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フラットトップは、比較的厚い天然ウラン中性子反射体に囲まれた球形構造のウラン 233、ウラン 235、プルトニウム 239の核特性を研究するために使用されるベンチマーク臨界集合体です。
フラットトップアセンブリは中性子の活性化係数と反応度係数を測定するために使用されます。中性子エネルギーは反射体内で徐々に減少するため、設置場所に応じてさまざまなエネルギースペクトルで実験を行うことができます。[1]
仕様
フラットトップは、天然ウランを反射し、ベンチマークされた固定ジオメトリの臨界組立装置で、プルトニウムまたはウランのコアを収容できます。高速中性子スペクトルは、さまざまな核分裂性駆動材料を使用して、球形ジオメトリでベンチマークされた中性子測定を提供するために使用されます。フラットトップの主なミッションには、基本的な原子炉物理研究、放射化学研究のためのサンプル照射、アクチニドの最小臨界質量研究、検出器の較正、およびトレーニングが含まれます。U-233コアは、ガンマ線放射能が高いため、使用できなくなりました。[1]
この実験はもともとロスアラモス国立研究所臨界実験施設 (LACEF) [2]で行われていた。ロスアラモス・パハリトサイト、別名テクニカルエリア18。2005年にパハリトサイトは閉鎖され始め、核物質はネバダ国立安全保障サイトにある国立臨界実験研究センター (NCERC) に移された。しかし、NCERCは引き続きロスアラモス国立研究所によって運営されている。NCERCの中核機能には、フラットトップのほか、コメット、プラネット、ゴディバ-IVの3つの臨界集合体と、実験に使用可能な大量の核物質アイテムの在庫がある。NCERCの臨界操作は2011年に開始され、現在も稼働している。[3]
宇宙電力研究
2012年、フラットトップは宇宙応用のための原子力利用の重要な実証に使用されました。フラットトップ核分裂を用いた実証、またはDUFF [4]テストは、フラットトップを核熱源として使用することを目的にロスアラモス国立研究所によって計画されました。NASAグレン研究センターのチームは、LANL原子炉設計チームと協力して、フラットトップに結合するヒートパイプと電力変換システムを設計、構築、テストし、宇宙応用に適用可能な技術を使用して電力生産を実証することを最終目標としました。[4]
コントロール
フラットトップは、半球形の固定反射鏡と、中央コアに閉じることができる2つの可動四分の一球反射鏡で構成されています。可動反射鏡の1つは油圧で制御され、もう1つはモーターで作動します。[1]
参考文献
- ^ abc Malenfant, RE (1981 年 6 月). 「Los Alamos Critical Assemblies Facility」(PDF) . Los Alamos National Laboratory . LA-872-MS. doi :10.2172/6463833. S2CID 106391822.
- ^ Loaiza, David; Gehman, Daniel (2006). 「ロスアラモス臨界実験施設の時代の終焉: 臨界集合体と実験の歴史 (1946–2004)」Annals of Nuclear Energy . 33 (17–18): 1339–1359. doi :10.1016/j.anucene.2006.09.009.
- ^ Hayes, David K.; Myers (2012年7月16日). 「国立臨界実験研究センター：能力と現状」。核物質管理研究所第53回年次会議(LA-UR-12-22906) 。 2024年2月16日閲覧。
- ^ ab Gibson, Marc A.; Briggs, Maxwell H.; Sanzi, James L.; Brace, Michael H. (2013 年 12 月)。「フラットトップ核分裂 (DUFF) テストを使用した実証のためのヒートパイプ駆動スターリング変換」(PDF)。アルバカーキ:アメリカ原子力協会。宇宙向け原子力および新興技術 (NETS-2013)、NASA。