مفاعل الأبحاث النووية التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

يخدم مفاعل الأبحاث النووية التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ( MITR ) أغراض البحث العلمي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . وهو من نوع الخزانات. مفاعل بقدرة 6 ميغاواط [ 2 ] يتم تهدئة إشعاعه وتبريده بالماء الخفيف، ويستخدم الماء الثقيل كعاكس. وهو ثاني أكبر مفاعل بحثي تابع لجامعة في الولايات المتحدة (بعد مركز أبحاث المفاعلات بجامعة ميسوري )، ويعمل منذ عام 1958. [ 7 ] وهو رابع أقدم مفاعل عامل في البلاد. [ 1 ]

تاريخ

عملت النسخة الأولى من المفاعل، MITR-I، من عام 1958 إلى عام 1974. ثم جرى تحديث المفاعل إلى تصميم جديد، MITR-II، الذي يوفر تدفقًا أعلى للنيوترونات . [ 8 ] : 46

هناك خطط لتحويل المفاعل لاستخدام اليورانيوم منخفض التخصيب بدلاً من اليورانيوم عالي التخصيب للتخفيف من خطر الانتشار النووي ؛ اعتبارًا من عام 2016، كان من المقرر إجراء هذا التحويل في عام 2027. [ 9 ]

المواصفات الفنية

يستخدم تصميم مفاعل MITR-II وقودًا من نوع الألواح المزودة بزعانف، مرتبة في نمط سداسي من مجموعات وقود معينية الشكل. [ 6 ] يتم التحكم في الطاقة بواسطة ستة قضبان تحكم يدوية من نوع الشفرات مصنوعة من فولاذ البورون المقاوم للصدأ، وقضيب تحكم واحد من الألومنيوم مع الكادميوم يمكن وضعه على نظام تحكم آلي. يتدفق الماء الخفيف لأعلى عبر قلب المفاعل، ويحيط به خزان من الماء الثقيل. يحيط بخزان الماء الثقيل جدار من الخرسانة الكثيفة يعمل كحاجز واقٍ. تبلغ أقصى درجة حرارة للمبرد 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) . [ 2 ] يتم تبريد الماء الخفيف والماء الثقيل باستخدام دوران قسري عبر مبادلات حرارية إلى نظام تبريد ثانوي. يتم تبديد الحرارة من المفاعل في النهاية إلى الغلاف الجوي عبر نظام التبريد الثانوي باستخدام برجي تبريد معياريين من شركة Tower Tech - طراز TTXL-081950. [ 10 ]  

يستخدم المفاعل وقود اليورانيوم 235 عالي التخصيب ، على شكل سيرميت اليورانيوم والألومنيوم مع غلاف من الألومنيوم .

تُجرى عملية التزود بالوقود من 3 إلى 4 مرات سنويًا. [ 6 ] تتضمن عملية التزود بالوقود الواحدة إعادة ترتيب مكونات قلب المفاعل، أو مزيجًا من إعادة الترتيب واستبدال المكونات القديمة بأخرى جديدة. وتُعدّ هذه العملية أكثر تكرارًا من محطات الطاقة النووية ومعظم مفاعلات الأبحاث . عادةً ما تتوقف محطات الطاقة عن العمل لمدة تتراوح بين 17 و23 شهرًا بين عمليات التزود بالوقود، حيث يُعاد خلالها ترتيب قلب المفاعل بالكامل ، ويُستبدل ما بين ثلث ونصف قلب المفاعل. أما العديد من مفاعلات الأبحاث (وخاصةً مفاعلات الجامعات) فتظل لعقود دون الحاجة إلى التزود بالوقود ، وذلك نظرًا لكثافة الطاقة العالية للوقود النووي وقلة استخدامها عند مستويات الطاقة العالية.

الاستخدامات

يشمل برنامج أبحاث معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا معظم جوانب علوم وهندسة النيوترونات، بما في ذلك الطب النووي. ومن هذه الأنشطة:

يُعدّ معهد MITR واحدًا من ستة مراكز فقط في العالم شاركت في تجارب سريرية على المرضى لاستخدام العلاج بالتقاط النيوترونات بالبورون (BNCT) لعلاج أورام الدماغ وسرطان الجلد . ويُعتبر شعاع محوّل الانشطار في معهد MITR الأول من نوعه الذي صُمّم خصيصًا لهذا الغرض. وقد توقف المعهد عن إجراء تجارب BNCT.

تعرض المفاعل لانتقادات من قبل مايلز بومبر من مركز جيمس مارتن لدراسات منع الانتشار النووي لعدم كفاية استخداماته الفريدة مقارنة بمخاطر استخدام اليورانيوم عالي التخصيب. [ 9 ]

للمزيد من القراءة

  • بيريز، بيدرو ب.؛ ريتشاردز، ويد ج. (22 فبراير 2000). مفاعلات الأبحاث الجامعية: المساهمة في البنية التحتية العلمية والهندسية الوطنية من عام 1953 إلى عام 2000 وما بعده (تقرير). المنظمة الوطنية لمفاعلات الاختبار والبحث والتدريب؛ اللجنة الفرعية التابعة للجنة الاستشارية الوطنية لمفاعلات البحث والتطوير النووي لتحليل مستقبل الهندسة النووية الجامعية ومفاعلات الأبحاث. مؤرشف من الأصل في 1 يوليو 2007. تم الاطلاع عليه في 24 ديسمبر 2021 .
  • رايلي، كيه جيه؛ بينز، بي جيه؛ هارلينج، أو كيه (18 مارس 2003). "خصائص أداء حزمة النيوترونات فوق الحرارية القائمة على محول الانشطار في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا". الفيزياء في الطب وعلم الأحياء . 48 (7). معهد الفيزياء والهندسة في الطب : 943-958 . doi : 10.1088/0031-9155/48/7 / 310 . eISSN 1361-6560 . ISSN 0031-9155 . LCCN 58049741. OCLC 1762343. PMID 12701897. Wikidata Q34191347 .      
  • فريق عمل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للأبحاث (1 أكتوبر 1970). تقرير تحليل السلامة لمفاعل الأبحاث التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MITR-II)، MITNE-15 (تقرير). قسم الهندسة النووية | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 "قاعدة بيانات مفاعلات الأبحاث التابعة للوكالة الدولية للطاقة الذرية (RRDB)" . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 27 ديسمبر 2021. تم الاطلاع عليها بتاريخ 27 ديسمبر 2021 .
  2. ١ ٢ ٣ "المفاعل | أنظمة المفاعل | أنظمة التبريد" . مختبر المفاعلات النووية | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٤ ديسمبر ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٧ ديسمبر ٢٠٢١ .
  3. ↑ تايلور، تريسي (21 يوليو 2021). "اليوم في تاريخ مختبر المفاعلات النووية - 21 يوليو 1958" . مختبر المفاعلات النووية | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2021. يصادف اليوم مرور 63 عامًا على وصول مفاعل MITR-I إلى حالة التفاعل النووي الحرجة لأول مرة! كان مفاعل MITR-I أول تكوين أساسي لمفاعل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MITR) وكان قيد التشغيل من عام 1958 حتى عام 1973 (عندما بدأ التحويل إلى مفاعل MITR-II، وهو التكوين الأساسي الحالي لمفاعل MITR).
  4. ١ ٢ ٣ "المفاعل | المفاعل في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا" . مختبر المفاعلات النووية | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في ٢٤ ديسمبر ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه في ٢٧ ديسمبر ٢٠٢١ .
  5. ↑ "تجارب المفاعل | المرافق" . مختبر المفاعلات النووية | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 ديسمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 ديسمبر 2021 .
  6. 1 2 3 4 "المفاعل | وصف القلب" . مختبر المفاعلات النووية | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 27 ديسمبر 2021 .
  7. ↑ ين، إيرل سي. (29 يناير 1986). " جامعة كامبريدج تُقيّم مفاعل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا النووي" . مجلة التكنولوجيا . المجلد 105، العدد 59. الرقم الدولي الموحد للدوريات 0148-9607 . رمز OCLC 3406944. مؤرشف من الأصل في 16 فبراير 2021. تاريخ الاسترجاع 24 ديسمبر 2021 .    
  8. ↑ الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب (2016). الحد من استخدام اليورانيوم عالي التخصيب في مفاعلات الأبحاث المدنية . مطبعة الأكاديميات الوطنية. ISBN 978-0309379182.{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  9. 1 2 آدامز، دان (2 سبتمبر 2016). "تأجيل تحويل مفاعل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى وقود أكثر أمانًا إلى عام 2027" . صحيفة بوسطن غلوب . مؤرشف من الأصل في 23 سبتمبر 2021.
  10. ↑ لوحة الوحدة .