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KSU核反应堆内部一瞥

2019年6月26日
Paul Rako有机会参观了堪萨斯州立大学的“TRIGA”核反应堆,该反应堆为学生和研究人员提供教育设施。

2018年2月,我访问了中国核反应堆建筑在堪萨斯州曼哈顿的堪萨斯州立大学(图1).我在堪萨斯州停留,拜访模拟游戏迷Arlie Stonestreet二世在我去2018年的路上模拟爱好者聚会在硅谷。斯通斯特里特是超冰也是KSU的校友

1.从KSU TRIGA核反应堆控制室看到的景象令人印象深刻。

核管理委员会(美国核管理委员会)特许了KSU反应堆,为KSU和附近的大学和学院的所有学生提供教育设施。该宪章还为堪萨斯大学的研究人员和美国中部的其他人提供了一个辐照设施。此外,它还提供了一个培训核反应堆操作员的设施。最后,它是一个示范设施,以增加公众对核能和核反应堆系统的了解。

这个反应堆是由通用原子公司.被称为TRIGA(培训,研究,同位素,通用原子),学生和研究人员可以使用反应堆来研究辐照,仪器仪表和核物理。控制面板由经过资格预审和培训的学生以及教师和研究人员参加(图2)

2.罗伯特·李·西摩四世和一名KSU学生在TRIGA研究核反应堆的控制面板上工作。

安全第一

该反应堆具有1.25 MW的连续热输出能力,并能脉冲到1,340 MW。这是固有的安全.燃料棒由铀锆氢化物(UZrH)制成。燃料棒有一个热限制机制,温度越高,反应性越差。当输出功率脉冲时,功率将在几毫秒内降低到安全水平。该反应堆建于1962年,为了安全和安全有大量钢筋混凝土(图3).该反应堆刚建成时的输出功率为100千瓦。

3.KSU的核反应堆被安置在一个大型混凝土容器中。这不是一个安全壳,因为反应堆本质上是安全的。(由核管理委员会提供)

反应器有径向和切向的实验孔(图4).还有一个实验水箱,以及六英尺厚的混凝土门后面的石墨热柱。当我问热柱是否用于散热时,KSU反应堆主管罗伯特·l·西摩(Robert L. Seymour)指出,“热柱中的热”这个词可能有点误导人。这个词指的是中子的能量在那个区域遇到的,不是一个从核心散热的地方。”石墨使中子热化成特定的能量。

4.KSU核反应堆的平面图显示了可供实验人员使用的港口和水池。(由核管理委员会提供)

进行大旅行

反应堆周围是维护和实验系统(图5).请注意访问面板上的KSU Wildcat标志。KSU有一个最好的篮球队在乡下。男队也很不错。

5.反应堆容器的右侧是维修和科学实验设施。这是堪萨斯大学野猫队的标志。

看到这些昂贵的设备,我很怀念我的大学生活,在那里,只要学生提出要求,就可以得到价值数百万美元的设备。我记得在74L74触发器上做电压对比电子显微镜。我想我不会有扫描电子显微镜我的家实验室.学生们,有机会的时候就玩这些东西。这里有一个视频,可以快速地看一下这种显微镜下的电压对比:

参观这个设施的人是史蒂夫·贝林格(图6)他是总统公司的首席执行官辐射探测技术公司.他在旅行中遵守严格的礼仪。每个人都戴上了夹式剂量计,他在实验室记录本上登录和退出。

6.史蒂夫·贝林格拥有辐射博士的头脑,他能够理解并利用堪萨斯州立大学的核反应堆。

反应堆室内的景色更令人印象深刻(图7).该反应堆同时展示了持久性和尖端科学。反应堆容器侧面的艺术品是合适的,增加了设施产生的奇迹。

7.KSU核反应堆容器有通往水池顶部的楼梯。在前景是实验槽覆盖着格栅。救生圈的存在让人停下来想象。

堆芯内部

燃料棒周围的水池发出蓝光是因为切伦科夫辐射(图8).这是由于燃料棒中的电子在水中移动的速度比光速快,大约0.75摄氏度。发射光谱与频率成正比;大部分的光属于紫外光谱。我们的眼睛对蓝色比紫色更敏感,所以我们看到的是蓝光。像许多发现和发明一样,它不是一个人的工作。Oliver Heaviside在1888年就预言了这一点。居里夫人在1910年注意到了这种辉光,吕西安·马利特在1926年也注意到了。切伦科夫在1934年观察并将其写了下来,但他没有提供任何解释。1937年,他的同事伊戈尔·塔姆(Igor Tamm)和伊利亚·弗兰克(Ilya Frank)提出了蓝辉光理论。

8.由于切伦科夫辐射,反应堆核心发出蓝色的光。这是由于射线在水中的传播速度比光速快。

反应堆的上层甲板有一个漂亮的美国泰克范围还有一组mesytec放大器模块(图9).的TekDPO7104带宽为1ghz,采样频率为20gsample /s。在eBay上买一台二手电脑需要花费7800美元。像我这样的老狗喜欢大屏幕。总部位于德国的mesytec公司为中子探测器、硅条探测器和光电倍增器制造读出系统和电子产品。

9.反应堆的顶部甲板上有一些令人印象深刻的仪器。作为一种数据收集工具,笔记本电脑已经变得无处不在。

反应堆建筑的左侧有更多的实验和安全壳(图10).通用原子公司已经在24个国家建造了66座TRIGA反应堆。火电等级从20千瓦到16兆瓦不等。一些具有2.2万兆瓦的脉冲功率能力。1958年,通用原子公司建造了第一个TRIGA反应堆。

10.左侧的TRIGA反应堆室有更多的实验和存储设施。

无事生非

我最喜欢的关于KSU反应堆的小道消息是一篇由美国广播公司(ABC)的两个实习生撰写的可怕的新闻报道,他们以为自己找到了一条安全方面的独家新闻,说参观该设施是多么容易。事实证明玩笑开在他们身上他们以为KSU的学生在调情,但实际上FBI要求学生们给这两名记者拍一张照片,因为他们当时正前往几个核设施。该设施不受保护,且属于最高机密——其宗旨是教育公众。因为它本身是安全的,而且没有钚,所以对恐怖分子来说不是很有用。

这所大学本身有一个关于设施的很棒的视频。

关于美国广播公司的文章,斯通斯特里特指出:“直到今天,他们仍然让公众参观反应堆。事实上,KSU的“开放参观日”就在这周末,他们将进行一整天的公众参观。(ABC)是如何把这件事变成一个史诗般的丑闻的,这几乎令人难以置信。”见鬼,225美元一小时,你可以使用见鬼的设施.不用说,美国广播公司从未收回、更正或为这篇文章道歉。

小心炒作

这让我想起了NBC的时候雪佛兰卡车的“曝光着火了,结果他们不得不把燃烧的信号弹绑在框架上才能得到视频。由于报道马虎,美国广播公司(ABC)抢先了一步燃烧的汽车这是几年前的潮流。

话又说回来,巡航控制开关设计缺陷会导致汽车燃烧。别忘了那些福特的点火开关烧毁了2000多辆汽车.拉尔夫·纳德(Ralph Nader)创立的汽车安全中心(Center for Auto Safety)指出:“……联合技术研究中心(United Technologies Research Center)的一份报告称,点火开关着火的“主要原因”是“通过点火开关的电路中感应负载造成的电侵蚀”。“启动开关产生的电弧会从端子上融化少量的铜。杂散的铜会嵌入到Minlon®绝缘子中,经过多次循环后,会导致B+(电池)直接接地短路。”

也许我们在设计我们的电气和电子系统时,都应该考虑到KSU核反应堆的设计关怀和固有的安全性。我们知道我们不会在大众媒体上得到公平对待。

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