LMFR

Z Wikipedii

Reaktor jądrowy LMFR (liquid metal fast reactor) jest zaawansowanym typem reaktora jądrowego, w którym czynnikiem chłodzacym w obiegu pierwotnym jest ciekły metal. Reaktory LMFR były początkowo stosowane w atomowych okrętach podwodnych.

W rosyjskich okretach podwodnych klasy Alfa stosowane są reaktory chłodzone ciekłym ołowiem. Zarówno rosyjskie jak i amerykanskie siły morskie posiadały wcześniej okręty podwodne napędzane reaktorami typu LMFR.

Czynnikami chłodzącymi mogą być:

Metale ciekłe w temperaturze pokojowej:
- rtęć.
- stop NaK.
Stopione metale:
- sód.
- ołów.

W praktyce, wszystkie reaktory chłodzone metalami są reaktorami prędkimi. Wszystkie używane metale mają trzy wysoko pożądane cechy chłodziw reaktorów prędkich:

Dobra charakterystyka przewodnictwa cieplnego. Rdzenie szybkich reaktorów mają skłonność do generowania dużych ilości ciepła w małej objętości w porównaniu z reaktorami innych klas.
Niska absorpcja neutronów. Ta własność jest pożądana przez każdy czynnik chłodzacy reaktor, ale szczególnie ważna dla reaktorów prędkich – małe pochłanianie neutronów jest główną zaletą chłodziwa.
Małe spowolnienie neutronów. Na przykład woda nie mogłaby być użyta z powodu zbyt dużego spowalniania neutronów przechodzacych przez nią.

Za datę powstania reaktorów prędkich uznaje się powstanie reaktorów neutronowych chłodzonych ciekłym metalem, albo powstanie wzbogacających reaktorów typu LMFBR lub jednostek napedowych stosowanych w marynarce wojennej. Wyodrębnia sie także dwie inne główne klasy reaktorów prędkich.

Chłodzone gazem reaktory predkie,
Różne odmiany reaktora typu SCWR.

Okręt podwodny USS Seawolf był drugim atomowym okretem podwodnym i jedynym amerykańskim posiadającym reaktor chłodzony sodem. Został on wprowadzony do eksploatacji w 1957 roku. Przecieki na przegrzewaczu które pojawiły się w czasie eksploatacji zostały zbocznikowane. Po to aby dokonac standaryzacji reaktorów w posiadanej flocie, reaktor chłodzony sodem został zamieniony w 1958 roku na Reaktor wodny ciśnieniowy.

Doświadczalny reaktor atomowy chłodzony sodem (SRE – Sodium Reactor Experiment) został także wybudowany w Połnocnoamerykańskim Lotniczym Miedzynarodowym Laboratorium w Susana Field połozonym w górach Simi Hills, na południowy zachód od Los Angeles. 26 czerwca 1959 reaktor SRE uległ awarii częściowego stopienia rdzenia. Była to pierwsza w historii energetyki atomowej awaria power excursion. Spowodowała ona przegranie rdzenia i w rezultacie stopienie jednej trzeciej paliwa jądrowego, oraz uwolnienie znaczacych ilości radioaktywnych gazów. Trzeba zaznaczyć, że stopienie rdzenia reaktora może zajść przy każdym rodzaju czynnika chłodzącego, więc ten incydent nie rzutuje negatywnie na stosowanie sodu jako chłodziwa.

Reaktor Fermi 1 w Monroe County, Michigan był doświadczalnym reaktorem prędkim powielającym (raktor FBR), chłodzony sodem, ktory pracował od 1963 roku do 1972 roku. W 1963 roku uległ awarii częściowego stopienia rdzenia i w roku 1975 został wycofany z eksploatacji.

Rosyjskie reaktory BN-600 i BN-350 oraz amerykański EBR-II były chłodzone sodem. Reaktor EBR-I chłodzony był stopem metali NaK. Stop NaK jest ciekły w temperaturze pokojowej. Ciekłe metale jako chłodziwa uzywane sa w większości prędkich reaktorów powielających.

Wiele typów reaktorów IV generacji będących w stadium opracowań projektuje sie jako chłodzone ciekłymi metalami.