说到核反应堆，我们最经常想到的是核电站反应堆。 它的任务是从核燃料产生热量，然后将其转化为电能。 但是有相当数量的反应堆用于其他目的。 它们用于研究，生产有用的同位素，包括 用于医疗目的，作为民用船只和军舰的能源。 但是，最早的强大核反应堆始于40年代，当时是一项重要任务，即生产武器级p，填充原子武器。 他们被称为工业。 本文正是针对他们的历史和我国的现状。
工业铀-石墨反应器ADE-2核反应堆是一种发生重核裂变（例如铀或p）的受控链式反应的装置。 在这种情况下，会发生大量其他核反应，可用于各种任务。 在1940年代初，物理学家开始寻找最适合制造核弹的裂变材料时，事实证明，浓缩铀和自然界中不存在的artificial的人工元素适合于其作用。 结果，两个选项均得以实施。 投在广岛和长崎的炸弹是这两种不同类型的原型-来自浓缩铀和from的原型。 结果，由于多种原因，p似乎更优选使用。 但是为了获得它，有必要建造一个反应堆，在其中将用中子辐照铀并将其转化为p，然后卸载燃料并对其进行处理（这个过程当时导致形成大量的液体废物，正如我在上一篇
文章中所写）并与之分离。他。 出于这个目的，他们开始在美国，然后在苏联，然后在他们旁边建造整个工厂，用于处理核燃料和the的分离。
作为曼哈顿计划的一部分，世界上第一座工业反应堆在美国建造。 它是“ B”反应堆；它于1944年9月在汉福工厂启动，在那里总共建造了9座工业反应堆。 结果，这使美国人于1945年7月16日在新墨西哥州的一个训练场进行了有史以来的第一次核nuclear炸弹爆炸（三位一体试验），然后于1945年8月9日在长崎进行了军事爆炸。 在广岛，一枚铀炸弹被引爆而没有进行测试爆炸。
在苏联，类似于Handford联合收割机，在车里雅宾斯克州的Ozersk（前身为车里雅宾斯克40号）建造了Mayak联合收割机（以前是817号工厂）。 在那里，第一座工业反应堆“ A”于1948年发射升空。 正是他为第一枚苏联核弹提供了,，其测试于1949年8月29日进行。
第一批工业p生产反应器的设计大致相似。 这些是带有石墨减速器和直流水冷却的通道热中子反应堆。 反应堆堆芯本身（发生连锁反应的空间）是从石墨中收集的，石墨充当中子减速剂。 石墨中中子的减速使得可以使用天然的，未富集的铀作为燃料。 这大大简化并加快了production的生产。 在反应堆的石墨砌体中，钻出一些通道，燃料以铀金属块状圆柱体的形式装入其中。 通过这些通道供应水进行冷却，因为 铀裂变产生大量热量。 将装有燃料的块装载到通道的一侧，在反应堆中进行辐照，在其中形成p（占已装载铀的百分之几），并在一段时间后将其卸载到通道的另一侧，然后进行重新处理-通过化学方法溶解和释放p。 在苏联，这种设计和用途的反应堆被称为PUGRs-工业铀-石墨反应堆。
美国和苏联的PUGR之间的主要区别是美国人拥有水平通道，而我们则是垂直通道。 尽管事实上我们在许多方面都赶上了美国人，并遵循了节省时间的原则，但由于解决了热流不均的许多问题，这种选择在苏联开发商看来似乎更加有利可图。
美国汉福德，世界上第一座B工业反应堆。 您可以看到带有水平通道的前面板，其中装有新燃料。 来源
苏联PUGR活动区的石墨砌体方案。 圆柱体的直径约为9 m，高度相同。因此，反应堆充当了从天然铀辐照和形成p的传送带-这是生产炸弹炸药的一种非常简单但有效的方法。 的确，在这种情况下，必须将反应堆用水冷却，必须将其放在某个地方，然后将其排空（通常已经被燃料中的放射性核素污染），然后在放射性化工厂中分离p时，会产生大量液态放射性废物。 但是时间如此之快，首先要解决的主要任务就是制造武器。 waste，废物问题被推迟到后来，并为许多环境后果奠定了基础，这些后果现在被称为核遗产。
在苏联建造了三座用于生产武器级p的工厂-PA Mayak（车里雅宾斯克州奥泽尔斯克），SCC（托木斯克州塞弗斯克）和国家化工厂（Zheleznogorsk，克拉斯诺亚尔斯克地区）。 从1948年到1965年，共有13台PUGR投入运行。
PO Mayak的第一批反应堆位于苏联车里雅宾斯克州Ozersk（前身为车里雅宾斯克40号）的玛雅克生产协会（Mayak Production Association，前身为817号工厂，四十个）是苏联核工厂中规模最大的工业基地。该协会自1948年以来一直在运作。 1948年6月8日，该国第一座铀-石墨工业反应堆A（安努什卡）在FSUE Mayak PA发射升空。
1946年8月，该项目获得批准，反应堆开始建造。 机械化程度最低，在
乌拉尔（Ural）严冬的条件下
，到1947年春季，在工厂的施工现场进行了最困难的土壤工作-开挖了80 x 80米的坑，挖出了53 m的深度，总共开挖了15.7万立方米的土壤。 在岩土开挖的最后阶段，雇用了11000名挖掘机。
第一个反应堆“ A”的建设。 来源反应器的圆柱芯直径为9.2 m，高度为9.2 m，石墨柱由600 mm的块组成，正方形的横截面为200x200 mm，中心孔的直径为44 mm。 石墨砌体被壁厚为1 mm的1200根薄壁铝管垂直刺穿，其中流过水，并放置了带有铝合金外壳的铀块（直径35 mm，高100 mm）。 每个通道加载74个块。 它们在管道的下部靠在排放装置上，如果有必要，排放装置可以从任何垂直管道上排放一个障碍物。 积木在自重的作用下掉入水中，并掉入过载轴中。 然后他们进入运输通道，在那里被淹没在水里两个月，然后进行处理。
Mayak生产协会的反应堆A大厅。 （ 来源 ）1948年6月8日，库尔恰托夫亲自亲自发射了反应堆，并注入了约75吨铀。 不到一年后的1949年8月29日，苏联在塞米巴拉金斯克（Semipalatinsk）试验场对从反应堆获得的from制的第一枚原子弹进行了测试。 根据该项目，第一个工业反应堆“ A”应该工作3年，但已经工作了39年-直到1987年。
在此处阅读更多关于反应堆“ A”的
信息 。
总的来说，多年来，该企业已经存在，玛雅克生产协会已经运行了十个工业反应堆，其中两个目前正在运行。 其中，从1948年到1952年已调试了5个工业铀-石墨反应堆-A，AI，AV-1，AV-2和AV-3。 他们的最初寿命很短，但是他们工作了30多年，在大修期间进行了现代化改造。 他们在1987年至1990年期间被制止，从那时起，他们就一直在进行退役工作。
采矿和化学联合工厂的地下血压。采矿和化工厂是苏联的第三家production生产厂，是一家位于地下巨石中的独特企业。 在克拉斯诺亚尔斯克（Krasnoyarsk）附近的热列兹诺戈尔斯克（Zheleznogorsk）的FSUE“ MCC”站点上，有三个PUGR-AD，ADE-1和ADE-2。 连同辅助设备和通讯，它们位于多岩石的矿井中-衬有整块混凝土的矿井。 根据该项目，这些反应堆应该位于宽约8-18 m，长约60-80 m，高约5-30 m的横向工程中深度约200 m的岩石土壤中。
前往采矿和化学联合工厂地下工厂的电车。 来源PUGR AD是具有热中子的单功能流动反应堆。 他从1958年到1992年工作。 该反应堆不仅具有比其前身高两倍的productivity生产率，而且其设计和比功率使将出口处的冷却水温度提高到涡轮工作流体状态成为可能。 实际上，这是一个动力堆项目。
2010年4月15日，MCC关闭ADE-2反应堆（
来源 ）
ADE-1被设计为能量反应堆，但从1961年7月20日起作为单功能流通式反应堆运行。 于1992年9月29日停止服役。 自1964年以来，ADE-2一直以两用模式运行（p +电），并于2010年4月15日停止了退役。
西伯利亚化工厂的第一座核电站从1953年到1964年，在Seversk（托木斯克州）市的西伯利亚化工厂，建造了I-1，EI-2，ADE-3，ADE-4，ADE-5 PUGR。 I-1反应堆仅用于生产武器级p，其余的反应堆兼具生产producing和发电的功能。 EI-2反应堆首次将这些功能结合在一起。 随着该反应堆于1958年投入使用，西伯利亚核电厂的第一阶段（容量为100兆瓦）启动了，这成为继4年前投产的奥布宁斯克之后苏联的第二座核电站。 ADE系列反应堆投入运行后，逐渐提高了西伯利亚核电站的能力。 随着ADE-5的发射，该电站的容量为600兆瓦。
SCC的西伯利亚核电站是苏联第一座大型核电站，也是西伯利亚唯一的核电站。基于反应堆ADE-4和ADE-5，设计并实施了远距离供热系统。 由于使用了ADE-4和ADE-5反应堆的热量，托木斯克市获得了廉价的热能。 这些反应堆提供了加热托木斯克居住区所需热量的30％至35％，为塞维尔斯克市和工厂的工业场所提供了超过50％的热量。 2008年，最后的工业核反应堆在Seversk被关闭。
工业反应堆的遗产苏联在铀-石墨反应堆上工作的经验不仅为该国提供了多余的核材料，核材料甚至仍被用作常规核电站的燃料，而且为和平核能开辟了道路。 世界上第一座位于奥布宁斯克的核电站的反应堆，西伯利亚核电站，别洛亚尔斯克核电站的前两台机组，比利比诺核电站的所有机组以及一系列功能强大的RBMK-1000反应堆都是根据通道铀-石墨反应堆的建造和运行经验开发的。 但是除了获得经验，发展能源方向外，PUGR已成为许多环境问题的根源。 频繁的故障，燃料棒的降压和故障导致放射性核素释放到环境中，同时冷却水进入叶尼塞河和汤姆河。 隔离有价值的产品p期间，燃料的放射性化学再分配导致形成了苏联核遗产的最大部分-液态放射性废物的储存库，形式为储罐的Techen级联，Mayak PA的Karachay和Staroe Bolot湖，SCC的地下储层和“我的客户中心”。
在列宁格勒，斯摩棱斯克和库尔斯克核电厂运行的RBMK-1000反应堆是工业铀-石墨p生产商的概念性发展。 不再从其燃料中提取p。
退役1991年，美国和俄罗斯签署了最终关闭武器级p反应堆的协议。 迄今为止，俄罗斯的所有PUGR都已停止，并且处于退役阶段。
作为联邦目标计划YaRB-1（2008-2015）的联邦目标计划的一部分，进行了准备工作，并且进行了第一个独特的操作来现场拆卸和保存PUGR。 在SCC的基础上，2010年成立了“铀-石墨核反应堆退役实验示范中心”（UDC UGR）。 2015年9月，UDC UGR完成了EI-2反应堆最终退役的操作。 现在基本上是一座小山。 使用了超过10万立方米的基于当地粘土的绝缘材料。 工作的结果：清除了核材料，清理了地面部分和非项目存储设施。 石墨砌筑被封存。
最终保存之前（左）和之后（右）的SCC EI-2反应堆示意图。目前，PUGR的“当场”退役和封存被认为是最理想的概念，它可以减少退役过程中的人员负担，避免大量放射性物质的移动以及为放射性废物建立额外的存储设施。 但是，并非所有反应堆都可以这种方式被掩埋。 在联邦目标计划
“确保2016-2020年以及直到2030年的时期内的核与辐射安全”的框架内，计划进一步撤出并最终保护13个PUGR中的8个，并解决与辐照石墨处置相关的问题。
EI-2反应堆退役现场的草坪背景上的纪念牌。 （ 来源 ）目前，Mayak生产协会的反应堆正在准备根据SCC的经验进行“现场”退役。 2018年，
就该工厂的五个工业铀-石墨反应堆退役
项目进行了
公开讨论 。 作为即将到来的退役过程的一部分，将对每个反应堆进行消毒（如有必要），并拆除位于反应堆厂房和现场的设备和系统。 然后，反应器的内腔，反应器竖井和反应器建筑物房屋的建筑物容积将被吸收和防水材料填充至零，即，将其填充至零。 到地球表面。 此后，将在反应堆竖井上方建立一个上部密封保护板形式的附加屏障。
而不是结论为苏联提供核武器所需the的工业铀-石墨反应堆，为第一代核电站和平利用原子能和启动带有RBMK反应堆的大规模核电站奠定了基础，该反应堆仍占俄罗斯几乎所有原子能的一半。 同样，PUGRs在工作结束后将成为开发辐照石墨管理技术的试验场，这些技术对于使带有铀-石墨反应堆的核电厂退役是必不可少的。
PS：碰巧的是，有一天，在斯维尔德洛夫斯克州的一个核设施中（我会写一篇单独的帖子），我遇到了SpetsAtomService的专家，他们即将在SCC进行另一个PUGR的退役工作。 有时会发生有趣的巧合。
资料来源：
1.
罗莎托姆编年史。 反应堆的历史。2.
核遗产的问题及其解决方法。 卷13.
通过“现场埋葬”方法停用PUGR HELL的经验4.
计划在现场掩埋在Mayak PA生产武器级p的五个反应堆5.
股份公司“ UDC UGR”在核电厂退役方面的技术解决方案，技术和经验