Réacteur de recherche Reed - Reed Research Reactor
Le réacteur de recherche de Reed ( de RRR ) ( 45 ° 28'50 "N 122 ° 37'48" W / 45,4806 ° N ° 122,6301 W ) est une recherche réacteur nucléaire situé sur le campus de Reed College à Portland, Oregon . Il s'agit d'un réacteur TRIGA Mark I de type piscine, construit par General Atomics en 1968 et exploité depuis lors sous licence de la Nuclear Regulatory Commission . La puissance thermique maximale est de 250 kW. Le réacteur accueille plus de 1 000 visiteurs chaque année et dessert les départements de physique et de chimie du Reed College, ainsi que d'autres départements.
Opération
RRR est le seul réacteur de recherche au monde détenu et exploité par un établissement d'enseignement de premier cycle. Il est exploité et entretenu par des étudiants de premier cycle sous la supervision d'un directeur et d'un directeur des opérations qui sont membres du personnel du collège. L'établissement fournit des services d'irradiation scientifique à une vaste communauté en dehors du collège, mais sa mission principale est la recherche, la formation et l'éducation pratique initiées par les étudiants.
Le réacteur de recherche Reed est destiné à produire des neutrons thermiques . Il est principalement utilisé pour l' activation neutronique afin de produire des radio-isotopes ou d'analyser la composition d'échantillons de matériaux.
Leadership de premier cycle
Le RRR se distingue des autres réacteurs de recherche universitaires par le fait qu'il s'agit du seul réacteur entièrement géré par des étudiants de premier cycle et qu'il dessert presque exclusivement des programmes de premier cycle. En fait, le Reed College n'a aucun programme d'ingénierie nucléaire ni même aucun programme d' ingénierie .
L'installation est utilisée dans des projets de recherche , souvent menés par le campus lui-même. En novembre 2018, il y avait environ 40 étudiants autorisés à exploiter le réacteur. Pour obtenir une telle autorisation, les étudiants doivent suivre une année de séminaires sur la sûreté nucléaire suivis d'un examen administré par la Commission de régulation nucléaire .
Lorsque les installations ont été visitées par le programme Primetime «Radioactive Roadtrip» d' ABC , le fait que l'école n'ait pas de programme d'ingénierie a été prétendu comme une preuve que les réacteurs universitaires sont parfois conservés plus comme un symbole de statut que comme un outil de recherche valide. Ceci est une citation du site Web d'ABC:
Réaction de l'Université: Le réacteur est une "installation à risque zéro" et il n'y a aucun moyen plausible qu'il soit une menace, a déclaré Edward Hershey, directeur des affaires publiques au Reed College. Bien que l'école n'ait pas de département d'ingénierie nucléaire - ni de département d'ingénierie d'ailleurs - les étudiants en chimie et physique l'utilisent comme une ressource. Hershey a déclaré que le réacteur est un "point de vantardise" pour Reed. «C'est juste une installation soignée», dit-il.
Le commentaire «installation à risque zéro» reflète la conception du réacteur qui est un réacteur LWR à circulation naturelle à faible teneur en uranium enrichi de type broche , avec un coefficient de température négatif très fort . Ainsi, il est impossible de surchauffer le réacteur, même en cas d' insertion brusque de réactivité .
Installations d'irradiation
Les installations d'irradiation comprennent l'équipement utilisé pour placer, déplacer et organiser les échantillons à irradier.
Système de transfert pneumatique
Le système de transfert pneumatique (connu familièrement sous le nom de "système lapin") consiste en une chambre d'irradiation dans la bague extérieure du noyau avec sa pompe et sa tuyauterie associées. Cela permet aux échantillons d'être transférés dans et hors du cœur du réacteur très rapidement, alors que le réacteur est au pouvoir. L'utilisation courante du système de transfert pneumatique consiste à placer des échantillons dans des flacons, qui à leur tour sont placés dans des capsules spéciales appelées «lapins». La capsule est chargée dans le système dans le laboratoire de radiochimie à côté du réacteur et est ensuite transférée pneumatiquement dans la position d'irradiation du cœur pendant un temps prédéterminé. À la fin de cette période, l'échantillon est renvoyé au terminal récepteur, où il est retiré pour la mesure. Le temps de transfert du cœur au terminal est inférieur à sept secondes, ce qui rend cette méthode d'irradiation d'échantillons particulièrement utile pour les expériences impliquant des radio-isotopes à courte demi-vie. Le flux dans la borne du cœur est d'environ 5x10 12 n / cm 2 / s lorsque le réacteur est à pleine puissance.
Portoir rotatif pour échantillons
Le porte-échantillons rotatif ( lazy susan ) est situé dans un puits au-dessus du réflecteur en graphite qui entoure le noyau. Le rack se compose d'un réseau circulaire de 40 réceptacles tubulaires. Chaque réceptacle peut accueillir deux tubes d'irradiation de type TRIGA, de sorte que jusqu'à 80 échantillons séparés peuvent être irradiés à tout moment. Des flacons contenant jusqu'à 17 millilitres (0,57 US fl oz) (2,57 centimètres (1,01 in) de diamètre interne, 10 centimètres (3,9 pouces) de long) sont couramment utilisés dans ce système. Selon sa géométrie, un échantillon jusqu'à environ 40 millilitres (1,4 fl oz US) pourrait être irradié en joignant deux flacons. Les échantillons sont chargés dans le portoir d'échantillons avant le démarrage du réacteur. Le rack tourne automatiquement pendant l'irradiation pour s'assurer que chaque échantillon reçoit le même flux de neutrons. En règle générale, la crémaillère rotative est utilisée par les chercheurs lorsque des durées d'irradiation plus longues (généralement supérieures à cinq minutes) sont nécessaires. Le flux de neutrons thermiques moyen en position de crémaillère rotative est d'environ 2 × 10 12 n / cm 2 / s avec un rapport de cadmium de 6,0 à pleine puissance. Le portoir à échantillons peut également être utilisé pour les irradiations gamma lorsque le réacteur est arrêté. Le flux gamma d'arrêt dans le portoir d'échantillons est d'environ 3 R / min.
Dé à coudre central
Le dé à coudre central , qui est une chambre d'irradiation remplie d'eau d'environ 3 centimètres (1,2 in) de diamètre, fournit le flux de neutrons disponible le plus élevé, environ 1,4 x 10 13 n / cm 2 / s. Cependant, il ne contient qu'un seul conteneur d'irradiation spécialement positionné, contenant une cavité de 7,5 centimètres (3,0 pouces) de longueur et 2,57 centimètres (1,01 pouces) de diamètre.
Un autre emplacement dans le cœur est disponible en remplaçant l'un des éléments combustibles par une chambre d'irradiation. La chambre s'insère dans une position d'élément combustible à l'intérieur du noyau lui-même.
Des trous d'insertion de feuille, de 0,79 cm (0,31 pouce) de diamètre, sont percés à diverses positions à travers les plaques de grille. Ces trous permettent d'insérer des supports spéciaux contenant des fils de flux dans le cœur, pour obtenir des cartes de flux neutronique du cœur.
Installations dans la piscine
Des installations d'irradiation en piscine à proximité du cœur peuvent être aménagées pour des échantillons plus importants. Les flux de neutrons seront inférieurs à ceux du susan paresseux et dépendront de l'emplacement de l'échantillon.
Les références
- Général
- Perez, Pedro B. (2000). "Réacteurs de recherche universitaires: contribution à l'infrastructure nationale scientifique et technique de 1953 à 2000 et au-delà" . Organisation nationale des réacteurs d'essai, de recherche et de formation . Archivé de l'original le 2007-07-01.
- Spécifique