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 промышленным реакторам также относят реакторы, специально предназначенные для наработки трития - компонента термоядерного оружия.
Реакторы, которые в качестве побочного результата могут отапливать жилье, опреснять воду или вырабатывать электроэнергию, называются двухцелевыми. В США промышленные 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
Реакторы СССР/России
В СССР первый промышленный реактор А-1 («Аннушка») мощностью 100 МВт пущен 19.05.1948 в Челябинске-40
* АИ — реактор «А изотопный», модифицирован для получения трития для Термояд. бомбы («слойка» Сахарова) РДС-6.
Тяжеловодные реакторы
Реакторы СССР/России
*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
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. Архивировано 23 сентября 2015 года.
- ↑Глава 2. ozmayak.narod.ru. Дата обращения: 6 июля 2017. Архивировано 2 июня 2017 года.