Lò phản ứng nghiên cứu và ứng dụng

Nghiên cứu đa ngành với sự hỗ trợ của các lò phản ứng nghiên cứu đã đưa đến những phát triển mới trong lĩnh vực điện hạt nhân, sản xuất đồng vị phóng xạ và y học hạt nhân, nghiên cứu và ứng dụng chùm nơtron, kiểm tra vật liệu, kiểm chứng các chương trình máy tính (mô phỏng các quá trình và thiết bị năng lượng hạt nhân), các phân tích cơ bản khác nhau và xây dựng năng lực cho các chương trình khoa học và công nghệ hạt nhân.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lò phản ứng nghiên cứu và ứng dụng THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG Trong hơn 70 năm, các lò phản ứng nghiên cứu đã trở thành trung tâm của sự đổi mới và sáng tạo cho ngành khoa học và công nghệ hạt nhân. Nghiên cứu đa ngành với sự hỗ trợ của các lò phản ứng nghiên cứu đã đưa đến những phát triển mới trong lĩnh vực điện hạt nhân, sản xuất đồng vị phóng xạ và y học hạt nhân, nghiên cứu và ứng dụng chùm nơtron, kiểm tra vật liệu, kiểm chứng các chương trình máy tính (mô phỏng các quá trình và thiết bị năng lượng hạt nhân), các phân tích cơ bản khác nhau và xây dựng năng lực cho các chương trình khoa học và công nghệ hạt nhân. 1. Lịch sử phát triển lò phản ứng hạt nhân sản xuất plutoni. nghiên cứu Tại Nga, dưới sự lãnh đạo của I. Lịch sử ra đời và phát triển các lò phản Kurchatov, lò phản ứng hạt nhân F-1 cũng đã ứng hạt nhân đầu tiên bắt đầu với lò phản ứng được lắp đặt và vận hành vào năm 1946 với mục Chicago Pile-1 (CP-1) dưới sự lãnh đạo của E. đích sản xuất plutoni. Năm 1947, tại phòng thí Fermi được lắp đặt vào năm 1942, đánh dấu việc nghiệm Chalk River, Canada lò phản ứng nghiên tạo ra và duy trì phản ứng phân hạch hạt nhân cứu NRX được xây dựng nhằm mục đích phục dây chuyền đầu tiên trên thế giới. Mục tiêu của vụ các nghiên cứu cơ bản và đo đạc thu thập các lò phản ứng này là thực hiện phản ứng phân hạch số liệu hạt nhân. Lò này đạt công suất 20 MW dây chuyền và tạo nguồn nơtron cho mục đích (nhiệt) vào năm 1949. Số 50 - Tháng 3/2017 1  THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Trong khoảng 20 năm, thiết kế các lò yêu cầu mới về an toàn. phản ứng nghiên cứu đã phát triển đến mức thông lượng nơtron trung bình đã tăng gần 9 bậc độ lớn (hình 1). Có thể thấy vào giữa những năm 1960, thông lượng nơtron nhiệt trong lò phản ứng đã đạt khoảng 1015n/cm2.s và không tăng đáng kể cho đến nay (Lò phản ứng nghiên cứu Đà Lạt có thông lượng cực đại 2.1x1013n/cm2.s). Hình 2. Phân bố các lò nghiên cứu theo số năm vận hành (tuổi) với khoảng 50% số lò trên 40 năm Liên bang Nga có số lò phản ứng nghiên cứu hoạt động cao nhất - 65 lò (bao gồm cả các cơ cấu tới hạn), tiếp theo là Mỹ (42), Trung Hình 1. Sự phát triển của thông lượng Quốc (17), Pháp (10), Nhật Bản (8) và Đức (8). nơtron trong lò phản ứng nghiên cứu theo thời Nhiều nước đang phát triển cũng có các lò phản gian (với một số tên lò phản ứng nghiên cứu điển ứng nghiên cứu, bao gồm Algeria, Bangladesh, hình) Colombia, Ghana, Jamaica, Libya, Ma-rốc, Trong hơn 70 năm, các lò phản ứng Nigeria, Thái Lan và Việt Nam. Một số quốc gia nghiên cứu đã trở thành trung tâm của sự đổi mới khác đang xây dựng hoặc lên kế hoạch xây dựng và sáng tạo cho ngành khoa học và công nghệ hạt các lò phản ứng nghiên cứu đầu tiên trong tương nhân. Nghiên cứu đa ngành với sự hỗ trợ của các lai gần, cụ thể là Jordan, Azerbaijan, Sudan, lò phản ứng nghiên cứu đã đưa đến những phát Bolivia, Tanzania và Ả-rập Xê-út. triển mới trong lĩnh vực điện hạt nhân, sản xuất 2. Các đặc trưng của nơtron đồng vị phóng xạ và y học hạt nhân, nghiên cứu và ứng dụng chùm nơtron, kiểm tra vật liệu, kiểm Lò phản ứng nghiên cứu chủ yếu được sử chứng các chương trình máy tính (mô phỏng các dụng để cung cấp các nơtron. Tuy nhiên, hầu hết quá trình và thiết bị năng lượng hạt nhân), các mọi người không thấy rõ những thành tựu của phân tích cơ bản khác nhau và xây dựng năng lực nghiên cứu nơtron đã ảnh hưởng đến cuộc sống cho các chương trình khoa học và công nghệ hạt hàng ngày như thế nào. Nghiên cứu phát hiện nhân. Đến nay, đã có 774 lò phản ứng nghiên cứu nơtron của nhà vật lý người Anh J. Chadwick vào được xây dựng, trong đó có 245 lò phản ứng tại năm 1932 đã nhận giả thưởng Nobel năm 1935. 55 quốc gia đang hoạt động vào năm 2016. Tuy Nhiều nghiên cứu áp dụng các kỹ thuật tán xạ nhiên, một nửa số lò phản ứng nghiên cứu đang nơtron cũng đã bắt đầu phát triển mạnh vào giữa được vận hành trên thế giới hiện đã trên 40 năm những năm 1950. Các nơtron, cùng với proton, tuổi. Nhiều lò trong số đó đang được nâng cấp để là thành phần cấu thành của hạt nhân nguyên tử, đáp ứng các tiêu chuẩn công nghệ hiện nay và các nhưng cũng có thể tồn tại độc lập. Để hiểu tại sao 2 Số 50 - Tháng 3/2017  THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN các nhà vật lý, các nhà nghiên cứu hóa học, các có thể sử dụng chúng trong nghiên cứu động học bác sĩ, nhà sinh vật học và các nhà địa chất học của các phân tử và mạng phân tử. lại quan tâm tới việc sử dụng nơtron trong nghiên Các tính chất độc đáo của nơtron làm cứu và phát triển cũng như trong nhiều ứng dụng cho chúng trở thành một công cụ có giá trị trong công nghiệp, cần phải biết bản chất đặc biệt của nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ. nơtron và cách chúng tương tác với vật chất: • Nơtron trung hòa về điện. Chúng có thể 3. Các kiểu lò phản ứng nghiên cứu thâm nhập và có thể kiểm tra vật liệu (kiểm tra Các lò phản ứng nghiên cứu ...