Flattop (montaż krytyczny)

Eksperyment z płaskim dachem, zdemontowany

Flattop to wzorcowy zespół krytyczny , który jest używany do badania właściwości jądrowych uranu-233 , uranu-235 i plutonu-239 w sferycznych geometriach otoczonych stosunkowo grubym naturalnym odbłyśnikiem neutronowym uranu .

Zespoły typu flattop służą do pomiaru współczynników aktywacji i reaktywności neutronów . Ponieważ energie neutronów stopniowo maleją w reflektorze, eksperymenty można prowadzić w różnych widmach energii w zależności od miejsca, w którym są umieszczone.

Specyfikacje

Flattop to odbita od naturalnego uranu, wzorcowa maszyna do montażu krytycznego o stałej geometrii, która może pomieścić rdzenie plutonu lub uranu. Widmo neutronów prędkich jest wykorzystywane do przeprowadzania wzorcowych pomiarów neutronów w geometrii sferycznej z różnymi rozszczepialnymi materiałami napędowymi. Kluczowe misje firmy Flattop obejmują podstawowe badania fizyki reaktorów, napromienianie próbek do badań radiochemicznych, badania minimalnej masy krytycznej aktynowców, kalibrację detektorów i szkolenia. Rdzeń U-233 nie nadaje się już do użytku ze względu na wysoką promieniowania gamma .

Eksperyment był pierwotnie zlokalizowany w Los Alamos National Laboratory Critical Experiments Facility (LACEF) znajdującym się w Los Alamos Pajarito Site, znanym również jako Technical Area 18. W 2005 roku ośrodek Pajarito zaczął się zamykać, a materiał jądrowy został przeniesiony do National Criticality Experiments Research Center (NCERC), które znajduje się w Nevadzie National Security Site . Jednak NCERC nadal jest obsługiwany przez Narodowe Laboratorium Los Alamos. Podstawowe możliwości w NCERC obejmują Flattop wraz z trzema innymi krytycznymi zespołami, Comet, Planet i Godiva-IV oraz znaczną inwentaryzację materiałów jądrowych dostępnych do użytku eksperymentalnego. Krytyczne operacje NCERC rozpoczęły się w 2011 roku i działają do dziś.

Badania mocy kosmicznej

W 2012 roku Flattop został wykorzystany do kluczowej demonstracji wykorzystania energii jądrowej do zastosowań kosmicznych. Test Demonstration using Flattop Fission (DUFF) został zaplanowany przez Los Alamos National Laboratory w celu wykorzystania Flattop jako jądrowego źródła ciepła. Zespół z Centrum Badawczego NASA Glenn we współpracy z zespołem projektowym reaktora LANL zaprojektował, zbudował i przetestował rurę cieplną i system konwersji energii, aby połączyć je z Flattop, mając na celu zademonstrowanie produkcji energii elektrycznej przy użyciu technologii mającej zastosowanie w zastosowaniach kosmicznych.

Sterownica

Flattop składa się z półkulistego nieruchomego odbłyśnika i dwóch ruchomych ćwiartek odbłyśnika, które można zamknąć na centralnym rdzeniu. Jeden ruchomy reflektor jest sterowany ciśnieniem hydraulicznym, a drugi napędzany jest silnikiem.