مفاعل مبرد بالغاز

المفاعل المبرد بالغاز ( GCR ) هو مفاعل نووي يستخدم الجرافيت كمهدئ للنيوترونات وغازًا ( ثاني أكسيد الكربون أو الهيليوم في التصاميم الحالية) كمبرد . ^{[ 1 ]} على الرغم من وجود أنواع أخرى كثيرة من المفاعلات المبردة بالغاز، فإن مصطلحي GCR ، وإلى حد أقل المفاعل المبرد بالغاز، يُستخدمان تحديدًا للإشارة إلى هذا النوع من المفاعلات.

استطاعت المفاعلات النووية ذات الأشعة الكونية الكبرى استخدام اليورانيوم الطبيعي كوقود، مما مكّن الدول التي طورتها من تصنيع وقودها الخاص دون الاعتماد على دول أخرى لإمدادات اليورانيوم المخصب ، الذي كان متوفرًا في خمسينيات القرن الماضي فقط من الولايات المتحدة أو الاتحاد السوفيتي . وقد صُمم مفاعل كاندو الكندي ، الذي يستخدم الماء الثقيل كمهدئ، للهدف نفسه المتمثل في استخدام اليورانيوم الطبيعي كوقود لأسباب مماثلة.

تاريخياً، تنافست المفاعلات المبردة بالغاز والمُهدّأة بالجرافيت ذات الطيف الحراري في الغالب مع مفاعلات الماء الخفيف ، لكنها خسرت في النهاية أمامها بعد أن شهدت بعض التطبيقات في بريطانيا. تشترك مفاعلات الماء الثقيل في بعض اعتبارات التصميم، حيث أن كليهما قادر من حيث المبدأ على استخدام وقود غير مُخصّب، لكنهما يتطلبان إعادة التزود بالوقود أثناء التشغيل ليكونا مفاعلات طاقة فعّالة.

كان هناك نوعان رئيسيان من الجيل الأول من العملات الرقمية العالمية:

• مفاعلات ماغنوكس التي طورتها المملكة المتحدة .
• مفاعلات UNGG التي طورتها فرنسا .

يكمن الاختلاف الرئيسي بين هذين النوعين في مادة تغليف الوقود. وقد شُيّد كلا النوعين في بلدان المنشأ، مع بعض الصادرات: محطتان من نوع ماغنوكس إلى إيطاليا واليابان ، ومحطة واحدة من نوع UNGG إلى إسبانيا . وفي الآونة الأخيرة، قامت كوريا الشمالية ببناء مفاعلات GCR استنادًا إلى الرسومات التي رُفعت عنها السرية لمفاعلات ماغنوكس المبكرة، وذلك في مركز يونغبيون للأبحاث العلمية النووية .

استخدم كلا النوعين مواد تغليف وقود غير مناسبة للتخزين متوسط ​​المدى تحت الماء، مما جعل إعادة المعالجة جزءًا أساسيًا من دورة الوقود النووي . كما صُمم كلا النوعين، في بلدان المنشأ، واستُخدما لإنتاج البلوتونيوم المستخدم في الأسلحة ، ولكن على حساب انقطاع كبير في استخدامهما لتوليد الطاقة على الرغم من توفير إمكانية التزود بالوقود أثناء التشغيل .

في المملكة المتحدة، استُبدل مفاعل ماغنوكس بمفاعل الغاز المبرد المتقدم (AGR)، وهو مفاعل غاز مبرد من الجيل الثاني مُحسَّن . وفي فرنسا، استُبدل مفاعل UNGG بمفاعل الماء المضغوط (PWR).

تشمل أنواع المفاعلات المبردة بالغاز ما يلي:

• مفاعل مبرد بالغاز (مُهَدَّأ بالجرافيت، ومُبَرَّد _بثاني أكسيد الكربون )
  • ماغنوكس (تصميم بريطاني، تم بناء 28 وحدة، 1956-2015)
  • مفاعل UNGG (تصميم فرنسي، تم بناء 10 مفاعلات، 1956-1994)
  • مفاعل متطور مبرد بالغاز (خليفة ماغنوكس، تم بناء 15 مفاعلاً منذ عام 1962)
• مفاعل مبرد بغاز الماء الثقيل (مُهَدَّأ بالماء الثقيل، ومُبَرَّد _بثاني أكسيد الكربون )
  • محطة برينيليس للطاقة النووية (1967-1985)
  • KS 150 (1972–1979)
  • محطة نيديرايشباخ للطاقة النووية (1973-1974)
• مفاعل ذو درجة حرارة عالية وعالية جداً (مُهَدَّأ بالجرافيت، مُبَرَّد بالهيليوم)
  • مفاعل كتلي موشوري
    • مفاعل التنين (1964-1975)
    • وحدة بيتش بوتوم 1 (1967–1974)
    • محطة توليد الطاقة في فورت سانت فرين (1979-1989)
    • مفاعل اختبار هندسي ذو درجة حرارة عالية (منذ عام 1999)
    • مفاعل الهيليوم المعياري ذو التوربينات الغازية ( تصميم جنرال أتوميكس )
    • مفاعل ذو دورة بخارية عالي الحرارة مبرد بالغاز ( تصميم أريفا للمفاعلات الصغيرة )
  • مفاعل ذو طبقة حصوية
    • مفاعل AVR (1966–1988)
    • THTR-300 (1983–1989)
    • HTR-10 (منذ عام 2003)
    • HTR-PM (قيد الإنشاء)
    • مفاعل معياري ذو طبقة حصوية (تصميم)
• مفاعل سريع التبريد بالغاز (بدون مهدئ، تبريد بالهيليوم)
  • وحدة مضاعفة الطاقة (تصميم جنرال أتوميكس)

• UHTREX