Промышленный реактор
Промышленные (оружейные, изотопные, военные) реакторы - используются для наработки изотопов, применяющихся в различных областях (оружие, медицина, промышленность). Наиболее широко используются для производства ядерных оружейных материалов. К пром. реакторам также относят реакторы, специально предназначенные для наработки трития - компонента термоядерного оружия.
Реактор который в качестве побочного результата могут отапливать жилье, опреснять воду или вырабатывать электроэнергию - Двухцелевой реактор. В США пром. реакторы использовались только по одному назначению.
Функционирование
Чтобы получать плутоний в достаточном количестве, нужны интенсивные нейтронные потоки. В принципе, любой атомный реактор является источником нейтронов, но для промышленного производства плутония используется специально разработанный для этого. К военным реакторам предъявляются такие требования, как:
- большой коэффициент воспроизводства делящегося материала;
- высокая энерго-напряжённость (плотность энергии на объем реакторной зоны);
- короткое время удвоения плутония. Наработка оружейных радионуклидов и расширенное воспроизводство топлива проводится на реакторах-конверторах и реакторах-размножителях.
Исторически первыми промышленными реакторами -наработчиками плутония - были канальные реакторы на тепловых нейтронах с графитовым замедлителем и прямым проточным водным охлаждением (сокращённо ПУГР - промышленный урано-графитовый реактор).
Первые версии реакторов были уран-графитовые и имели проточное охлаждение, которое со временем на новых реакторах изменили на закрытое (в СССР с реактора АДЭ-3, 1961 год).
Промышленные реакторы
Первым в мире промышленным реактором по производству плутония был уран-графитовый реактор В в Хэнфорде (США) на тепловых нейтронах. Заработал он 26 сентября 1944, мощность — 250 МВт, производительность — 6 кг плутония в месяц. Он содержал около 200 тонн металлического природного урана, 1200 тонн графита и охлаждался водой со скоростью 5 кубометров/мин, содержал 2002 канала расположенных горизонтально. На этом реакторе был наработан плутоний-239 для бомбы «Толстяк», сброшенной на г. Нагасаки. Остановлен в феврале 1968.
Легководные реакторы
Реакторы США
| Реактор | Начало работы | Окончание работы | Местоположение |
|---|---|---|---|
| B | сентябрь 1944 | февраль 1968 | Ханфорд |
| D | декабрь 1944 | июнь 1967 | |
| F | февраль 1945 | июнь 1965 | |
| H | октябрь 1949 | апрель 1965 | |
| DR | октябрь 1950 | декабрь 1954 | |
| C | ноябрь 1952 | апрель 1969 | |
| KW | январь 1955 | февраль 1970 | |
| KE | апрель 1955 | январь 1971 | |
| N | декабрь 1963 | январь 1987 | |
| R | декабрь 1953 | июнь 1964 | Саванна Ривер |
| P | февраль 1954 | август 1988 | |
| K | октябрь 1954 | июль 1992 | |
| L | июль 1954 | июнь 1988 | |
| C | март 1955 | июнь 1988 |
Реакторы СССР/России
В СССР первый промышленный реактор А-1 («Аннушка») мощностью 100 МВт пущен 19.05.1948 в Челябинске-40
| Реактор | Начало работы | Окончание работы | Мощность | Заготовлено, тонн | Местоположение |
|---|---|---|---|---|---|
| А (А-1) | 1948 | 1987 | 100/900 | 6,5 | ПО «Маяк»,
г. Озерск |
| АИ* | 1951 | 1987 | 50/500 | 3,4 | |
| АВ-1 | 1950 | 1989 | 300/1200 | 8,9 | |
| АВ-2 | 1951 | 1990 | 300/1200 | 9,0 | |
| АВ-3 | 1952 | 1991 | 300/1200 | 6,3 | |
| АД | 1958 | 1992 | 1600/1900 | 13,5 | ГХК,
г. Железногорск |
| АДЭ-1 | 1961 | 1992 | 1600/1900 | 12,3 | |
| АДЭ-2 | 1964 | 2010 | 1600/1900 | 18,2 | |
| И-1 | 1955 | 1989 | 600/1200 | 8,5 | СХК,
г. Северск |
| ЭИ-2 (реактор) (И-2) | 1958 | 1990 | 600/1200 | 8,2 | |
| АДЭ-3 | 1961 | 1992 | 1600/1900 | 11,9 | |
| АДЭ-4 | 1964 | 2008 | 1600/1900 | 17,7 | |
| АДЭ-5 | 1965 | 2008 | 1600/1900 | 17,1[1] |
* АИ — реактор «А изотопный», модифицирован для получения трития для Термояд. бомбы («слойка» Сахарова) РДС-6.
Тяжеловодные реакторы
Реакторы СССР/России
| Реактор | Начало работы | Окончание работы |
|---|---|---|
| ОК-180 | 17 октября 1951 | 03 марта 1966 |
| ОК-190 | 27 декабря 1955 | 08 октября 1965 |
| ОК-190М | -- апрель 1966 | 16 апреля 1986 |
| ИРЖАН (ЛФ-2)* | 30 декабря 1987[2] | в работе |
*Л-Ф2 — «легкий», на «трубах Фильда», «модификация вторая».
Реактор ОК-190М уже позволял кроме плутония получать различные радиоактивные изотопы, используемые в народном хозяйстве и идущие на экспорт.
ВОДО-ВОДЯНЫЕ РЕАКТОРЫ
Реакторы СССР/России
Реактор «Руслан» используется для наработки трития и изотопов с 18 июня 1979 г. Был спроектирован и сооружен как альтернатива тяжеловодным реакторам.
Реакторы на быстрых нейтронах
Реакторы СССР/России
| Реактор | Начало работы | Окончание работы | Мощность, Мв |
|---|---|---|---|
| БР-2 | 1956 | 1957 | 2 |
| БР-5 (реактор) | 1959 | 1973 | 5 |
| БР-10 (БР-5 (реактор) после реконструкции) | 1973 | 2002 | 10 |
| БОР-60 | 1968 | 2020 | 60 |
| МБИР | 2020 | 150 |
Тритий
В России помимо реактора АИ тритий нарабатывали на реакторе АВ-3, а затем на тяжеловодных реакторах (реактор ОК-180, Тамара и др.) и на реакторе Руслан.
В США тритий сначала нарабатывали на уран-графитовых реакторах в Ханфорде, но затем перешли на тяжеловодные реакторы.
Примечания
- Военные реакторы.. www.economics.kiev.ua. Дата обращения: 6 июля 2017.
- Глава 2. ozmayak.narod.ru. Дата обращения: 6 июля 2017.