Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 2 - Den svenska nolleffektsreaktorn R0. Egenskaper och användning, av Rolf Persson och Carl-Erik Wikdahl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
Den svenska
nolleffektsreaktorn R0
Egenskaper och
användning
Tekn. lic. Rolf Persson och
civilingenjör Carl-Erik Wikdahl, Studsvik
R0, som är Sveriges andra och Studsviks första
reaktor, är en experimentreaktor, byggd för
reaktorfysikaliska mätningar på i första hand
systemet naturligt uran — tungt vatten. Högsta
tillåtna effekt är 50 W men normal drifteffekt
torde bli ungefär 1 W. Även jämförd med en
glödlampa är således effekten försumbar,
varför benämningen nolleffektsreaktor synes
adekvat.
Reaktorns egenskaper
R0 gjordes kritisk första gången den 25
september 1959 kl. 17.35, ungefär 2,5 år efter
projekteringsarbetets början. R0 är inte unik;
föregångare finns bl.a. i Kanada, USA, Frankrike
och Jugoslavien. Dessutom kan nämnas, att AB
Atomenergi sedan 1955 i Stockholm haft Zebra,
en underkritisk experimentuppställning, som
nu är flyttad till Studsvik. R0 är en
vidareutveckling av Zebra.
Skillnaden är, att R0:s tank är betydligt större
än Zebras, diametern är 2,25 mot 1 m. Eftersom
neutronproduktionen är proportionell mot
volymen och läckningen proportionell mot ytan
hos tanken, läcker en betydligt mindre del av
de producerade neutronerna ut från den större
tanken. R0 kan därför göras självförsörjande
på neutroner, varvid reaktorn blir kritisk. För
Zebra är detta inte möjligt, och man måste
därför införa en yttre neutronkälla för att
kunna göra mätningar.
R0 innehåller mera uran och tungt vatten än
Zebra och är därför dyrare. Då den kan bli
kritisk, fordras vidare ett omfattande
säkerhets- och kontrollsystem samt strålskydd. I
gengäld får man i R0 ett forskningsinstrument som
ger helt andra möjligheter till omfattande
experiment och stor mätnoggrannhet.
621.039.52(485)
Vid R0 skall man främst bedriva systematiska
studier av neutronekonomi och kinetik hos
olika reaktorsystem. Det skall sålunda vara
möjligt att undersöka olika sorters
bränsleelement — enkla stavar av uranmetall, knippen
med tunna stavar av urandioxid, gaskylda
eller vattenkylda element m.m.
Bränsleelementens antal och placering skall man kunna
variera inom mycket vida gränser. Man har
därför strävat efter att göra konstruktionen rörlig
och lätthanterlig så att de ofta förekommande
omplaceringarna kan göras snabbt och smidigt.
Säkerhetsföreskrifter har i många fall satt en
övre gräns för systemets rörlighet.
För att man över huvud taget skall kunna
göra de önskvärda omfattande förändringarna
i reaktorkärnan på ett enkelt sätt fordras, att
reaktorn körs vid mycket låg effekt. Det är
nödvändigt att hålla den inducerade aktiviteten
i reaktorns konstruktionsmaterial och
bränsleelement så låg, att man kan handskas med
reaktorkomponenterna strax efter en
avstängning. Den låga effektnivån är också i de flesta
fall fullt tillräckligt ur experimentsynpunkt.
Sådana fenomen som hög temperatur och
förgiftning från fissionsprodukter, som är
väsentliga problem i en kraftreaktor med hög
effektnivå, kan man i viss utsträckning simulera i en
nolleffektsreaktor.
Även på andra sätt är R0 anpassbar.
Grafit-reflektorn och strålskyddet kan monteras ned,
så att man kan köra reaktorn antingen bar,
dvs. med försumbar neutronreflexion, eller
försedd med reflektor och strålskydd.
Reaktorsystems neutronekonomi
och kinetik
Vid reaktorfysikaliska beräkningar startar man
med mikroskopiska utgångsparametrar, olika
slag av spridnings- och absorptionstvärsnitt för
neutroner m.m., och med hjälp av mer eller
mindre komplicerade beräkningsmodeller
arbetar man sig fram till de makroskopiska
slutvärdena för kritisk storlek,
multiplikationskonstant etc. Tyvärr är såväl utgångsvärden
som beräkningsmodeller behäftade med fel,
som blir fullt märkbara i slutresultaten. På
nuvarande stadium kan man med sådana
teoretiska beräkningar nå en noggrannhet på multi-
21 TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 1
R Persson
C-E Wikdahl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
