A Washingtoni Állami Egyetem reaktora
| Ehhez a szócikkhez további forrásmegjelölések, lábjegyzetek szükségesek az ellenőrizhetőség érdekében. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szócikkben szereplő állítások helytállóak-e. Segíts a szócikk fejlesztésében további megbízható források hozzáadásával. |
A Washingtoni Állami Egyetem reaktora az egyetem pullmani campusán elhelyezkedő radiológiai központban működik. Az 1961-ben megnyílt létesítmény ötletgazdája Harold W. Dodgen, a Manhattan terv kutatója. A létesítményhez szükséges forrásokat a National Science Foundation, az Atomic Energy Commission és az akkori főiskola biztosította. A választás azért a WSC-re esett, mert az intézmény a Hanford-telep és az Idaho National Laboratory közvetlen közelében volt. A General Electric (GE) segítségével tervezett atomreaktor alapkőletétele 1957 augusztusában volt; a létesítményt 1961. március 7-én nyitották meg. A kezdeti egy wattos teljesítményt a következő években fokozatosan száz kilowattra emelték.
| A Washingtoni Állami Egyetem reaktora | |
 | |
| Ország |  Amerikai Egyesült Államok |
| Hely | Pullman |
| Építési adatok | |
| Építés éve | 1957 |
| Megnyitás | 1961. március 7. |
| Rekonstrukciók évei | 1967, 2008 |
| Típus | kutatóreaktor |
| Építési költség | 479 000 USD |
| Hasznosítása | |
| Tulajdonos | Washingtoni Állami Egyetem |
| Elhelyezkedése | |
 A Washingtoni Állami Egyetem reaktora
Pozíció az USA térképén
| |
 é. sz. 46° 44′ 10″, ny. h. 117° 08′ 38″Koordináták: é. sz. 46° 44′ 10″, ny. h. 117° 08′ 38″ | |
 | |
| Sablon • Wikidata • Segítség | |
A létesítmény eredetileg a GE teszthelyszíneként működött, azonban 1976-ban a Washingtoni Állami Egyetem (WSU) vette át az üzemeltetést; a reaktor ekkortól urán-235 alapú fűtőanyaggal üzemelt,[1] majd az erőmű még ugyanebben az évben egy élettartamnövelő beruházáson esett át. 1978-ban az atomfegyverek globális elterjedésétől való félelem miatt a szövetségi kormány elrendelte, hogy a katonai célú erőműveket kivéve minden létesítményt csak alacsony dúsítási fokú uránnal szabad üzemeltetni;[2] a költségek és az átalakítandó létesítmények száma miatt a WSU reaktorában a változtatásra csak 2008 októberében került sor; a reaktort a hónap hetedikén indították újra. Biztonsági átvizsgálásokat követően az erőmű használati engedélyét 2011. szeptember 30-án további húsz évvel meghosszabbították.
Felépítés szerkesztés
Az atomreaktor ún. uszoda típusú reaktor. A reaktormag egy mozgatható felépítményről belógatott, téglatest alakú alumíniumdoboz, amelyben a 3-4 fűtőanyagcsoportot bór-aluminium szabályozórudak választják el egymástól. A reaktormagot 2420 hektoliternyi nagy tisztaságú ioncserélt vízzel megtöltött medencébe lógatják bele, amely egyben hűtővízként, sugárvédelemként és neutronmoderátorként is szolgál. A reaktormagban a szabályozórudakat szervomotorokkal tudják mozgatni, így szabályozva a reaktor teljesítményét. Az energiát a magban található szenzorok segítségével tudják meghatározni (három, egymástól független érzékelőrendszer helyezkedik el a doboz sarkaiban).
A létesítmény üzemeltetése során viszonylag magas hőmérséklet keletkezik a magban (körülbelül 350 °C), amelyet a medence vize hűt. A medence hőjét elsődleges és másodlagos hűtőkörrel felszerelt hőcserélő vezeti el. A másodlagos hűtőkörben egy hűtőtorony biztosítja a reaktor megfelelő hőmérsékletét. Az elkülönített hűtőkörökkel megakadályozzák, hogy sugárzó anyag kerüljön a természetbe.[3] A létesítmény kutatóreaktorként működik, nem termel villamos energiát, így nem is rendelkezik nyomott vizes tartállyal vagy gőzturbinával.
A WSU reaktorát kísérleti célokra használják; egy ilyen alkalmazási mód az izotópok előállítása, illetve minták besüllyesztése az aktív zónába, majd az adott ideig neutronokkal történő besugárzás után laboratóriumi vizsgálatra küldése.
A reaktor medencéjében található, azonban attól függetlenül működő kobalt-60 forrású gammabesugárzót az állatorvosi főiskola és más biológiai szakok hallgatói használják a minták sterilizálására, mivel ez a módszer az autoklávnál olcsóbb.
Impulzusüzem szerkesztés
Alapesetben a reaktor állandó egy megawatt teljesítménnyel üzemel, azonban a fűtőanyag tulajdonságai miatt nagyon rövid idő alatt akár ezerszer ekkora teljesítményimpulzusra is képes; ennek oka, hogy a fűtőanyag hőmérsékletének növelésével annak reaktivitása csökken. Ha egy szabályozórudat sűrített levegővel nagy sebességgel hirtelen kiemelnek, akkor a reaktor teljesítménye ötven milliszekundumon belül 80 wattról egymilliárd wattra ugrik, majd esik vissza, ekkor a Cserenkov-effektus által okozott kék fényben derengő medencében villanás látható.
Kutatás szerkesztés
A reaktorban képesek ismeretlen mintákban a kémiai elemek koncentrációjának megállapítását célzó neutronaktivációs analízist (NAA) végezni, akár tíz miligram mennyiségű mintában is. A WSU reaktorában a minták NAA vizsgálata impulzus üzemmódban elvégezhető.[4] Korábbi kutatások során légszűrők, fák évgyűrűinek és egyéb környezeti minták arzén-, cink- és szeléntartalmának vizsgálatát végezték el. Az NAA biológiai minták nyomelemtartalmának megállapítására is alkalmas, ami különösen növény- és állategészségügyi vizsgálatok elvégzésénél hasznos. Geológiai minták argon radiometrikus kormeghatározása is elvégezhető.
Neutronnyalábok szerkesztés
A reaktor képes közepes és alacsony energiájú neutronnyalábok előállítására is. A magas sugárzású szobában elhelyezkedő létesítmény az Idaho National Engineering Laboratoryval közösen valósult meg egy rákkutatási program részeként; a Boron-Neutron Capture Therapy kutatás célja az agytumorok gyógymódjának megtalálása. A neutronnyaláb radiográfiai eljárásokra is alkalmas, amellyel repedéseket és csövek folyadéktartalmát vizsgálhatják.[5]
Jegyzetek szerkesztés
- ↑ TRIGA Fuels (angol nyelven). General Atomics. (Hozzáférés: 2019. november 20.)
- ↑ Research & Test Reactors (angol nyelven). United States Nuclear Regulatory Commission. (Hozzáférés: 2019. november 20.)
- ↑ Safety Analysis Report for the Washington State University Modified TRIGA Nuclear Reactor. (angolul) Washington (főváros): Nuclear Regulatory Commission. 2002.
- ↑ R. F. Payne, J. A. Drader, J. I. Friese, L. R. Greenwood, C. C. Hines, L. A. Metz, J. D. Kephart, M. D. King, B. D. Pierson, J. D. Smith, D. E. Wall: Neutron Fluence and Energy Reproducibility of a 2-Dollar TRIGA Reactor Pulse. J. Radioanal. Nucl. Chem., 2009, 282. szám, 59-62. oldalak
- ↑ D. W. Nigg, J. R. Venhizen, C. A. Wemble, G. E. Tripard, S. Sharp, K. Fox: Flux and Instrumentation Upgrade for the Epithermal Neutron Beam Facility at Washington State University. Appl. Radiat. Isot. 2004, 61.5. szám, 993-996. oldalak
Fordítás szerkesztés
Ez a szócikk részben vagy egészben a Washington State University Reactor című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.