Čtvrtek, Září 20

Bazénové reaktory – větší plány, lepší vybavení

V předchozím článku byly představeny obecně bazénové reaktory a jejich nejstarší představitelé, u kterých byly ovládací prvky přímo nad aktivní zónou. Jak se ale reaktory zvětšovaly, zvětšoval se i jejich výkon a míra ozáření personálu, takže musely být ovládací prvky vzdáleny od aktivní zóny. Později byly ovládací prvky přesunuty do samostatných místností – velínů (jak je vidět na fotografii výše). Velíny bývaly umístěny jak na podlaží reaktoru s výhledem na něj, tak i mimo podlaží bez přístupu k reaktoru.

Řídící místnost Naval Research Reactor, kolem roku 1958. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

Před koncem 50. let se většina zařízení pro reaktory začala vyrábět ve větším měřítku a nešlo již jen o několikakusovou zakázkovou výrobu, takže mohly být reaktorové systémy a bazény stavěny mnohem rychleji. Malé reaktory se tak staly mnohem dostupnější a lacinější.

Společnost Leeds & Northrup nabízela kompletní systémy pro malý reaktor a dodávala ho do mnoha míst napříč Spojenými státy. Vybavení na této fotografii bylo dodáno pro reaktor v Sao Paulo, Brazílii. Jednalo se o bazénový reaktor navržený společností Babcock & Wilcox s tepelným výkonem 5 MW. (zdroj: ansnuclearcafe.org)
Výhodou řídicího systému firmy Leeds & Northrup, nabízeného na konci roku 1959, byla modulární instrumentace, která velmi zjednodušovala výměnu jednotlivých modulů. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

Jak rostly požadavky na malé reaktory (od jednoduchých zařízení pro výuku až ke složitým celkům určeným pro výzkum a testování paliva), zvětšovaly se také nároky na samotné reaktory a tím pádem také jejich systémy řízení. Nakonec byla postavena některá velmi velká zařízení pro malé bazénové reaktory.

Tento umělecký návrh byl vytvořen na konci padesátých let společností Vitro Engineering. Tato společnost nikdy nepostavila jaderný reaktor, ani související vybavení, nýbrž jen nabízela kompletní inženýrské práce, potřebné pro provoz reaktorů. Podle jejich prospektu, ze kterého je i tato fotografie, společnost nabízela: Plánování výstavby výzkumných reaktorů, analýzu lokality a rizik, inženýringové služby pro reaktor, návrh podpůrných zařízení a horkých komor, stavební práce a výcvik personálu. (zdroj: ansnuclearcafe.org)
Půdorys tréninkového a výzkumného reaktoru společnosti Vitro Engineering, který odpovídá uměleckému návrhu. (zdroj: ansnuclearcafe.org)
Plán bazénu s reaktorem společnosti Vitro Engineering. Pro porovnání je vpravo dole zobrazena postava. V porovnání s konceptem miniaturního reaktoru ACF z minulého článku se jedná o docela velký reaktor. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

Jedním z nejznámějších prvních velkých bazénových reaktorů byl Ford Nuclear Reactor, postavený v Ann Arbor Michigan tamější univerzitou. Příběh tohoto reaktoru a jeho zařízení je stručně shrnut níže (kopie z manuálu):

„Provoz jaderného reaktoru Ford Nuclear Reactor je jednou z aktivit Michigan Memorial – projekt Michiganské univerzity. Ten je kompletně spravován univerzitou a zasahuje do mnoha vědních disciplín, zaměřených na mírové využívání jaderné energetiky. Provoz je převážně hrazen z univerzitních financí a spolupracujících průmyslových organizací.

Náklady na výstavbu reaktoru a budovy dosáhly hodnoty 1 milion dolarů, přičemž byly zaplaceny jako dar od společnosti Ford motor. Výstavba výzkumného reaktoru byla licencována dozorným orgánem Atomic Energy Commission v únoru 1955. Práce na výstavbě přitom začala v létě téhož roku a k předání objektu došlo v říjnu 1956. Palivo bylo dodáno bezplatně společností AEC.“

Fotografie Ford Nuclear Reactor z manuálu. Reaktorová budova nalevo byla postavena ze železobetonu o tloušťce 1 stopa (30,5 cm). Budova byla 4 patra vysoká. Reaktor byl provozován na výkonu 100 kW, přičemž chlazení bylo zajištěno přirozeným prouděním vody v bazénu. Kromě přirozené cirkulace zde byla také čerpadla, která v případě potřeby dokázala chladit aktivní zónu a reaktor mohl být provozován na výkonu až 1 MW. Voda v bazénech přitom nepřesáhla teplotu 90 °F (32,2 °C). (zdroj: ansnuclearcafe.org)
Zajímavá izomerická kresba z manuálu k reaktoru Ford Nuclear Reactor. Kresba ukazuje reaktor, můstek a další experimentální zařízení (trubky pro svazek neutronů a tepelnou kolonu). Palivo tohoto reaktoru bylo získáno jako dar od společnosti AEC a fabrikováno v laboratořích Oak Ridge. Palivo bylo věrnou kopií toho, které bylo v prvním bazénovém reaktoru, Bulk Shielding Reactor. Použití odzkoušeného paliva bylo jen jedním prvkem, který urychlil celý projekt. Dalším takovým prvkem bylo využití modulárního systému kontroly a řízení od firmy Leeds & Northrup. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

 

Zajímavá kresba z provozního manuálu Ford Nuclear Reactor. Zobrazuje třetí podlaží, na kterém je umístěn velín reaktoru, který je mimo kontejnment reaktoru. Reaktor byl přitom umístěn na druhém podlaží. Bohužel nejsou v manuálu blíže popsané místnosti, ale velikost celého komplexu je impozantní. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

Provoz Ford Nuclear Reactor skončil v roce 2003, palivo bylo vyvezeno v prosinci. V roce 2004 Michiganská univerzita oznámila trvalé odstavení tohoto reaktoru s úmyslem jej bezpečně rozebrat. Tento několikaletý proces (trvající od roku 2006 do 2012) skončil úspěšně a licence tohoto projektu byla ukončena 14. dubna 2015.

Pohled na aktivní zónu Ford Nuclear Reactor během provozu. Celá aktivní zóna je obklopena Čerenkovovým zářením. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

V dalším příspěvku bude blíže popsána výstavba tohoto bazénového reaktoru, společně s dalšími fotografiemi.

Zdroj: ansnuclearcafe.org

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.