한 계획은 추진되지 않았다.

제조원

TOPAZ 원자로는 러시아 [7]원자력부가 운영하는 국가 연구 기관인 과학 산업 협회에 의해 제조된다.

레퍼런스