Reaktor jądrowy Uniwersytetu Nauki i Technologii Missouri

MSTR
Instytucja operacyjna	Uniwersytet Nauki i Technologii Missouri
Lokalizacja	Rolla , Missouri
Współrzędne
Typ	Basen
Moc	200 kW ( termiczne )
Pierwsza krytyczność	1961
Specyfikacja techniczna
Typ paliwa	typ płyty (19x) 9-18 na zespół
Chłodzenie	Lekka woda
Moderator neutronów	Lekka woda
Pręty sterujące	bor i stal nierdzewna (4x)
Źródło(a):

Missouri University of Science and Technology Nuclear Reactor (MSTR lub Missouri S&TR) to reaktor jądrowy typu basenowego obsługiwany przez Missouri University of Science and Technology (Missouri S&T). Po raz pierwszy osiągnął krytyczność w 1961 roku, co czyni go pierwszym działającym reaktorem jądrowym w stanie Missouri . Missouri S&T obsługuje ten reaktor do celów szkoleniowych, edukacyjnych i badawczych.

Według rocznego sprawozdania z postępów w latach 2020–2021 przedłożonego Komisji Dozoru Jądrowego MSTR był używany przez 1122,4 godziny, w tym 228,4 godzin podczas pracy, i wytworzył 13 563,19 kilowatogodzin energii cieplnej.

Historia

Podstawą projektu reaktora był reaktor Bulk Shielding Reactor w Oak Ridge National Laboratory , a MSTR osiągnął początkową krytyczność 9 grudnia 1961 r., stając się pierwszym działającym reaktorem jądrowym w stanie Missouri . Początkowa licencjonowana moc wynosiła 10 kW i została zwiększona do 200 kW w 1966 roku. Latem 1992 roku oryginalny wysoko wzbogacony uran został przekształcony w uran nisko wzbogacony podczas ładowania paliwa. W marcu 2009 roku odnowiono licencję MSTR na kolejne 20 lat.

W czerwcu 2017 roku w pobliżu reaktora znaleziono podejrzaną paczkę, która spowodowała ewakuację czterech budynków kampusu Missouri University of Science and Technology . Paczka została przetestowana i przeanalizowana przez specjalistów z policji uniwersyteckiej i wojskowych Fort Leonard Wood , ale ustalono, że nie jest niebezpieczna.

Począwszy od 2019 r., eksploatacja reaktora była znacznie utrudniona ze względu na rotację licencjonowanych pracowników, a od 14 czerwca 2019 r. do 18 grudnia 2019 r. wśród pracowników nie było pełnoetatowych licencjonowanych operatorów. Dwóch pełnoetatowych starszych operatorów reaktorów MSTR (SRO) złożyło rezygnację z powodu otrzymania słabego wynagrodzenia, a administracja kampusu nie była skłonna zaangażować niezbędnych zasobów w celu zatrzymania wykwalifikowanego personelu z powodu cięć budżetowych wpływających na University of Missouri System . Pandemia COVID-19 utrudniła również działalność MSTR, która rozpoczęła się na początku marca 2020 r.

Specyfikacje

Rdzeń reaktora znajduje się wewnątrz stojącego basenu lekkiej wody o wysokiej czystości na płycie kratowej zawieszonej na ruchomym moście kolejowym. Basen mieści 32 tysiące galonów amerykańskich (120 m ³ ) tej wody w betonowej obudowie o wymiarach 19 na 9 stóp (5,8 m × 2,7 m) u podstawy i głębokości od 27 do 30 stóp (8,2 do 9,1 m). Około 19 elementów paliwowych zawiera od 9 do 18 płyt paliwowych z niskowzbogaconego uranu . Reaktor ma maksymalną moc wyjściową 200 kilowatów. Wytwarzana energia to w całości energia cieplna i żadna jej część nie jest wykorzystywana do wytwarzania elektryczności.

Reaktor wykorzystuje w sumie cztery pręty kontrolne . Trzy z tych prętów sterujących są używane do zgrubnej regulacji mocy i awaryjnego SCRAM i wykorzystują kombinację stali nierdzewnej i boru . Drugi drążek sterujący służy do precyzyjnej regulacji mocy i jest po prostu wykonany ze stali nierdzewnej.

W budynku mieści się kilka obiektów eksperymentalnych. Obiekty te są wykorzystywane do badań i zajęć laboratoryjnych w klasie. Kolumna termiczna, składająca się z bloku grafitu o wymiarach 3,5 x 3,5 x 5 stóp (1,1 x 1,1 x 1,5 m) , jest źródłem wolnych neutronów . Aluminiowa rura o średnicy 6 cali (150 mm) , zwana portem wiązki, może być umieszczona między rdzeniem reaktora a obszarem eksperymentalnym na parterze budynku reaktora, umożliwiając napromieniowanie próbki neutronami o wyższej energii. Inne udogodnienia, zwane królikami , służą do pneumatycznego wtłaczania próbki bezpośrednio do rdzenia reaktora na określony czas. Jedno z urządzeń dla królików jest wyłożone kadmem , aby zatrzymać neutrony o niskiej energii, jednocześnie umożliwiając bombardowanie próbki neutronami o wysokiej energii.

Badania

Finansowany przez DOE , „dwukomorowy, mocno ekranowany obiekt z dostępem do Internetu i dostępem pneumatycznym do University of Missouri Science and Technology (Missouri S&T) 200 kW Research Nuclear Reactor (MSTR) został zbudowany i jest obecnie dostępny do napromieniania i analiza próbek. Obiekt umożliwia upoważnionym użytkownikom zdalnym zaangażowanym we wspólne działania z Missouri S&T zdalne manipulowanie i analizowanie próbek napromieniowanych neutronami”.

W październiku 2012 r. firma Westinghouse Electric Corporation podpisała wieloletnią umowę dotyczącą badań i współpracy z Missouri S&T w celu wykorzystania MSTR i „wspierania rozwoju wielu najnowocześniejszych projektów badawczych w instytucjach, które przyniosą korzyści projektowi Westinghouse Small Modular Reactor (SMR) i energetyki jądrowej jako całości”.

Naukowcy z Missouri S&T przeprowadzili badania z MSTR w celu zbadania kamyków paliwa jądrowego do przyszłego wykorzystania w reaktorach IV generacji . Naukowcy z Missouri S&T opracowali również nową mobilną platformę do pomiaru napromieniowanych szpilek paliwa jądrowego, gdy są jeszcze zanurzone w basenie chłodzącym, który jest używany w MSTR do testowania nowych rodzajów paliwa jądrowego.

Zaangażowany w badania nad rakiem , MSTR był również używany do eksperymentowania ze sposobami poprawy syntezy radioaktywnych nanocząstek złota i srebra do celowania w komórki rakowe.

Sięgać dalej niż ktoś coś

inżynierii jądrowej Missouri S&T jest zaangażowany w programy informacyjne dla wschodzących uczniów szkół średnich, seniorów i studentów pierwszego roku, takie jak letni obóz inżynierii jądrowej. Obóz obejmuje zwiedzanie reaktora Missouri S&T, a także kilka ukierunkowanych obszarów badań i eksperymentów laboratoryjnych związanych z inżynierią jądrową.

Zobacz też

• Centrum Reaktorów Badawczych Uniwersytetu Missouri