Open-pool Australian lightwater reactor
اوپن پول آسٹریلیائی لائٹ واٹر ری ایکٹر (او پی اے ایل) ایک 20 میگاواٹ (میگاواٹ) سوئمنگ پول نیوکلیئر ریسرچ ری ایکٹر ہے۔ باضابطہ طور پر اپریل 2007 میں کھولا گیا، اس نے ہائی فلکس آسٹریلیائی ری ایکٹر کو آسٹریلیا کے واحد جوہری ری ایکٹر کے طور پر تبدیل کر دیا، اور یہ سڈنی کے مضافاتی علاقے نیو ساؤتھ ویلز کے لوکاس ہائٹس میں آسٹریلیائی نیوکلیئر سائنس اینڈ ٹیکنالوجی آرگنائزیشن (اے این ایس ٹی او) ریسرچ اسٹیبلشمنٹ میں واقع ہے۔ او پی اے ایل اور اس کے پیشرو دونوں کو عام طور پر صرف لوکاس ہائٹس ری ایکٹر کے نام سے جانا جاتا ہے۔ استعمال ری ایکٹر کے اہم استعمال یہ ہیں: طبی اور صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے ریڈیوآئیسوٹوپس تیار کرنے کے لیے ٹارگٹ میٹریل کی تابکاری نیوٹرون بیم اور اس کے تجرباتی آلات کے نفیس سیٹ کا استعمال کرتے ہوئے میٹریل سائنس اور ساختی حیاتیات کے شعبوں میں تحقیق نیوٹرون ایکٹیویشن تکنیک اور تاخیر نیوٹرون ایکٹیویشن تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے معدنیات اور نمونوں کا تجزیہ سلکان انگوٹس کی تابکاری تاکہ انہیں فاسفورس سے ڈوپ کیا جا سکے اور سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز کی تیاری میں استعمال ہونے والا بنیادی مواد تیار کیا جا سکے ری ایکٹر 30 دن کے نان اسٹاپ آپریشن سائیکل پر چلتا ہے، اس کے بعد ایندھن میں ردوبدل کرنے کے لیے 5 دن کا اسٹاپ ہوتا ہے۔ عام طور پر ری ایکٹر ہر سال بجلی پر کل 300 دن تک چلتا ہے۔ تاریخ ارجنٹائن کی کمپنی آئی این وی اے پی ری ایکٹر کی فراہمی، ڈیزائن، تعمیر اور کمیشننگ انجام دینے کے لیے جون 2000 میں دستخط شدہ ایک اہم معاہدے کے ذریعے مکمل طور پر ذمہ دار تھی۔ مقامی شہری تعمیر آئی این وی اے پی کے پارٹنر جان ہالینڈ-ایونز ڈیکن انڈسٹریز نے انجام دی تھی۔ اس سہولت میں ایک بڑا () مائع-ڈیوٹیریم کولڈ نیوٹران ماخذ، جدید سپرمیرر گائیڈز، اور ایک گائیڈ ہال شامل ہیں۔ کولڈ سورس کو پیٹرزبرگ نیوکلیئر فزکس انسٹی ٹیوٹ نے ڈیزائن کیا تھا، کرائیوجینک سسٹم کو ایئر لیکویڈ نے ڈیزائن اور فراہم کیا تھا اور چار سپرمیرر گائیڈز کا ابتدائی سیٹ میرٹرون نے فراہم کیا تھا۔ 17 دسمبر 2001 کو، گرین پیس کے 46 کارکنوں نے او پی اے ایل کی تعمیر کے خلاف احتجاج کرنے کے لیے لوکاس ہائٹس کی سہولت پر قبضہ کر لیا۔ مظاہرین نے گراؤنڈ، ہیفر ری ایکٹر، اعلی درجے کے تابکار فضلے کے اسٹور اور ریڈیو ٹاور تک رسائی حاصل کی۔ ان کے احتجاج نے جوہری مواد کی تیاری اور اس سہولت سے تابکار فضلے کی کھیپ کے سلامتی اور ماحولیاتی خطرات کو اجاگر کیا۔ او پی اے ایل کا افتتاح 20 اپریل 2007 کو اس وقت کے آسٹریلوی وزیر اعظم جان ہاورڈ نے کیا تھا اور یہ ایچ آئی ایف اے آر ری ایکٹر کا متبادل ہے۔ اے این ایس ٹی او کو جولائی 2006 میں آسٹریلیائی ریڈی ایشن پروٹیکشن اینڈ نیوکلیئر سیفٹی ایجنسی (اے آر پی اے این ایس اے) سے آپریٹنگ لائسنس ملا، جس نے گرم کمیشننگ شروع کرنے کی اجازت دی، جہاں ایندھن کو سب سے پہلے ری ایکٹر کور میں لادا جاتا ہے۔ او پی اے ایل 12 اگست 2006 کی شام کو پہلی بار اہم ہو گیا اور 3 نومبر 2006 کی صبح پہلی بار مکمل طاقت تک پہنچ گیا۔ سہولت کی تفصیلات ری ایکٹر کور 16 کم افزودہ پلیٹ قسم کے ایندھن کی اسمبلیوں پر مشتمل ہے اور یہ ایک کھلے تالاب میں پانی کے نیچے واقع ہے۔ ہلکا پانی (عام H2O) کولینٹ اور ماڈریٹر کے طور پر استعمال ہوتا ہے جبکہ بھاری پانی (D2O) نیوٹران ریفلیکٹر کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ نیوٹران ریفلیکٹر کا مقصد ری ایکٹر میں نیوٹران معیشت کو بہتر بنانا ہے، اور اس لیے زیادہ سے زیادہ نیوٹران بہاؤ میں اضافہ کرنا ہے۔ او پی اے ایل اے این ایس ٹی او میں سہولیات کا مرکز ہے، جو ریڈیوفرماسیوٹیکل اور ریڈیوآئیسوٹوپ کی پیداوار، تابکاری کی خدمات (بشمول سلکان کی نیوٹران ٹرانسمیشن ڈوپنگ)، نیوٹران ایکٹیویشن تجزیہ اور نیوٹران بیم ریسرچ فراہم کرتا ہے۔ او پی اے ایل جوہری ادویات کے علاج کے لیے پرانے ایچ آئی ایف اے آر ری ایکٹر سے چار گنا زیادہ ریڈیوآئیسوٹوپ اور بیماری کے علاج کے لیے ریڈیوآئیسوٹوپ کی ایک وسیع صف تیار کرنے کے قابل ہے۔ جدید ڈیزائن میں کولڈ نیوٹرون سورس (سی این ایس) شامل ہے۔ او پی اے ایل ری ایکٹر کو آسٹریلیا میں پہلے ہی سات ایوارڈ مل چکے ہیں۔ او پی اے ایل میں نیوٹرون بکھرنا اے این ایس ٹی او میں بریگ انسٹی ٹیوٹ او پی اے ایل کی نیوٹرون بکھرنے کی سہولت کی میزبانی کرتا ہے۔ یہ اب آسٹریلیا اور دنیا بھر میں سائنسی برادری کی خدمت کرنے والی صارف سہولت کے طور پر چل رہا ہے۔ مزید مسابقتی آلات اور بیم لائنز نصب کرنے کے لیے 2009 میں نئی فنڈنگ موصول ہوئی۔ اصل سہولت مندرجہ ذیل آلات پر مشتمل ہے: ایچیڈنا ایچیڈنا ہائی ریزولوشن نیوٹرون پاؤڈر ڈفریکٹومیٹر کا نام ہے۔ یہ آلہ ایکس رے تکنیک کے مطابق نیوٹران تابکاری کا استعمال کرتے ہوئے مواد کے کرسٹل ڈھانچے کا تعین کرنے کا کام کرتا ہے۔ اس کا نام آسٹریلیائی مونوٹریم ایکڈنا کے نام پر رکھا گیا ہے، کیونکہ آلہ کی سپینی چوٹیاں ایکڈنا کی طرح نظر آتی ہیں۔ یہ تھرمل نیوٹرانوں کے ساتھ کام کرتا ہے۔ اہم خصوصیات میں سے ایک تیزی سے ڈیٹا کے حصول کے لیے 128 کولیمیٹرز اور پوزیشن حساس ڈٹیکٹرز کی صف ہے۔ ای سی ایچ آئی ڈی این اے طبیعیات، کیمسٹری، مواد، معدنیات اور ارتھ سائنس کمیونٹیز کی خدمت کرنے والے زیادہ تر مختلف نمونے والے ماحول میں ساخت کے تعین، ساخت کی پیمائش اور واحد کرسٹل کی باہمی خلائی نقشہ سازی کی اجازت دیتا ہے۔ ایچیڈنا بریگ انسٹی ٹیوٹ کے نیوٹرون بکھرنے والے آلات کے پارک کا حصہ ہے۔ اجزاء نیوٹرون گائیڈ آلہ او پی اے ایل ری ایکٹر کے ٹی جی 1 تھرمل نیوٹرون گائیڈ پر واقع ہے۔ ری ایکٹر سے فاصلہ ہے۔ WOMBAT آلے کے بعد گائیڈ پر پوزیشن دوسری ہے۔ گائیڈ کا سائز چوڑا اور اونچا ہوتا ہے، اور اسے سپر میرر کوٹنگز سے چڑھایا جاتا ہے۔ بنیادی کولیمیٹر بیم کے انحراف کو کم کرنے اور آلہ کے کونیی ریزولوشن کو بڑھانے کے لیے مونوکرومیٹر سے پہلے سولر کولیمیٹر ہوتے ہیں۔ چونکہ یہ ایک شدت کا سمجھوتہ ہے، اس لیے بالترتیب 5 'اور 10' کی دو اشیاء کو ایک خودکار میکانزم کے ذریعے تبدیل یا مکمل طور پر ہٹایا جا سکتا ہے۔ کولیمیٹر نیوٹرون گائیڈ کے ذریعہ فراہم کردہ بیم کے پورے سائز کا احاطہ کرتے ہیں۔ مونوکرومیٹر مونوکرومیٹر [115] پر مبنی جرمنیم کرسٹل کے سلیبوں سے بنایا جاتا ہے جو بریگ عکاسی شدہ بیم کو نیچے مرکوز کرنے کے لیے ایک دوسرے کی طرف مائل ہوتے ہیں۔ یہ آلہ امریکہ میں بروک ہیوین نیشنل لیبارٹری سے ان کی نیوٹرون سہولت بند ہونے کے بعد حاصل کیا گیا ہے۔ ثانوی کولیمیٹر اختیاری طور پر 10 'کونیی قبولیت کے ساتھ ایک ثانوی کولیمیٹر ہے اور اسے مونوکرومیٹر اور نمونے کے درمیان مونوکرومیٹک بیم میں رکھا جا سکتا ہے، جو دوبارہ آلہ کے ریزولوشن فنکشن کو متاثر کرتا ہے۔ سلٹ سسٹم جذب کرنے والی پلیٹوں کے افقی اور عمودی جوڑوں کے دو خودکار سیٹ ثانوی کولیمیٹر اور نمونے کے سائز سے پہلے یک رنگ بیم کے سائز کو کم کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ وہ ناپسندیدہ نیوٹرانوں کو ہٹاتے ہیں اور ڈٹیکٹر کے قریب پس منظر کو کم کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، وہ نمونے کی پوزیشن کے انتخاب کا مطالعہ کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ بیم مانیٹر اے 235 یو فشن مانیٹر نمونے پر واقع ہونے والے نیوٹرانوں کی مقدار کی پیمائش کرتا ہے۔ کارکردگی 10−4 ہے اور زیادہ تر نیوٹرون بغیر کسی رکاوٹ کے آلہ سے گزرتے ہیں۔ ری ایکٹر یا اپ اسٹریم آلے میں ہونے والی تبدیلیوں کی وجہ سے بیم کے بہاؤ کے تغیرات کو درست کرنے کے لیے مانیٹر کی گنتی ضروری ہے۔ نمونے کا مرحلہ نمونے کو ایک بھاری بوجھ والے گونیومیٹر کی مدد حاصل ہے جس میں 360° عمودی اومیگا گردش محور، x-y ترجمہ ٹیبل اور ± 20° رینج کا ایک چی-فائی کراس ٹیلٹ مرحلہ شامل ہے۔ یہ بھاری نمونے کے ماحول کو سہارا دینے کے لیے چند سو کلو گرام رکھ سکتا ہے، جیسے کہ کرایوسٹیٹس، بھٹیوں، مقناطیس، لوڈ فریم، ری ایکشن چیمبرز اور دیگر۔ ایک عام پاؤڈر کا نمونہ ونیڈیم کے ڈبوں میں بھرا جاتا ہے جو تھوڑا سا غیر ساختہ پس منظر دیتا ہے۔ ذکر کردہ نمونے کا ماحول بیرونی پیرامیٹرز جیسے درجہ حرارت، دباؤ، مقناطیسی میدان وغیرہ کے فنکشن کے طور پر نمونے میں ہونے والی تبدیلیوں کی پیمائش کی اجازت دیتا ہے۔ گونیومیٹر مرحلہ زیادہ تر پاؤڈر ڈفریکشن پیمائشوں کے لیے بے کار ہے، لیکن سنگل کرسٹل اور ساخت کی پیمائش کے لیے اہم ہوگا، جہاں نمونے کی واقفیت ایک کردار ادا کرتی ہے۔ ڈٹیکٹر کولیمیٹر 128 ڈٹیکٹرز کا ایک سیٹ جس میں سے ہر ایک لیس ہے جس کے سامنے ایک 5 'کولیمیٹر 160 ڈگری سیکٹر میں ترتیب دیا گیا ہے جو نمونے پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ کولیمیٹر بکھرے ہوئے تابکاری کو 128 کونیی پوزیشنوں کی اچھی طرح سے متعین حدود میں منتخب کرتے ہیں۔ پورے کولیمیٹر اور ڈٹیکٹر سیٹ اپ کو ایک مشترکہ میز پر نصب کیا جاتا ہے جسے نمونے کے ارد گرد باریک مراحل میں اسکین کیا جاتا ہے، تاکہ اسے مزید مسلسل ڈفریکشن پیٹرن میں جوڑا جا سکے۔ ڈٹیکٹر ٹیوبیں 128 لکیری پوزیشن حساس 3H گیس ڈٹیکٹر ٹیوبیں کولیمیٹرز کے پیچھے کی پوری افتتاحی اونچائی کا احاطہ کرتی ہیں۔ وہ ڈٹیکٹر کے ہر سرے کی طرف مزاحم انوڈ پر چارج ڈویژن کے ذریعے نیوٹرون ایونٹ کی پوزیشن کا تعین کرتے ہیں۔ مجموعی اور مقامی گنتی کی شرحیں کئی 10000 ہرٹز کی حد میں ہوتی ہیں۔ پلیٹپس ایک ٹائم آف فلائٹ ریفلیکٹومیٹر ہے جو سرد نیوٹرون ماخذ پر بنایا گیا ہے۔ یہ آلہ انتہائی کولیمیٹڈ نیوٹرون بیموں کا استعمال کرتے ہوئے انٹرفیس کی ساخت کا تعین کرنے کا کام کرتا ہے۔ یہ بیم کم زاویوں (عام طور پر 2 ڈگری سے کم) پر سطح پر چمکتے ہیں اور عکاسی شدہ تابکاری کی شدت کو زاویہ کے واقعے کے فنکشن کے طور پر ماپا جاتا ہے۔ یہ 0.2-2.0 nm کے طول موج بینڈ کے ساتھ ٹھنڈے نیوٹرانوں کا استعمال کرتے ہوئے کام کرتا ہے۔ اگرچہ ہر عکاسی کے منحنی خطوط کے لیے واقعات کے تین مختلف زاویے درکار ہوتے ہیں، لیکن وقت کی پرواز کی نوعیت کا مطلب ہے کہ حرکی عمل کے ٹائم اسکیل قابل رسائی ہیں۔ عکاسی شدہ سگنل کا تجزیہ کرکے انٹرفیس کی کیمیائی ساخت کی تصویر بناتی ہے۔ اس آلے کو بائیو میمبرینز، لپڈ بائی لیئرز، مقناطیسیت، جذب شدہ سرفیکٹینٹ تہوں وغیرہ کی جانچ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کا نام آرنیتھورنکس اینٹینس کے نام پر رکھا گیا ہے، جو آسٹریلیا کا نیم آبی مونوٹریم ممالیہ جانور ہے۔ WOMBAT WOMBAT ایک اعلی شدت والا نیوٹران پاؤڈر ڈفریکٹومیٹر ہے۔ یہ آلہ ایکس رے تکنیک کے مطابق نیوٹران تابکاری کا استعمال کرتے ہوئے مواد کے کرسٹل ڈھانچے کا تعین کرنے کا کام کرتا ہے۔ اس کا نام وومبٹ کے نام پر رکھا گیا ہے، جو آسٹریلیا کا مقامی مرسوپیل ہے۔ یہ تھرمل نیوٹرانوں کے ساتھ کام کرے گا۔ اسے سب سے زیادہ بہاؤ اور ڈیٹا کے حصول کی رفتار کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے تاکہ وقت کے حل شدہ ڈفریکشن پیٹرن کو سیکنڈ کے ایک حصے میں فراہم کیا جا سکے۔ وومبٹ ان سیٹو اسٹڈیز اور وقت کی اہم تحقیقات پر توجہ مرکوز کرے گا، جیسے کہ ساخت کا تعین، ساخت کی پیمائش اور طبیعیات، کیمسٹری، مواد، معدنیات اور ارتھ سائنس کمیونٹیز کی خدمت کرنے والے زیادہ تر مختلف نمونے والے ماحول میں سنگل کرسٹل کی باہمی خلائی نقشہ سازی۔ کوواری ایک نیوٹرون بقایا دباؤ ڈفریکٹومیٹر ہے۔ تھرمل نیوٹرانوں کا استعمال کرتے ہوئے تناؤ کی اسکیننگ مواد کے پولی کرسٹل لائن بلاک میں پاؤڈر ڈفریکشن تکنیک ہے جو اندرونی یا بیرونی تناؤ کی وجہ سے جوہری فاصلے کی تبدیلی کی تحقیقات کرتی ہے۔ اس کا نام کواری کے نام پر رکھا گیا ہے، جو ایک آسٹریلوی مرسوپیل ہے۔ یہ بہتر بنانے کے لیے ایک تشخیصی غیر تباہ کن ٹول فراہم کرتا ہے۔ ویلڈڈ ڈھانچوں کا پوسٹ ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ (پی ڈبلیو ایچ ٹی، ٹمپرنگ کی طرح)۔ تناؤ کا دباؤ مثال کے طور پر انجینئرنگ کے اجزاء میں درار کی نشوونما کو بڑھاتا ہے اور کمپریسیو تناؤ درار کی نشوونما کو روکتا ہے (مثال کے طور پر تھکاوٹ سائیکلنگ کے تابع سرد توسیع شدہ سوراخ)۔ زندگی میں توسیع کی حکمت عملیوں کا اعلی معاشی اثر ہوتا ہے اور تناؤ کی اسکیننگ بقیہ زندگی کا حساب لگانے کے لیے درکار دباؤ کے ساتھ ساتھ اجزاء کی حالت کی نگرانی کے ذرائع بھی فراہم کرتی ہے کیونکہ یہ غیر تباہ کن ہے۔ اہم خصوصیات میں سے ایک نمونہ میز ہے جو انجینئرنگ کے بڑے اجزاء کی جانچ پڑتال کی اجازت دے گی جبکہ انہیں بہت درست طریقے سے ترتیب اور پوزیشن دے گی۔ دیگر تائپان-تھرمل 3-ایکسس سپیکٹرومیٹر کوالا-لاؤ ڈفریکٹومیٹر کوکا-چھوٹے زاویے والے نیوٹرون بکھرنے والے پیلیکن-کولڈ-نیوٹرون ٹائم-آف-فلائٹ سپیکٹرومیٹر ساکا-کولڈ 3-ایکسس سپیکٹرومیٹر کوکابورا-الٹرا-چھوٹے زاویے والے نیوٹرون بکھرنے والے (یو ایس اے این ایس) ڈنگو-نیوٹرون ریڈیوگرافی، ٹومگرافی اور امیجنگ پرفارمنس ابتدائی جانچ اور کمیشننگ مراحل کے دوران ہر سامان اور نظام کو الگ تھلگ اور پھر مربوط انداز میں ٹیسٹ کیا گیا۔ پہلے تجربات کور میں لدے ہوئے جوہری ایندھن کے بغیر کیے گئے، اور پھر ری ایکٹر کور میں جوہری ایندھن کو لوڈ کرنے اور پہلی بار جوہری سلسلہ تک پہنچنے کے لیے ایک محتاط منصوبے پر عمل کیا گیا۔ ری ایکٹر کو پوری طاقت سے چلانے کے لیے بجلی کے بڑھتے ہوئے اقدامات پر عمل کیا گیا۔ ایک بار کمیشن مکمل ہونے کے بعد، آسٹریلیائی نیوکلیئر ریگولیٹری باڈی (اے آر پی اے این ایس اے) نے ایک لائسنس جاری کیا جو مکمل طاقت پر اس کے آپریشن کی اجازت دیتا ہے۔ پہلے آپریشن سائیکل کے دوران ایک قسم کے پہلے ڈیزائن کا ایک عام دانتوں کا دور ہوا۔ ری ایکٹر ریڈیو فارماسیوٹیکلز کا قابل اعتماد سپلائر ثابت ہوا ہے، جبکہ کئی آلات کا استعمال کرتے ہوئے مادی تحقیقی سرگرمیاں انجام دینے کے لیے نیوٹرون ماخذ کے طور پر بھی کام کر رہا ہے۔ شروع ہونے کے بعد سے ری ایکٹر بہت زیادہ دستیابی کے ساتھ چل رہا ہے، 2012-13 کی مدت کے دوران اس نے مکمل طاقت پر 265 دن (جس میں ایک توسیع شدہ معمول کی دیکھ بھال کی مدت بھی شامل ہے)، 2013-14 کے دوران مکمل طاقت پر 295 دن، اور 2014-15 کے دوران اس نے مکمل طاقت پر 307 دن کام کیا۔ ستمبر 2016 تک اس نے کل 2200 مساوی مکمل پاور ڈے جمع کیے ہیں۔ ہر 30 دن کے آپریٹنگ سائیکل میں سلیکن کے 150 سے زیادہ بیچوں کی تابکاری کی جاتی ہے، نیوکلیئر میڈیسن مارکیٹ کے لیے ایم او 99 باقاعدگی سے تیار کیا جاتا ہے۔ او پی اے ایل نے 40 لاکھ خوراکیں فراہم کی ہیں۔ نیوٹرانوں کے ساتھ تحقیق کے حوالے سے آسٹریلیائی سینٹر فار نیوٹرون سکیٹرینگ (سابقہ بریگ انسٹی ٹیوٹ) میں 120 سے زیادہ سائنسدان اور 13 نیوٹرون بیم آپریشنل آلات شامل ہیں، اور اس نے او پی اے ایل کور سے آنے والے نیوٹرانوں کا استعمال کرتے ہوئے 600 سے زیادہ سائنسی تحقیقی مقالے تیار کیے ہیں۔ اے این ایس ٹی او آئی این وی اے پی اسپلیشن نیوٹرون سورس نیوکلیئر میڈیسن حوالہ جات بیرونی روابط او پی اے ایل کوواری ایچیڈنا بریگ انسٹی ٹیوٹ آئی این وی اے پی نیوکلیئر ڈویژن کے ڈیزائن چھ ماہ کے شٹ ڈاؤن کے بعد نئے ری ایکٹر کے نام نیوکلیئر ری ایکٹر کے دوبارہ کھلنے کا اعلان حکومت کو توقع ہے کہ نیوکلیئر ری ایکٹر اس ماہ دوبارہ شروع ہوگا جو دوسری کوشش کے لیے تیار نیوکلیئر ریسرچ ری ایکٹر لائٹ واٹر ری ایکٹر نیوٹرون سہولیات نیوکلیئر ریسرچ انسٹی ٹیوٹ ریسرچ انسٹی ٹیوٹ ان آسٹریلیا لوکاس ہائٹس، نیو ساؤتھ ویلز 2007 آسٹریلیا میں ادارے