Reator de pesquisa - Research reactor

Reatores de pesquisa são reatores nucleares que servem principalmente como uma fonte de nêutrons . Eles também são chamados de reatores sem energia , em contraste com os reatores de energia que são usados ​​para produção de eletricidade , geração de calor ou propulsão marítima .

Propósito

Os nêutrons produzidos por um reator de pesquisa são usados ​​para espalhamento de nêutrons , teste não destrutivo, análise e teste de materiais , produção de radioisótopos , pesquisa e divulgação e educação do público. Os reatores de pesquisa que produzem radioisótopos para uso médico ou industrial são às vezes chamados de reatores isotópicos . Reatores que são otimizados para experimentos de linha de luz hoje em dia competem com fontes de fragmentação .

Aspectos tecnicos

Os reatores de pesquisa são mais simples do que os reatores de potência e operam em temperaturas mais baixas. Eles precisam de muito menos combustível e muito menos produtos de fissão se acumulam à medida que o combustível é usado. Por outro lado, seu combustível requer urânio mais enriquecido , normalmente até 20% U-235 , embora alguns usem 93% U-235; embora o enriquecimento de 20% não seja geralmente considerado utilizável em armas nucleares, 93% é comumente referido como "grau de armamento". Eles também têm uma densidade de potência muito alta no núcleo, o que requer recursos de design especiais. Como os reatores de energia, o núcleo precisa de resfriamento, normalmente convecção natural ou forçada com água, e um moderador é necessário para diminuir as velocidades dos nêutrons e aumentar a fissão. Como a produção de nêutrons é sua função principal, a maioria dos reatores de pesquisa se beneficia de refletores para reduzir a perda de nêutrons do núcleo.

Conversão para urânio de baixo enriquecimento

A Agência Internacional de Energia Atômica e o Departamento de Energia dos Estados Unidos iniciaram um programa em 1978 para desenvolver os meios para converter reatores de pesquisa de urânio altamente enriquecido (HEU) para o uso de urânio de baixo enriquecimento (LEU), em apoio à sua política de não proliferação. Naquela época, os EUA já haviam fornecido reatores de pesquisa e urânio altamente enriquecido para 41 países como parte de seu programa Atoms for Peace . Em 2004, o Departamento de Energia dos EUA estendeu seu programa de Aceitação de Combustível Nuclear Usado em Reatores de Pesquisa Estrangeiros até 2019.

Em 2016, um relatório das Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina concluiu que a conversão de todos os reatores de pesquisa para LEU não pode ser concluída até 2035, no mínimo. Em parte, isso ocorre porque o desenvolvimento de um combustível LEU confiável para reatores de pesquisa de alto fluxo de nêutrons, que não falha por dilatação, tem sido mais lento do que o esperado. Em 2020, 72 reatores de pesquisa HEU permanecem.

Designers e construtores

Enquanto nas décadas de 1950, 1960 e 1970 existiam várias empresas que se especializavam na concepção e construção de reactores de investigação, a actividade deste mercado arrefeceu posteriormente e muitas empresas se retiraram.

O mercado hoje se consolidou em poucas empresas que concentram os principais projetos em âmbito mundial.

O concurso internacional mais recente (1999) para um reator de pesquisa foi o organizado pela ANSTO para o projeto, construção e comissionamento do reator OPAL . Quatro empresas foram pré-qualificadas: AECL , INVAP , Siemens e Technicatom . O projeto foi concedido ao INVAP que construiu o reator. Nos últimos anos, a AECL retirou-se deste mercado e as atividades da Siemens e Technicatom foram fundidas na AREVA .

Aulas de reatores de pesquisa

Centros de pesquisa

A lista completa pode ser encontrada na Lista de reatores de pesquisa nuclear .

Centros de pesquisa que operam um reator:

Nome do Reator País Cidade Instituição Nível de poder Data de Operação
Reator BR2 Bélgica Mol Centro de Pesquisa Nuclear da Bélgica SCK • CEN 100 MW
Reator de pesquisa de Budapeste Hungria Budapeste Centro de Pesquisa Energética da Academia Húngara de Ciências 5 MW 1959
Reator de treinamento da Universidade de Tecnologia de Budapeste Hungria Budapeste Universidade de Tecnologia de Budapeste 100 kW 1969
Reator de alto fluxo ILL França Grenoble Institut Laue-Langevin 63 MW
RA-6 Argentina Bariloche Instituto Balseiro / Centro Atômico de Bariloche 1 MW 1982
ZED-2 Canadá Deep River, Ontário AECL de Chalk River Laboratories 200 W 1960
Reator Nuclear McMaster Canadá Hamilton, Ontário Universidade McMaster 5 MW 1959
Reator universal de pesquisa nacional Canadá Deep River, Ontário AECL de Chalk River Laboratories 135 MW 1957
Reatores nucleares petten Países Baixos Petten Grupo Holandês de Pesquisa Nuclear e consultoria, Centro de Pesquisa Conjunta da UE 30 kW e 60MW 1960
ORFÉ França Saclay Laboratoire Léon Brillouin 14 MW 1980
FRM II Alemanha Garching Technische Universität München 20 MW 2004
HOR Países Baixos Delft Reactor Institute Delft , Delft University of Technology 2 MW
BER II Alemanha Berlim Helmholtz-Zentrum Berlin 10 MW
Mainz Alemanha Mainz Universität Mainz, Institut für Kernchemie 100 kW
TRIGA Mark II Áustria Viena Universidade Técnica de Viena, TU Wien, Atominstitut 250 kW 1962
IRT-2000 Bulgária Sofia Site de pesquisa da Academia de Ciências da Bulgária 2 MW
OPALA Austrália Lucas Heights, Nova Gales do Sul Organização Australiana de Ciência e Tecnologia Nuclear 20 MW 2006
IEA-R1 Brasil São paulo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) 3,5 MW 1957
IRT-2000 Rússia Moscou Instituto de Engenharia Física de Moscou 2,5 MW 1967
SAFARI-1 África do Sul Pelindaba NECSA 20 MW 1965
HANARO Coreia do Sul Daejeon Instituto de Pesquisa de Energia Atômica da Coreia ( KAERI ) 30 MW 1995
LVR-15 República Checa Řež Instituto de Pesquisa Nuclear 10 MW 1995
Programa de reatores da North Carolina State University Estados Unidos Raleigh, Carolina do Norte Universidade Estadual da Carolina do Norte 1 MW 1953
HFIR Estados Unidos Oak Ridge Laboratório Nacional Oak Ridge
ATR Estados Unidos Idaho Laboratório Nacional de Idaho
Reator de pesquisa da Universidade de Missouri Estados Unidos Columbia, Missouri Universidade de Missouri 10 MW 1966
Reator de treinamento da Universidade de Maryland Estados Unidos College Park Universidade de Maryland 250 kW 1970
Reator da Washington State University Estados Unidos Pullman, Washington Washington State University 1 MW
AÇAFRÃO Suíça Lausanne École polytechnique fédérale de Lausanne
Reator maria Polônia Świerk- Otwock Centro Nacional de Pesquisa Nuclear 30 MW 1974
TRIGA Mark I Estados Unidos Irvine, Califórnia Universidade da Califórnia, Irvine
Reator ITU Peru Istambul Universidade Técnica de Istambul
ETRR-1 Egito Inshas Centro de Pesquisa Nuclear 2 MW 1961
ETRR-2 Egito Inshas Centro de Pesquisa Nuclear 22 MW 1997
GHARR-1 Gana Accra Instituto Nacional de Pesquisa Nuclear da Comissão de Energia Atômica de Ghanan 30 kW

Reatores de pesquisa desativados:

Nome do Reator País Cidade Instituição Nível de poder Data de Operação Data de Fechamento Descomissionado
ASTRA Áustria Seibersdorf 10 MW 1960 1999
CONSORTE Reino Unido Ascot, Berkshire Colegio Imperial 100 kW
Reator JASON Reino Unido Greenwich Royal Naval College 10 kW 1962 1996
MOATA Austrália Lucas Heights 100 kW 1961 1995
HIFAR Austrália Lucas Heights 1958 2007
HTGR (Design Pin-in-Block) Reino Unido Winfrith em Dorset , Agência internacional de energia atômica 20 MWt 1964 1976 Julho de 2005
DIDO Reino Unido Harwell, Oxfordshire Estabelecimento de pesquisa de energia atômica 1990
Demonstração de energia nuclear Canadá Deep River, Ontário AECL 's Rolphton planta 20 MW 1961 1987
NRX Canadá Deep River, Ontário AECL de Chalk River Laboratories 1952 1992
Reator PLUTO Reino Unido Harwell, Oxfordshire Estabelecimento de pesquisa de energia atômica 26 MW 1957 1990
Reator de teste de piscina Canadá Deep River, Ontário AECL de Chalk River Laboratories 10 kW 1957 1990
WR-1 Canadá Pinawa, Manitoba AECL 's Whiteshell Laboratories 60 MW 1965 1985
ZEEP Canadá Deep River, Ontário AECL de Chalk River Laboratories 1945 1973
Mais Hall Anexo Estados Unidos Seattle universidade de Washington 100 kW 1961 1988
Reator Ewa Polônia Świerk- Otwock POLATOM Instituto de Energia Nuclear 10 MW 1958 1995
FiR 1 Finlândia Espoo Universidade de Tecnologia de Helsinque ,
mais tarde Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia
250 kW 1962 2015
RV-1 Venezuela Caracas Instituto Venezuelano de Pesquisa Científica 3 MW 1960 1994

Referências

links externos