Brookhaven grafitforskningsreaktor

Brookhaven Graphite Research Reactor ( BGRR ) var en forskningsreaktor belägen vid Brookhaven National Laboratory , ett nationellt laboratorium för United States Department of Energy som ligger i Upton, New York , på Long Island , cirka 60 miles öster om New York City . BRGG fungerade från 1950 till 1968 och har helt avvecklats.

Historia

BGRR var den första kärnreaktorn som byggdes efter andra världskriget för uteslutande fredlig användning. Det var den första reaktorn som byggdes vid BNL. De primära syftena med BGRR var att producera neutroner för vetenskapligt bruk och att förfina kärnreaktordesignen. Reaktorn gav en neutronkälla för multidisciplinär vetenskaplig forskning inom materialvetenskap, kemi, biologi och fysik.

Reaktorn började byggas 1947 och den togs i drift i augusti 1950.

Design

BGRR var en luftkyld, grafitmodererad, urandriven forskningsreaktor. Reaktorhärden på 700 ton bestod av en grafitkub 25 fot på en sida konstruerad av över 60 000 enskilda grafitbitar. Reaktorn kyldes av luft som drogs genom härden med tre 1 000 hk. fans. Den biologiska skölden konstruerades av högdensitetsbetong innehållande stålsfärer och den särskilt täta järnmalmen limonite . Som forskningsreaktor hade BGRR aldrig ett kraftomvandlingssystem för att generera elektricitet; värme från kärnreaktionerna försvann genom en hög stack till atmosfären.

BGRR-bränsleelementen laddades och tömdes ut genom grafitkanalöppningar på den södra pålens yta. Reaktordriften styrdes av positionen av 16 kontrollstavar som penetrerade reaktorn horisontellt i riktningar parallella med reaktorbasens diagonaler. Det ursprungliga bränslet för BGRR var naturligt uran (NU) som använde bränsleelement av aluminium som var 11 fot långa och innehöll 33 NU-bränslesniglar vardera. Under driften med NU-bränslet inträffade 28 bränsleelementhaverier.

1958 ersattes NU-bränslet med höganrikat uran (HEU) bränsle klätt med aluminium. Varje HEU-element var 24 tum långt. Bränsleelementen innehöll vardera 15 gram HEU med 93 % uran-235 . Det klyvbara materialet var en platta av uran-aluminiumlegering, täckt på toppen och botten av aluminiumplåtar som var minst 20 mil tjocka med kanterna svetsade runt om.

Reaktorn var konstruerad för 32 megawatt termisk, med en designdriftsgräns på 28 megawatt termisk för NU-bränsle. Reaktorn drivs normalt på cirka 20 megawatt med HEU.

Utformningen av reaktoranläggningen inkluderade både neutronstråleledningar för experiment utanför reaktorhärden och även rörslingor som gjorde det möjligt att utföra experiment när vätskor strömmade genom den arbetande reaktorhärden.

Externt i förhållande till reaktorbyggnaden, och delat med den därefter konstruerade HFBR, fanns Reactor Bypass Filter Facility (RBFF). Denna anläggning tillhandahöll förbättrad luftrening innan avgaser till atmosfären i den osannolika händelsen av ett bränsleelementfel vid antingen BGRR eller HFBR. Det gav också tillräcklig luftrening för att tillåta användning av luftkylning som en metod för att bekämpa en grafitbrand vid BGRR. Anläggningen togs i drift 1965.

Avveckling

Efter att ha opererat i 18 år var BGRR funktionellt föråldrad. BGRR sattes i standby-läge i juni 1968 och stängdes sedan av permanent 1969. Allt bränsle togs bort från reaktorn och fraktades till Savannah River Site 1972. BGRR togs helt ur drift 2012 efter en 13-årig, 148 miljoner dollar bearbeta. Förorenat material fraktades till Nevada och Utah för bortskaffande.

Flera byggnader och strukturer som inhyste BGRR och tillhörande anläggningar förblir i säker förvaring eller återanvänds för annan användning från och med 2020. Under dess livstid har uppskattningsvis 25 000 individuella experiment utförts av reaktorn och åtföljande vetenskapsmän och ingenjörer. BGRR var föregångaren för High Flux Beam Reactor som också finns på BNL.

Den röda och vita, 320 fot höga avgasstapeln som konstruerades för BGRR 1949 och senare delades med HFBR var ett distinkt landmärke för området fram till dess rivning 2020.

Se även

• Brookhaven National Laboratory
• High Flux Beam Reactor (HFBR), efterträdare till BGRR vid Brookhaven National Laboratory , tredje och sista reaktor som ska byggas vid BNL
• Brookhaven Medical Research Reactor (BMRR), andra reaktor som fungerade vid Brookhaven National Laboratory
• Chicago Pile-1 (CP-1), första konstgjorda kärnreaktor, föregångare till BGRR, urandriven grafitpålareaktor liknande design och era belägen vid University of Chicago
• X-10 Graphite Reactor , föregångare till BGRR, urandriven grafitpålareaktor liknande design och era belägen vid Oak Ridge National Laboratory

Citat

externa länkar

• Media relaterade till Brookhaven Graphite Research Reactor på Wikimedia Commons
• Department of Energy Photo of the Week (30 maj 2014): The Brookhaven Graphite Research Reactor - https://www.energy.gov/articles/photo-week-brookhaven-graphite-research-reactor