Промышленный реактор

Промышленные (оружейные, изотопные, военные) реакторы - используются для наработки изотопов, применяющихся в различных областях (оружие, медицина, промышленность). Наиболее широко используются для производства ядерных оружейных материалов. К промышленным реакторам также относят реакторы, специально предназначенные для наработки трития - компонента термоядерного оружия.

Реакторы, которые в качестве побочного результата могут отапливать жилье, опреснять воду или вырабатывать электроэнергию, называются двухцелевыми. В США промышленные реакторы использовались только по одному назначению.

Функционирование

Чтобы получать плутоний в достаточном количестве, нужны интенсивные нейтронные потоки. В принципе, любой атомный реактор является источником нейтронов, но для промышленного производства плутония используется специально разработанный для этого. К военным реакторам предъявляются такие требования, как:

• большой коэффициент воспроизводства делящегося материала;
• высокая энерго-напряжённость (плотность энергии на объем реакторной зоны);
• короткое время удвоения плутония. Наработка оружейных радионуклидов и расширенное воспроизводство топлива проводится на реакторах-конверторах и реакторах-размножителях.

Исторически первыми промышленными реакторами -наработчиками плутония - были канальные реакторы на тепловых нейтронах с графитовым замедлителем и прямым проточным водным охлаждением (сокращённо ПУГР - промышленный урано-графитовый реактор).

Первые версии реакторов были уран-графитовые и имели проточное охлаждение, которое со временем на новых реакторах изменили на закрытое (в СССР с реактора АДЭ-3, 1961 год).

Промышленные реакторы

Первым в мире промышленным реактором по производству плутония был уран-графитовый реактор В в Хэнфорде (США) на тепловых нейтронах. Заработал он 26 сентября 1944, мощность — 250 МВт, производительность — 6 кг плутония в месяц. Он содержал около 200 тонн металлического природного урана, 1200 тонн графита и охлаждался водой со скоростью 5 кубометров/мин, содержал 2002 канала расположенных горизонтально. На этом реакторе был наработан плутоний-239 для бомбы «Толстяк», сброшенной на г. Нагасаки. Остановлен в феврале 1968.

Легководные реакторы

Реакторы США

Реактор	Начало работы	Окончание работы	Местоположение
B	сентябрь 1944	февраль 1968	Ханфорд
D	декабрь 1944	июнь 1967
F	февраль 1945	июнь 1965
H	октябрь 1949	апрель 1965
DR	октябрь 1950	декабрь 1954
C	ноябрь 1952	апрель 1969
KW	январь 1955	февраль 1970
KE	апрель 1955	январь 1971
N	декабрь 1963	январь 1987
R	декабрь 1953	июнь 1964	Саванна Ривер
P	февраль 1954	август 1988
K	октябрь 1954	июль 1992
L	июль 1954	июнь 1988
C	март 1955	июнь 1988

Реакторы СССР/России

В СССР первый промышленный реактор А-1 («Аннушка») мощностью 100 МВт пущен 19.05.1948 в Челябинске-40

Реактор	Начало работы	Окончание работы	Мощность	Заготовлено, тонн	Местоположение
А (А-1)	1948	1987	100/900	6,5	ПО «Маяк», г. Озерск
АИ*	1951	1987	50/500	3,4
АВ-1	1950	1989	300/1200	8,9
АВ-2	1951	1990	300/1200	9,0
АВ-3	1952	1991	300/1200	6,3
АД	1958	1992	1600/1900	13,5	ГХК, г. Железногорск
АДЭ-1	1961	1992	1600/1900	12,3
АДЭ-2	1964	2010	1600/1900	18,2
И-1	1955	1989	600/1200	8,5	СХК, г. Северск
ЭИ-2 (реактор) (И-2)	1958	1990	600/1200	8,2
АДЭ-3	1961	1992	1600/1900	11,9
АДЭ-4	1964	2008	1600/1900	17,7
АДЭ-5	1965	2008	1600/1900	17,1[1]

* АИ — реактор «А изотопный», модифицирован для получения трития для Термояд. бомбы («слойка» Сахарова) РДС-6.

Тяжеловодные реакторы

Реакторы СССР/России

Реактор	Начало работы	Окончание работы
ОК-180	17 октября 1951	03 марта 1966
ОК-190	27 декабря 1955	08 октября 1965
ОК-190М	-- апрель 1966	16 апреля 1986
ИРЖАН (ЛФ-2)*	30 декабря 1987[2]	в работе

*Л-Ф2 — «легкий», на «трубах Фильда», «модификация вторая».

Реактор ОК-190М уже позволял кроме плутония получать различные радиоактивные изотопы, используемые в народном хозяйстве и идущие на экспорт.

ВОДО-ВОДЯНЫЕ РЕАКТОРЫ

Реакторы СССР/России

Реактор «Руслан» используется для наработки трития и изотопов с 18 июня 1979 г. Был спроектирован и сооружен как альтернатива тяжеловодным реакторам.

Реакторы на быстрых нейтронах

Реакторы СССР/России

Реактор	Начало работы	Окончание работы	Мощность, Мв
БР-2	1956	1957	2
БР-5 (реактор)	1959	1973	5
БР-10 (БР-5 (реактор) после реконструкции) фото	1973	2002	10
БОР-60	1969	работает	(12) 60
МБИР	строится		150

Тритий

В России помимо реактора АИ тритий нарабатывали на реакторе АВ-3, а затем на тяжеловодных реакторах (реактор ОК-180, Тамара и др.) и на реакторе Руслан.

В США тритий сначала нарабатывали на уран-графитовых реакторах в Ханфорде, но затем перешли на тяжеловодные реакторы.