20.10.2021

Pokračování článků s tematikou bazénových reaktorů je dnes zaměřeno na informace a fotografie z výstavby Ford Nuclear Reactor a jemu přilehlých budov na Michiganské univerzitě. Výstavbu tohoto reaktoru zařizovala společnost Babcock & Wilcox, trvala 19 měsíců a reaktor poté dokázal poskytnout výkon až 1000 kW tepelných.

jaderná energie - Bazénové reaktory – budovy a jejich vybavení - Fotografie (Build 1 Ford Pool Foundation) 1
Probíhající výstavba Ford Nuclear Reactor. V této době byl vytvořen přibližně podkovovitý základ pro bazén reaktoru. Pracovní pozice aktivní zóny je na levém, zaobleném konci bazénu. Administrativní budovy a laboratoře jsou umístěny vpravo. (zdroj: ansnuclearcafe.org)
jaderná energie - Bazénové reaktory – budovy a jejich vybavení - Fotografie (Build 2 Reactor Building) 2
 Výstavba reaktorové budovy v levé části fotografie, sousední budova se zdá být dokončená. Reaktorová budova měla stěny z železobetonu o tloušťce 1 stopy (30,5 cm). Spíše bychom měli použít přítomný čas, protože tato budova stojí dodnes, ač již v sobě neskrývá provozovaný reaktor. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

 

jaderná energie - Bazénové reaktory – budovy a jejich vybavení - Fotografie (Build 4 Tubes and Thermal Column) 3
Pohled shora na trubice, kterými povedou svazky neutronů (potrubí uspořádaná do půlkruhu). Všechny trubice se sbíhají k místu, kde bude později umístěna aktivní zóna reaktoru. Velký objekt v horní polovině fotografie je tepelná kolona, skládající se z 9 tunové skořápky a 12,5 tun grafitových kvádrů. Cílem tohoto zařízení je zpomalit neutrony z reaktoru na tepelnou energii. Kolona byla z vnější strany stíněna velkými olověnými dveřmi. Kolona však nebyla používána v případě, kdy byla aktivní zóna na svém místě. Aktivní zóna byla umístěna u sloupku, kde jsou také vidět trubice pro svazky neutronů směrem k tepelné koloně. Při studiu tepelných neutronů byla aktivní zóna přesunuta pomocí posuvného ramene na toto místo. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

Ford Nuclear Reactor měl více jak jeden provozní režim. Jak může být vidět na fotografiích výše, měl reaktor možnost posouvat aktivní zónu pomocí speciálního stroje napříč bazénem. Pro výzkumné účely byly u reaktoru vývody svazku neutronů. Pro potřeby velmi rychlých experimentů byla taktéž instalována pneumatická potrubní pošta. Při provádění experimentů s tepelnými neutrony byla aktivní zóna posunuta do blízkosti tepelné kolony. Reaktor disponoval také dvěma módy chlazení. Přirozená konvekce vody kolem aktivní zóny postačovala do výkonu 100 kW tepelných, ale jakmile měl být reaktor provozován na vyšším výkonu, byla zapnuta nucená konvekce s výměníky tepla a externími chladicími věžemi. Tato vlastnost činila z Ford Nuclear Reactor velmi univerzální experimentální zařízení té doby.

jaderná energie - Bazénové reaktory – budovy a jejich vybavení - Fotografie (Build 7 Bridge Crane) 4
Fotografie speciálního stroje, který přesouval koš s aktivní zónou. Jedna z kolejnic, po kterých stroj pojížděl je částečně vidět v levé části obrázku. Ocelová konstrukce držící aktivní zónu je vidět uprostřed obrázku. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

Vedle čistě výukových bazénových reaktorů, určených k provozu pouze s jednou konfigurací aktivní zóny bylo stavěno hodně výzkumných bazénových reaktorů s flexibilní možností přeskládání aktivní zóny. Ty pak umožňovaly poskládat si libovolnou aktivní zónu s univerzální instrumentací zařízení uvnitř i mimo aktivní zónu. Všechno vybavení pro sledování a řízení reaktoru (např. pohony regulačních tyčí) bylo umístěno na posuvném stroji.

jaderná energie - Bazénové reaktory – budovy a jejich vybavení - Fotografie (Build 9 Core Frame In Position) 5
Zde je vidět dolní část stroje, na kterém je nyní umístěna pouze spodní deska aktivní zóny. Nyní se stroj nachází v normální pracovní pozici poblíž blízkosti hlavních vodičů svazku neutronů. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

 

jaderná energie - Bazénové reaktory – budovy a jejich vybavení - Fotografie (Build 6 Core Support) 6
Nová deska aktivní zóny pro Ford Nuclear Reactor. Má 80 pozic, do kterých může být umístěno palivo, grafitový reflektor či jiné experimentální vybavení. Podle brožury byla nepoužitá místa využita k přívodu vody a chlazení. Deska měla navíc dalších 63 malých otvorů, které umožňovaly malému množství vody procházet přes palivový soubor a tím jej dostatečně chladit. (zdroj: ansnuclearcafe.org)
jaderná energie - Bazénové reaktory – budovy a jejich vybavení - Fotografie (Ford Nuclear Reactor Core Detail) 7
Ilustrace z brožury ukazující uspořádání palivových souborů (Všimněte si držadel v horní části každého čtvercového souboru, která sloužila k jednoduché manipulaci), regulačních tyčí a dalších zařízení. (zdroj: ansnuclearcafe.org)
jaderná energie - Bazénové reaktory – budovy a jejich vybavení - Fotografie (Build 11 Ceramic Pool Tile) 8
Na této fotografii je činnost, kterou všichni dobře známe, pokládání keramických kachliček. Celý interiér bazénu Ford Nuclear Reactor byl vydlážděn kvalitními keramickými dlaždicemi, schopnými vydržet velkou míru ozáření. Dlaždice měly být také snadno dekontaminovatelné. (zdroj: ansnuclearcafe.org)
jaderná energie - Bazénové reaktory – budovy a jejich vybavení - Fotografie (Build 12 Ford Reactor Nears Completion) 9
Téměř dokončená budova Ford Nuclear Reactor. Budova byla umístěna v městské oblasti, přičemž neměla vymezenou žádnou oblast s omezeným přístupem obyvatelstva, a proto musela být navržena jako vzduchotěsná. Dveře do reaktorové budovy a klapky byly navrženy tak, aby byly v případě potřeby naprosto těsné. (zdroj: ansnuclearcafe.org)

Bazénové reaktory poskytovaly jednoduchou nenákladnou možnost provozu jaderného reaktoru. Díky tehdy dostupným jednoduchým zařízením systému řízení a kontroly bylo tak možné postavit výukový reaktor, který otevíral kariéru tisícům pracovníků komerčních elektráren. Bazénové reaktory nejsou pouze věcí minulosti, ale používají se dodnes. Jejich dnešní nasazení by mohlo sloužit například k vytápění městských obydlí. Jednoduchá a snadná kompozice byla otestována v průběhu 50. a 60. let a zkušenosti získané jejich provozem by se v dnešní, mnohem modernější době mohly využít.

Zdroj: ansnuclearcafe.org

O autorovi

admin

Leave a Reply

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..