19957

Исследовательские реакторы ИРТ-2000 (проект) и ИРТ-МИФИ

Лекция

Физика

Рассмотреть ядерный исследовательский реактор как источник излучений для реакторных испытаний. Познакомить слушателей с техническими характеристиками исследовательских реакторов Российской Федерации. Обосновать выбор реакторов для последующего детального рассмотрения. Дать общие представления о проекте типового исследовательского реактора ИРТ-2000 и рассмотреть возможности реактора ИРТ-МИФИ.

Русский

2013-08-13

28.79 KB

31 чел.

Конспект занятия 5.

Цель.

Рассмотреть ядерный исследовательский реактор как источник излучений для реакторных испытаний. Познакомить слушателей с техническими характеристиками исследовательских реакторов Российской Федерации.  Обосновать выбор реакторов для последующего детального рассмотрения. Дать общие представления о проекте типового исследовательского реактора ИРТ-2000 и рассмотреть возможности реактора ИРТ-МИФИ.

План.

1.  Исследовательский реактор как источник излучений.

2. Исследовательские ядерные реакторы Российской Федерации.

3. Исследовательские реакторы ИРТ-2000 (проект) и ИРТ-МИФИ.

    Ядерный реактор как источник излучений весьма "богат": это и по диапазону энергий излучений и по их интенсивности и по  качественным показателям, и, наконец, по характеру изменений потоков излучений во времени.

    В нашем случае вопрос монохроматичности излучений отодвигается на второй план, так как  основная задача реакторных испытании состоит в том, чтобы определить ресурс изделия или свойство материала     при   суммарном    воздействии    реакторных излучений на объект испытаний. Естественно, что в определенных случаях, когда в результате испытаний выявлены эффекты, физическая сущность которых может быть понята при использовании потоков излучений с определенными, заранее известными качественными характеристиками, такие испытания могут быть поставлены.

    Основными показателями реактора как источника излучения является его нейтронный поток и энергетический спектр нейтронов. Для реакторных испытаний достаточно провести весьма "грубое" разделение исследовательских реакторов по энергиям нейтронов на тепловые, промежуточные и быстрые. Такое разделение неточно, так как в зависимости от местоположения облучательного устройства в конкретном канале реактора, заполнении канала и даже от конструкционных материалов, из которых  выполнена установка, зависит энергетический спектр нейтронного потока, падающего  на испытуемый образец.

Табл. 2.1

Название. Предприятие. Место. Тип.

Мощность

(МВт)

Год пуска

1

ИР-8. РНЦ КИ. Москва. Бассейновый

8

1957

2

ВВР-М. ПИЯФ. Гатчина. Бассейновый

18

1959

3

БР-10. ФЭИ. Обнинск. Быстрый, жидкометаллический.

10

1960

4

СМ. ГНЦ РФ НИИАР. Димитровград. Корпусной.

100

1961

5

ВВР-Ц. Филиал НИФХИ. Обнинск. Бассейновый.

15

1964

6

ВК-50. ГНЦ РФ НИИАР. Димитровград. Корпусной, кипящий.

200

1965

7

МИР. ГНЦ РФ НИИАР. Димитровград. Канальный.

100

1966

8

ИВВ-2М. СФ НИКИЭТ. Заречный. Бассейновый.

15

1966

9

ИРТ. МИФИ. Москва. Бассейновый.

2,5

1967

10

ИРТ-Т. НИИЯФ ТПИ. Томск. Бассейновый.

6

1967

11

БОР-60 (опытный). ГНЦ РФ НИИАР. Димитровград. Быстрый, жидкометаллический.

60

1969

12

РБТ-6. ГНЦ РФ НИИАР. Димитровград. Бассейновый.

6

1975

13

РБТ-10/1. ГНЦ РФ НИИАР. Димитровград. Бассейновый.

10

1983

14

РБТ-10/2. ГНЦ РФ НИИАР. Димитровград. Бассейновый.

10

1983

    В табл. 2.1. представлены действующие в настоящее время исследовательские реакторы России [6]. . Зарубежные реакторы близки к отечественным по перечисленным параметрам.

   В дальнейшем мы рассмотрим исследовательские реакторы 3-х типов: тепловые, промежуточные и быстрые. Наш интерес к ним будет сосредоточен на возможностях их использования для проведения реакторных испытаний.

     Наиболее подробно рассмотрим реакторы:

-ИРТ-2000 и ИВВ-2, как примеры реакторов на тепловых нейтронах;

- на промежуточных нейтронах СМ-2;

- на быстрых нейтронах БР-10,

- реактор МИР, специально приспособленный для испытания тепловыделяющих  сборок (ТВС).

    По-видимому, не следует считать, что какой-то из перечисленных реакторов как источник   излучения "плохой" из-за малости потока или отсутствия тепловой части нейтронного спектра. В конкретном случае постановки реакторного эксперимента каждый из них более или менее удобен.

    Реактор ИРТ-2000 (исследовательский реактор тепловой, мощностью 2000 кВт) предназначен для проведения научно-исследовательских работ в   НИИ  и   ВУЗах.   Он  является   самым   дешевым,  надежным    и безопасным в работе устройством подобного типа.

    Экспериментальные направления, которые могут развиваться на ИРТ:

1) измерение нейтронных сечений;

2) гамма-спектроскопия;

3) опыты по дифракции и поляризации нейтронов;

4) изучение замедляющих свойств смесей;

5) действие излучения на вещества;

6) радиационная химия;

7) радиационная генетика.

    Реактор ИРТ - бассейнового типа. Активная зона размещена в водяном бассейне, и циркуляция осуществляется с помощью эжектора при расходе 175 л/час. Теплоносителем и замедлителем является монодистилят воды.

   Активная зона реактора содержит 24 кассеты, критическая масса по урану 235 -3,17кг. Кампания 1,2 года при мощности 2 МВт. Рассматриваются вопросы повышения мощности до 5 МВт, что повысит максимальный поток до 10 14   н./см 2 с.   

1

2

3

5

6

7

8

9

10

12

14

16

17

18

19

11

21

20

22

4

Тип

(Плотность

потока)*109 н/см2с

Тип

(Плотность

потока)*109 н/см2с

1

ВЭК

2000

12

ГЭК- горизонтальный

1,5

2

ГЭК

1,5

13

ВЭК- вертикальный

1000

3

ВЭК

730

14

ГЭК

1,0

4

ГЭК

2,2

15

ВЭК

420

5

ВЭК

1000

16

ЦЭК- центральный

16000

6

ГЭК

1,5

17

ВЭК

370

7

ВЭК

1000

18

АЗ- активная зона

8

ГЭК

1,4

19

ВЭК

260

9

ВЭК

810

20

КЭК- касательный

0,6

10

ГЭК

10

21

ТК- тепловая колонна

2,0

11

ВЭК

2500

22

Биологическая

защита

 

  На базе проекта ИРТ-2000 разработано несколько модификаций. Изменения в основном коснулись конфигурации активной зоны, материалов замедлителя нейтронов, отражателя, системы охлаждения и используемых ТВС.

    Реактор ИРТ-МИФИ является базовой установкой АЦ МИФИ (Атомный центр МИФИ). Это единственный атомный реактор в РФ, работающий в составе многопрофильного учебного заведения.

    После проведения ряда модернизаций в соответствии с рекомендациями Института атомной энергии им. И.В.Курчатова (ИАЭ), контроля радиационной обстановки в комплексе реактора и окружающей среды тепловая мощность реактора установлена 2,5 МВт.

    Реактор находится под контролем государственных органов надзора и МАГАТЭ.

    За 40 лет в различных формах учебной работы на реакторе и в его исследовательских комплексах участвовали более 17 тысяч студентов МИФИ. Более 7 тысяч школьников, студентов, сотрудников других организаций и вузов в форме лекций-экскурсий ознакомились со спецификой эксплуатации и использования реактора. Результаты научных исследований на ИРТ отражены в 120 диссертациях, 15 из которых- докторские, опубликованы в более чем 2000 научных статей [7].

    Гетерогенный водо-водяной реактор на тепловых нейтронах ИРТ-МИФИ сооружен в соответствии с типовым проектом ТП-3304М. Активную зону составляют тепловыделяющие сборки ИРТ-2М и ИРТ-3М.

    Режим работы реактора определяется требованиями экспериментальных программ. Как правило, реактор эксплуатируется недельными циклами по 100 часов с годовым временем работы на мощности до 5000 часов.

    Запас реактивности и суммарная эффективность органов компенсации реактивности обеспечивают возможность эксплуатации реактора без перегрузки ТВС до энергровыработки 140 МВт-суток.

     Радиационная безопасность обеспечивается следующими барьерами:

- матрица твэлов обладает слабой способностью растворения в воде,

- защитная оболочка твэла из алюминиевого сплава позволяет своевременно обнаружить дефектную ТВС и удалить ее из активной зоны реактора из-за значительного интервала времени поступления продуктов деления в теплоноситель.

- вода бассейна реактора.

- железобетонный бассейн реактора, облицованный алюминием и закрытый защитной крышкой.

- замкнутая конструкция физического зала.

    На рис.2.1 представлен вид на активную зону ИРТ-МИФИ с экспериментальными каналами и распределение нейтронных потоков  по вертикальным (ВЭК), горизонтальным (ГЭК) и касательному (КЭК) каналам.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

44521. ТУБЕРКУЛЁЗ ЛЁГКИХ.ПЛЕВРИТЫ СУХОЙ И ЭКССУДАТИВНЫЙ. РАК ЛЁГКОГО 75.1 KB
  Треть населения земного шара инфицирована микобактериями туберкулеза, при этом около 50 млн человек могут быть инфицированы устойчивыми к антимикобактериальным препаратам штаммами. Это должно стать предметом всеобщего беспокойства, отмечается на сайте ВОЗ, «ибо единожды утратив контроль над полирезистентными микобактериями, мы уже не сможем остановить эту смертельную инфекцию
44522. Участь адвоката у Європейському суду з прав людини 79 KB
  Європейський суд по правах людини був заснований у 1959 р. для забезпечення зобовязань держав-членів, прийнятих відповідно до Конвенції. У функції Суду входить розгляд скарг про порушення прав, гарантованих Конвенцією, поданих одною державою проти іншого, фізичною особою...
44523. Менеджмент. Категории менеджмента 564.41 KB
  Менеджмент (от англ. management — управление, организация) — система программно-целевого управления, перспективного и текущего планирования, организации производства и реализации продукции. Он изучает наиболее рациональную организацию и управление производством, коллективом.
44524. МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНОГО ПІДСИЛЮВАЧА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 27.45 MB
  Ознайомитися із схемотехнікою, принципами функціонування та основними параметрами і характеристиками диференціального підсилювача постійного струму на біполярних транзисторах з джерелом стабільного струму
44525. Негосударственные правоохранительные структуры - субъекты правоохранительной деятельности, их роль и участие в обеспечении экономической безопасности субъектов хозяйствования 85.41 KB
  Субъекты безопасности предпринимательской деятельности, как отмечалось, делятся на гос. и негос-е. Негос. организации - охранные и детективные структуры, аналитические центры, информационные службы, учебные, консультационные и др.., кот. начали создаваться параллельно с гос-ми с началом рыночных реформ в Украине.
44526. Мұрын қуысы, қабырғаларының құрылысы, тесіктері, олардың маңызы 15.94 KB
  Жоғарғы қабырғасы-мұрын сүйектен, тор сүйектің горизонтальды табақшасынан және сына сүйек пен, шүйде сүйектің мұрын қуысына қараған бетінен тұрады
44527. Бассүйек шұңқырлары. Олардың шекаралары, құрамы 16.05 KB
  Ми сауытының ортаңғы шұңқыры-Fossa crania media. самай сүйектің тас қыры мен түрік ері арқасы арқ. шектелген. Ортаңғы ойысы-көз шарасы, сына сүйектің үлкен қанаты
44528. Көкет, тесіктері, әлсіз жерлері 15.04 KB
  Көкет (лат. diaphragma ) - көкірек және құрсақ қуыстарын бір-бірінен бөліп тұрған, пішіні күмбез тәрізді жалпақ жұқа бұлшық ет. Күмбездің дөңес келген ортаңғы сіңірлі төбесі көкірек қуысына қарай бағытталған. Көкеттің шеткі етті бөлігі — тарамдалған бұлшықет будаларынан тұрады. Олар бекитін орындарына қарай: бел, қабырға және төс бөлімдеріне бөлінеді.
44529. Іш аймақтары. Тік бұлықеттің қынаптарының пайда болуы 15.85 KB
  Жоғарғы іштік аймақ-regio epigasrtium, қабырғалардың шеміршекастылық оң жіне сол жақтық аймғына-regio hypohondrica dextra et sinisrta, бөлінеді