مفاعل اختبار التكاثر السريع

12°33′44″ شمالاً 80°09′52″ شرقاً / 12.5623504° شمالاً 80.1645415° شرقاً / 12.5623504; 80.1645415 مفاعلالاختبار السريع للتوليد(FBTRمفاعل توليد سريعمن نوع الحلقة،مبرد بالصوديوم40ميغاواطيقع فيكالباكام،تاميل نادو،الهند، ويستخدم مزيجًا من كربيد البلوتونيوم وكربيد اليورانيوم كوقود، وهو مخصص لأبحاث المفاعلات السريعة.^[1]مركز إنديرا غاندي للأبحاث الذرية (IGCAR)ومركز بهابها للأبحاث الذرية(BARC) بتصميم وبناء وتشغيل المفاعل بشكل مشترك. 

تم تشغيل المفاعل على أربع مراحل، تشغيل منخفض الطاقة بدون مولدات بخار حتى عام 1985، تشغيل مع تبريد الصوديوم بدون صمام ماء - في الفترة 1986-1990، تشغيل مع صمام ماء - في الفترة 1993-1996، وتشغيل مع مولد توربيني منذ عام 1997. وقد وفر ذلك خبرة في التشغيل والتصميم والتصنيع في تكنولوجيا مفاعلات التوليد.

في عام 1969، أبرمت وزارة الطاقة الذرية الهندية اتفاقية تعاون مع هيئة الطاقة الذرية الفرنسية (CEA) للحصول على تصميم مفاعل الاختبار RAPSODIE وتصميم مفاعل PHÉNIX القائم على مولد البخار ، والذي كان قيد الإنشاء آنذاك. وكجزء من الاتفاقية، تلقى فريق من ثلاثين مهندسًا وعالمًا هنديًا تدريبًا في كاداراش بفرنسا . وبعد عودتهم، أسس الفريق مركز أبحاث المفاعلات (RCC) في كالباكام، والذي أُنشئ لقيادة جهود الهند في مجال مفاعلات التوليد بموجب مرسوم تنفيذي من فيكرام سارابهاي عام 1971، والذي أُعيد تسميته إلى مركز إنديرا غاندي للأبحاث الذرية عام 1985. ^{[ 2 ]}

أُجريت تعديلات جوهرية على تصميمات المفاعل من قِبل مهندسين هنود لبناء مفاعل FBTR، المصمم لإنتاج 40 ميغاواط حراري و13.2 ميغاواط كهربائي. وكان من المقرر في البداية استخدام وقود أكسيد مختلط من البلوتونيوم واليورانيوم عالي التخصيب، وهو ما لم يتحقق بعد سحب فرنسا عرضها لبيع اليورانيوم المخصب للمشروع عقب التجربة النووية الهندية "بوذا المبتسم" عام 1974. وقد دفع عدم توفر اليورانيوم المخصب للمشروع مركز بارك للأبحاث الذرية (BARC) ومركز إنديرا غاندي للأبحاث الذرية (IGCAR) إلى تطوير وقود بديل من الكربيد المختلط لمفاعل التوليد ، مما يوفر خصائص توليد وحرارة أفضل، على الرغم من أن قلة خبرتهما الدولية في هذا النوع من الوقود شكلت تحديًا فريدًا للمشروع. ^{[ 2 ]}  

بدأ بناء المفاعل عام 1972 ووصل إلى أول حالة حرجة في أكتوبر 1985 ( 1985-10 ) ، ^{[ 3 ] مما جعل الهند سابع} دولة تمتلك تكنولوجيا بناء وتشغيل مفاعل التوليد بعد الولايات المتحدة والمملكة ^{المتحدة} وفرنسا واليابان وألمانيا وروسيا . وقد صُنعت جميع مكونات المفاعل تقريبًا محليًا في الهند. [ ⁴ ]  

نادرًا ما عمل مفاعل FBTR بكامل طاقته التصميمية، واضطر إلى الإغلاق بين عامي 1987 و1989 بسبب مشاكل فنية. ومن عام 1989 إلى عام 1992، عمل المفاعل بقدرة 1  ميغاواط. وفي عام 1993، رُفعت قدرة المفاعل إلى 10.5  ميغاواط. وفي سبتمبر 2002، بلغ معدل استهلاك الوقود في مفاعل FBTR لأول مرة 100,000 ميغاواط-يوم لكل طن متري من اليورانيوم (MWd/MTU). ويُعتبر هذا إنجازًا هامًا في تكنولوجيا مفاعلات التوليد. وفي 7 مارس 2022، وصل المفاعل إلى مستوى الطاقة التصميمية البالغ 40 ميغاواط حراري. ^{[ 3 ]}

بالاستفادة من الخبرة المكتسبة من تشغيل مفاعلي FBTR و KAMINI، وصل مفاعل التوليد السريع النموذجي (PFBR) بقدرة 500  ميغاواط إلى مراحل متقدمة من الإنشاء في كالباكام. ^{[ 5 ]} ومع ذلك، تم التخلي عن وقود الكابيد بسبب خاصية الاشتعال التلقائي ، وتم النظر في استخدام وقود أكسيد مختلط بدلاً منه لمفاعل PFBR باستخدام 30% من ثاني أكسيد البلوتونيوم و70% من ثاني أكسيد اليورانيوم الطبيعي أو المستنفد . ^{[ 2 ]}

يستخدم المفاعل وقودًا من كربيد البلوتونيوم واليورانيوم المختلط ، والصوديوم السائل كمبرد. يتكون الوقود من مزيج محلي الصنع بنسبة 70% من كربيد البلوتونيوم و30% من كربيد اليورانيوم. يُستخلص البلوتونيوم المستخدم في الوقود من الوقود المشع في مفاعلات الطاقة النووية في مدراس، ثم يُعاد معالجته في تارابور .

يتم إنتاج بعض اليورانيوم من خلال تحويل حزم الثوريوم التي توضع أيضًا في قلب المفاعل. ^{[ 6 ]}