IAEA Sources de rayonnements Réacteurs de Recherche Jour 4 – Leçon 4 1.

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1 IAEA Sources de rayonnements Réacteurs de Recherche Jour 4 – Leçon 4 1

2 IAEA Objectif Discuter les types et usages des Réacteurs de Recherche 2

3 IAEA Contenu  Types de Réacteurs de Recherches Réacteur avec Piscine Réacteurs TRIGA Autres Réacteurs/ Assemblages critiques  Usages des réacteurs de recherche 3

4 IAEA Introduction  Réacteurs de Recherches  Non utilisé pour produire de l'électricité  Produit des neutrons pour diverses utilisations  Utilisent 235 U plus enrichi que celui des réacteurs de puissance  Environ 266 en exploitation dans le monde (Janvier 2014) 4

5 IAEA Types  Type Piscine (61 unités)*  Plaques de combustible en aluminium  Barres de Contrôle  Eau pour la modération et le refroidissement  Béryllium ou graphite comme réflecteur commun de neutrons  Les carneaux vides pour les expériences  Ouvertures pour le faisceau de neutrons  Type de réservoir (27 unités)* * Données sur les réacteurs de recherche -Jan. 2014- 5

6 IAEA Réacteur Type Piscine 6

7 IAEA Réacteurs d'essai Le réacteur d'essai des matériaux (MTR) complété en 1952 dans l'Idaho a été le cheval de bataille du programme de réacteur d'essai de l'US Atomic Energy Commission depuis de nombreuses années. C'était le premier réacteur à être construit uniquement pour les essais de matériaux à être utilisés dans d'autres réacteurs. 7

8 IAEA Types  TRIGA (37 unités)*  60-100 éléments combustible cylindrique (36 mm de diamètre)  Combustible d'uranium et modérateur d’hydrure de zirconium  l’eau pour modération et refroidissement  Béryllium ou graphite réflecteurs commun de neutrons  Fonctionne à des niveaux de puissance thermique de moins de 0,1 à 16 mégawatts et pulsé à 25 000 MW * Données de Jan. 2014 8

9 IAEA TRIGA 9

10 IAEA Types Certains produisent des radioisotopes TypeNombre* Assemblages critiques (Puissance zero) 79 Réacteurs d’essais 15 Installations de formation 21 Prototypes2 production d'électricité 1 Recherche138 * Données - Jan. 201- 10

11 IAEA Types  Certains sont modérés par l’eau lourde (10) ou graphite  Certains sont des réacteurs rapides (pas de modérateur et combustible mixte U-Pu ) 11

12 IAEA Usages  Analyse et test de matériaux  Production de radio-isotopes  Recherche sur la Fusion  Sciences de l'environnement  Développement de matériaux de pointe  Drug design  Médecine nucléaire 12

13 IAEA Usages 13

14 IAEA Usages  Expériences de diffusion de neutrons pour étudier la structure des matériaux à l'échelle atomique  Activation neutronique pour détecter la présence de petites quantités de matériau 14

15 IAEA Usages  Production de Radioisotope  90 Y à partir de 89 Y pour le traitement du cancer du foie  99 Mo à partir de la fission des feuilles de 235 U pour produire le 99m Tc pour la médecine nucléaire 15

16 IAEA Usages  La transformation industrielle  Transmutation neutronique dopage de cristaux de silicium  Changements de l'étude résultant de bombardement neutronique intense (par exemple, la fragilisation de l'acier) 16

17 IAEA Réacteurs de Chicago CP-2 17

18 IAEA  puissance nulle assemblages de maquette cœur de réacteur à grande échelle utilisé pour:  mieux comprendre une variété de concepts de réacteurs  aider à la conception d'ingénierie de ces systèmes de réacteurs Réacteur à puissance zéro 18

19 IAEA Réacteur à puissance zéro ZPR-2, un réacteur à eau lourde, a débuté ses opérations en 1952 et a été utilisée dans le développement des réacteurs de puissance Savannah utilisé pour la production de plutonium 19

20 IAEA Réacteur à puissance zéro ZPR-6, conçu pour faire progresser la technologie de réacteur à neutrons rapides pour l'utilisation civile de la puissance, entré en service en Juillet 1963 20

21 IAEA SLOWPOKE Grand tube d’irradiation des échantillons Petit tube d'irradiation de l'échantillon Barre centrale de commande Anneau de Béryllium Réflecteur inférieur de béryllium 21

22 IAEA SLOWPOKE  Les fonctions principales sont d'effectuer une analyse élémentaire non destructive et produire des quantités de matières radioactives choisies pour l'utilisation dans l'industrie et la médecine  Les laboratoires de SLOWPOKE ont été utilisés dans un nombre de différents domaines tels que:  L'identification des éléments traces  L’offre de radio traceurs  La science médico-légale  L’analyse de l'environnement  Le comptage de la radioactivité 22

23 IAEA SLOWPOKE Spécifications du réacteur TypePiscine Limite de licence20 kW Combustible Uranium extrudé / alliage d'aluminium Modérateureau légère Refroidissement Convection/conduction Diamètre du cœur/hauteur22cm/22.1cm Masse critique 235 U816.664g Vie du combustible6.4 x 10 19 nvt ( dans les petits sites internes) Paramètres d’irradiation ParamètreSites internes Sites externes Flux thermique1 x 10 12 0.5 x 10 12 23

24 IAEA Réacteur à haut flux 24

25 IAEA Où trouver plus Information  Cember, H., Johnson, T. E, Introduction to Health Physics, 4th Edition, McGraw-Hill, New York (2009)  International Atomic Energy Agency, Postgraduate Educational Course in Radiation Protection and the Safety of Radiation Sources (PGEC), Training Course Series 18, IAEA, Vienna (2002)  IAEA Research Reactor Database http://nucleus.iaea.org/RRDB/RR/ReactorSearch.aspx?rf=1 25