Carolinas–Virginia Tube Reactor
કેરોલિનાસ-વર્જિનિયા ટ્યુબ રિએક્ટર (સીવીટીઆર), જેને પાર ન્યુક્લિયર સ્ટેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ફેરફિલ્ડ કાઉન્ટીમાં દક્ષિણ કેરોલિનાના પાર ખાતે પ્રાયોગિક પ્રેશર ટ્યુબ હેવી વોટર ન્યુક્લિયર પાવર રિએક્ટર હતું. તેનું નિર્માણ અને સંચાલન કેરોલિનાઝ વર્જિનિયા ન્યુક્લિયર પાવર એસોસિએટ્સ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. સીવીટીઆર એક નાનું પરીક્ષણ રિએક્ટર હતું, જે 17 મેગાવોટ વીજળી ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ હતું. તેને સત્તાવાર રીતે ડિસેમ્બર 1963માં કાર્યરત કરવામાં આવ્યું હતું અને જાન્યુઆરી 1967માં તેણે સેવા છોડી દીધી હતી. તેમના મધ્યસ્થી તરીકે ભારે પાણીનો ઉપયોગ કરતા પ્રતિક્રિયાઓ તેમના સુધારેલા ન્યુટ્રોન અર્થતંત્રને કારણે ઘણા ફાયદા ધરાવે છે. આ તેમને એવા ઇંધણ પર ચલાવવાની મંજૂરી આપે છે જે પરંપરાગત હળવા પાણીના રિએક્ટરમાં કામ કરતા નથી. દાખલા તરીકે, સી. વી. ટી. આર. એ પરંપરાગત ડિઝાઇન માટે 3 થી 5 ટકાની સરખામણીમાં 1.5 થી 2 ટકાની વચ્ચે સહેજ સંવર્ધનનો ઉપયોગ કર્યો હતો. આનો અર્થ એ છે કે ઇંધણનો ખર્ચ ઓછો છે, ભારે પાણી ખરીદવાની જરૂરિયાતને કારણે વધુ મૂડી ખર્ચ છે. વૈચારિક દ્રષ્ટિએ, CVTR એ CANDU રિએક્ટર ડિઝાઇન જેવું જ છે જે લગભગ તે જ સમયે કેનેડા લિમિટેડના અણુ ઊર્જા દ્વારા અનુસરવામાં આવી રહ્યું હતું. બે ડિઝાઇન કેટલીક ડિઝાઇન વિગતોમાં અલગ છે અને CANDU કુદરતી યુરેનિયમ પર ચાલી શકે છે. CVTR અન્યથા મોટાભાગની બાબતોમાં સમાન છે, અને 22 MWe CANDU પ્રોટોટાઇપ જેટલું જ કદ અને શક્તિ છે, જેણે 1962માં સેવામાં પ્રવેશ કર્યો હતો. પૃષ્ઠભૂમિ હળવા પાણીની ડિઝાઇન પરંપરાગત હળવા પાણીના રિએક્ટર એકંદર ડિઝાઇનમાં કોલસાથી ચાલતા પાવર પ્લાન્ટ જેવા હોય છે, જેમાં બોઈલરનો ઉપયોગ વરાળ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે જે પછી વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે વરાળ ટર્બાઇન ચલાવે છે. બોઈલર એકમાત્ર નોંધપાત્ર તફાવત છે. કોલસાના પ્લાન્ટમાં, તેમાં સામાન્ય રીતે કોલસાને બાળી નાખવાની પ્રણાલી હોય છે જ્યારે પાણી ટ્યુબની શ્રેણીમાં બોઈલરમાંથી પસાર થાય છે. પાણીને તેના ઉત્કલન બિંદુને વધારવા માટે દબાણ હેઠળ રાખવામાં આવે છે, જે ટર્બાઇનને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવે છે. પરમાણુ પ્લાન્ટના કિસ્સામાં, બોઈલરને રિએક્ટર સાથે બદલવામાં આવે છે, જે ઘણા કારણોસર કોલસાના બોઈલર કરતાં વધુ જટિલ હોય છે. એક માટે, પાણી માત્ર ઠંડક પ્રવાહી તરીકે જ નહીં, પરંતુ ન્યુટ્રોન મધ્યસ્થી તરીકે પણ કામ કરે છે, જેનો અર્થ છે કે તેનું નિયંત્રણ સમગ્ર પ્રણાલીની કામગીરી માટે મહત્વપૂર્ણ છે. વધુમાં, પાણી રિએક્ટરની કામગીરીમાંથી કિરણોત્સર્ગને ઉપાડવાનું વલણ ધરાવે છે, જે સલામતીની ચિંતાઓ અને જાળવણી ઓવરહેડ તરફ દોરી જાય છે. છેવટે, વરાળ અને પ્રવાહી પાણીમાં વિવિધ મધ્યસ્થ ગુણો હોય છે, તેથી મોટાભાગની (પરંતુ બધી નહીં) હળવા પાણીની રચનાઓ પાણીને ઉત્કલન બિંદુથી નીચે રાખે છે અને ટર્બાઇનને ખવડાવવા માટે વરાળ જનરેટરનો ઉપયોગ કરે છે. હળવા પાણીની ડિઝાઇનની વિભાવનાનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે તે ઘણી રીતે સરળ અને હાલની પ્રણાલીઓ જેવી જ છે. જો કે, તેનો એક મોટો ગેરલાભ એ છે કે પાણી ન્યુટ્રોનને દૂર કરે છે જે રિએક્ટરના એકંદર ન્યુટ્રોન અર્થતંત્રને ઘટાડે છે. આ એક અસર માટે પૂરતું છે કે કુદરતી યુરેનિયમ ઇંધણમાં સાંકળ પ્રતિક્રિયા જાળવવા માટે યોગ્ય ઊર્જાના પૂરતા ન્યુટ્રોન નથી. આ અસરને સરભર કરવા માટે સમૃદ્ધ યુરેનિયમનો ઉપયોગ કરવા માટે આવી ડિઝાઇનની જરૂર પડે છે, જે બળતણની કિંમતમાં વધારો કરે છે. રિએક્ટરમાં કુદરતી યુરેનિયમનો ઉપયોગ કરવાથી ઇંધણના ઓછા ખર્ચ અને વધુ સારી ઉપલબ્ધતાનો લાભ મળશે કારણ કે પુરવઠો સંવર્ધન ચક્ર પર આધારિત નથી. આ પરમાણુ પ્રસાર સામે થોડું રક્ષણ પણ આપે છે. આવું કરવા માટે, રિએક્ટરને મધ્યસ્થના અન્ય કોઈ સ્વરૂપનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે જે ન્યુટ્રોન અર્થતંત્રમાં સુધારો કરે છે. આવા કેટલાક મધ્યસ્થીઓ સૂચવવામાં આવ્યા છે, જેમાં યુકે એડવાન્સ્ડ ગેસ-કૂલ્ડ રિએક્ટરમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, વિવિધ બ્રીડર રિએક્ટરમાં સોડિયમ અથવા સીસું સહિતની પ્રવાહી ધાતુઓ અને ભારે પાણીનો સમાવેશ થાય છે. આમાંથી, ભારે પાણીનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે તેની સાથે કામ કરવું સરળ છે. નુકસાન એ છે કે તે ખર્ચાળ અને મર્યાદિત સંસાધન છે. આનાથી દબાણયુક્ત ટ્યુબ રિએક્ટરની વિભાવના તરફ દોરી ગયું, જ્યાં સિસ્ટમના દબાણયુક્ત વિભાગમાં રિએક્ટરને ઠંડુ કરવા માટે માત્ર પૂરતું શીતક હોય છે, બાકીના મધ્યસ્થીને તેની આસપાસ દબાણયુક્ત પાત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. લોસ-ઓફ-કૂલન્ટ ઇવેન્ટના કિસ્સામાં, માત્ર દબાણયુક્ત પ્રણાલીમાં પાણી જ ખોવાઈ જશે. સીવીટીઆરની ડિઝાઇન ડિઝાઇન 1955ની આસપાસ શરૂ થઈ હતી. સીવીટીઆરનું ઔષ્ણિક ઉત્પાદન આશરે 65 મેગાવોટ હતું અને કુલ વિદ્યુત ઉત્પાદન 19 મેગાવોટ હતું. વેસ્ટિંગહાઉસ એટોમિક પાવર ડિવિઝન પરમાણુ પ્રણાલીઓની રચના માટે જવાબદાર હતું જ્યારે સ્ટોન અને વેબસ્ટર એન્જિનિયરિંગ બાકીના પ્લાન્ટની રચના કરે છે. આ રિએક્ટરમાં મધ્યસ્થ ટાંકીમાં 36 ઊભી યુ-ટ્યુબ ઇંધણ ચેનલોનો સમાવેશ થતો હતો, જેનો વ્યાસ 10 ફૂટ અને ઊંચાઈ 16 ફૂટ હતી. યુ-ટ્યુબના દરેક પગમાં 19 ઇંધણ સળિયાઓથી બનેલી એક ઇંધણ એસેમ્બલી હતી. રિએક્ટરમાં સમૃદ્ધ યુરેનિયમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો; 12 ટ્યુબમાં 1.5 ટકા યુ-235 સુધી સમૃદ્ધ બળતણ હતું અને 24 ટ્યુબમાં 2 ટકા યુ-235 સુધી સમૃદ્ધ બળતણ હતું. વીજળીની કામગીરી દરમિયાન, પ્રાથમિક પંપો દ્વારા ભારે પાણીને યુ-ટ્યુબ દ્વારા ફેલાવવામાં આવતું હતું જેમાં ઇંધણ એસેમ્બલીઓ હોય છે જે પાણીને ગરમ કરે છે. ગરમ પાણી પછી ઊંધી યુ-ટ્યુબ વરાળ જનરેટરમાંથી વહેતું હતું જ્યાં ગરમીને ગૌણ બાજુના હળવા પાણીમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવી હતી જે વરાળમાં ફેરવાઈ હતી. વરાળ તેલથી ચાલતા સુપરહીટરમાં વહેતી હતી જેણે વરાળ ટર્બાઇનમાં પ્રવેશી તે પહેલાં વરાળની ગુણવત્તામાં વધારો કર્યો હતો જેણે વિદ્યુત જનરેટરને ફેરવ્યું હતું. વરાળ જનરેટરમાંથી પસાર થયા પછી, પ્રાથમિક લૂપનું પાણી ચક્રનું પુનરાવર્તન કરવા માટે પ્રાથમિક પંપ દ્વારા રિએક્ટરમાં પાછું પમ્પ કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રાથમિક લૂપ હેવી વોટર પર દબાણ કરવામાં આવ્યું હતું જેથી ભારે પાણી પ્રવાહી રહે અને લૂપમાં કોઈ પણ સમયે વરાળમાં ન આવે. ઇંધણ ધરાવતી યુ-આકારની પ્રેશર ટ્યુબને ઇંધણ એસેમ્બલીની આસપાસ બે ગોળાકાર થર્મલ બેફલ ટ્યુબ દ્વારા ગરમ ઇંધણ એસેમ્બલીમાંથી થર્મલ રીતે અલગ કરવામાં આવી હતી. આનાથી દબાણ નળીઓને નીચા તાપમાને કામ કરવાની મંજૂરી મળી, અનિવાર્યપણે મધ્યસ્થી ટાંકી જે લગભગ 155 ડિગ્રી ફેરનહીટ અને વાતાવરણીય દબાણની નજીક જાળવવામાં આવી હતી. મધ્યસ્થી ટાંકીમાં ભારે પાણી હતું જેણે રિએક્ટરની કામગીરી દરમિયાન વિખંડન પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરી હતી. સી. વી. ટી. આર. નિયંત્રણ ડિઝાઇન તે સમયે એક નવો ખ્યાલ હતો; સામાન્ય ડિઝાઇન પાછળથી યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં દબાણયુક્ત જળ રિએક્ટર સમાવિષ્ટો માટે પ્રચલિત ડિઝાઇન બની હતી. સ્ટોન અને વેબસ્ટર એન્જિનિયરિંગ દ્વારા ડિઝાઇન કરાયેલ, ડિઝાઇન અકસ્માત પછી કિરણોત્સર્ગી વાયુઓ અથવા સામગ્રીના કોઈપણ લિકેજને મંજૂરી ન આપવા પર કેન્દ્રિત હતી. કન્ટેઇન્મેન્ટ ડિઝાઇનમાં સપાટ કોંક્રિટ પાયો, નળાકાર દિવાલો અને અર્ધગોલાકાર ગુંબજ દર્શાવવામાં આવ્યા હતા, જે તમામ પ્રબલિત કોંક્રિટથી બનેલા હતા. કન્ટેઇન્મેન્ટ બિલ્ડિંગના સમગ્ર આંતરિક ભાગને સ્થાનના આધારે વેલ્ડિંગ સ્ટીલ પ્લેટના 1/2 "અથવા 1/4" જાડા એરટાઇટ સ્તર સાથે દોરવામાં આવ્યું હતું. ભોંયરાના માળથી ગુંબજની ટોચની આંતરિક સપાટી સુધી 114 '-2 "માપવામાં આવ્યું હતું. ઊભી દિવાલો 2 '-0' જાડી હતી, નળાકાર માળખાનો આંતરિક વ્યાસ 58 '-0' હતો અને ગુંબજની આંતરિક ત્રિજ્યા થોડી મોટી 29 '-4' હતી. રિએક્ટર અને સુવિધાઓ પાર, એસસી ખાતે બ્રોડ નદી પર હાલના પાર જળાશય જળવિદ્યુત બંધની ઉત્તરપૂર્વમાં આવેલી હતી, જે ડેમ પાવરહાઉસને નજરથી જુએ છે. સી. વી. ટી. આર. માટે સ્થળને જાન્યુઆરી 1959માં અણુ ઊર્જા આયોગની રિએક્ટર સલામતી સલાહકાર સમિતિ દ્વારા મંજૂરી આપવામાં આવી હતી. બાંધકામ 1 જાન્યુઆરી, 1960ના રોજ શરૂ થયું હતું. સી. વી. આર. ટી. એ અમેરિકાનું પ્રથમ હેવી વોટર પાવર રિએક્ટર હતું. ઓપરેશન સીવીટીઆરનું સંચાલન કેરોલિનાઝ વર્જિનિયા ન્યુક્લિયર પાવર એસોસિએટ્સ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું, જે નીચેની ઉપયોગિતાઓનું સંઘ હતુંઃ કેરોલિના પાવર એન્ડ લાઇટ કંપની, ડ્યુક પાવર કંપની, સાઉથ કેરોલિના ઇલેક્ટ્રિક એન્ડ ગેસ કંપની (એસસીઇ એન્ડ જી), અને વર્જિનિયા ઇલેક્ટ્રિક એન્ડ પાવર કંપની રિએક્ટર 30 માર્ચ, 1963ના રોજ પ્રથમ વખત જટિલ બન્યું હતું. સીવીટીઆરએ 1963 થી 1967 સુધી સફળતાપૂર્વક કામગીરી કરી હતી. આયોજિત પરીક્ષણ કાર્યક્રમ પૂર્ણ થયા બાદ તેને બંધ કરી દેવામાં આવ્યું હતું. સ્ટાફઃ હેરી ફર્ગ્યુસન, જનરલ મેનેજર (પ્રારંભિક); મેહ્યુ બેલ (બાદમાં) વોલ્ટ સેલ્કિંગહાઉસ, પ્લાન્ટ સુપ્રિટેન્ડેન્ટ પોલ બાર્ટન, ઓપરેશન્સ સુપરવાઇઝર શિફ્ટ સુપરવાઇઝર્સઃ જેમ્સ રાઈટ; પીટ બીમેન્ટ; સ્ટેન નાબો; જે. એડ સ્મિથ શિફ્ટ ન્યુક્લિયર એન્જિનિયર્સઃ સેમ મેકમેનસ; ડગ સિમ્પસન; લેરી ઇ. સ્મિથ; જોસેફ એમ. "મેક" મેકગફ હેલ્થ ફિઝિસ્ટિસ્ટઃ લિયોનેલ લુઈસ કન્સ્ટ્રક્શન સુપરવાઇઝરઃ બિલ થોમસ એન્જિનિયરિંગ સુપરવાઇઝરઃ શેપ વેગનર ટેસ્ટ ફેસિલિટીનો ઉપયોગ સીવીટીઆરને નિષ્ક્રિય કર્યા પછી, ગંભીર ઘટનાઓમાં કન્ટેઇન્મેન્ટ સ્ટ્રક્ચર્સની પ્રતિક્રિયા પર પ્રાયોગિક માહિતી પ્રદાન કરવા માટે મોટા પાયે પરીક્ષણો કરવા માટે આ ફેસિલિટીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. 1960 ના દાયકાના અંતમાં, ત્રણ પરીક્ષણો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા જેમાં નજીકના કોલસાથી ચાલતા પાવર પ્લાન્ટમાંથી મોટા પ્રમાણમાં વરાળ અચાનક સીવીટીઆર કન્ટેઇન્મેન્ટમાં છોડવામાં આવી હતી અને પ્લાન્ટનો પ્રતિસાદ માપવામાં આવ્યો હતો. આ પ્રયોગોના પરિણામોનો ઉપયોગ પાછળથી કોમ્પ્યુટર મોડલ કોડના વિકાસ અને માન્યતા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. સીવીટીઆરને નિષ્ક્રિય કરવામાં આવ્યું છે અને તેનું લાઇસન્સ પાછું ખેંચવામાં આવ્યું છે. સ્થળ પર કોઈ બળતણ રહેતું નથી. 2009ના અંત સુધીમાં, તોડી પાડવાનું કામ પૂર્ણ થઈ ગયું હતું અને આ સ્થળને ગ્રીનફિલ્ડનો દરજ્જો આપવામાં આવ્યો હતો. ઘણું મોટું અને હાલમાં કાર્યરત વર્જિલ સી. સમર ન્યુક્લિયર જનરેટિંગ સ્ટેશનનું નિર્માણ 1970ના દાયકામાં કરવામાં આવ્યું હતું અને 1984માં સીવીટીઆરથી લગભગ ત્રણ માઇલ ઉત્તરમાં તેનું સંચાલન શરૂ થયું હતું. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ ભારે જળ રિએક્ટરઃ સ્થિતિ અને અંદાજિત વિકાસ, આઇએઇએ ટેકનિકલ રિપોર્ટ નં. 407 સીવીટીઆરને પીપી પર વર્ણવવામાં આવ્યું છે. 52-55. 1963માં પૂર્ણ થયેલ ઊર્જા માળખું ફેરફિલ્ડ કાઉન્ટી, દક્ષિણ કેરોલિનામાં ઇમારતો અને માળખાઓ દક્ષિણ કેરોલિનામાં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના ભૂતપૂર્વ પરમાણુ ઊર્જા મથકોમાં પરમાણુ ઊર્જા મથકો