Accelerator-driven subcritical reactor
ವೇಗವರ್ಧಕ-ಚಾಲಿತ ಸಬ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ (ಎ. ಡಿ. ಎಸ್. ಆರ್) ಎಂಬುದು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸವಾಗಿದ್ದು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೇಗವರ್ಧಕದೊಂದಿಗೆ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಸಬ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು ಥೋರಿಯಂ ಅನ್ನು ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾಗಿತ್ತು, ಇದು ಯುರೇನಿಯಂಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಹೇರಳವಾಗಿದೆ. ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಸ್ಪಲ್ಲೇಶನ್ ಅಥವಾ ಫೋಟೋ-ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮೂಲಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಕಣ ವೇಗವರ್ಧಕದಿಂದ ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಥೋರಿಯಂ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ, ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೇ ವಿದಳನವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳ ಒಂದು ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರೋಟಾನ್ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಕಿರಣವು ಕೋರ್ ಒಳಗೆ ಕರಗಿದ ಸೀಸದ ಗುರಿಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಸೀಸದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಚಿಪ್ಪಿಂಗ್ ಅಥವಾ "ಸ್ಪಾಲಿಂಗ್" ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಸ್ಪ್ಯಾಲೇಷನ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಫಲವತ್ತಾದ ಥೋರಿಯಂ ಅನ್ನು ಪ್ರೊಟ್ಯಾಕ್ಟಿನಿಯಂ-233 ಆಗಿ ಮತ್ತು 27 ದಿನಗಳ ನಂತರ ವಿದಳನಶೀಲ ಯುರೇನಿಯಂ-233 ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಥೋರಿಯಂ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳಿಂದ ಉಳಿದಿರುವ ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ಅವಶೇಷಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಥೋರಿಯಂಗೆ ಯುರೇನಿಯಂಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ವೇಗವರ್ಧಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳು "ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮಾಡೆಲ್ ಆಫ್ ಮೆನಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಷನ್ಸ್" (ಇ. ಎಂ. ಎಂ. ಎ) ಒಂದು ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಕಣ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಎ. ಡಿ. ಎಸ್. ಆರ್ ಅನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ. ಮೂಲಮಾದರಿಯನ್ನು ಯು. ಕೆ. ಯ ಚೆಷೈರ್ನಲ್ಲಿರುವ ಡೇರ್ಸ್ಬರಿ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಇ. ಎಂ. ಎಂ. ಎ. ಯು ಸೈಕ್ಲೋಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಸಿಂಕ್ರೋಟ್ರಾನ್ನ ಹೊಸ ಮಿಶ್ರತಳಿಯಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಸಾಂದ್ರವಾದ, ಆರ್ಥಿಕ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಇ. ಎಂ. ಎಂ. ಎ. ಒಂದು ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ಅಲ್ಲದ ಸ್ಥಿರ-ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರ್ಯಾಯ-ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ (ಎಫ್. ಎಫ್. ಎ. ಜಿ. ವೇಗವರ್ಧಕ) ಆಗಿದೆ. ಮೂಲಮಾದರಿಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು 10 ರಿಂದ 20 MeV ಗೆ ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ALICE ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಇಂಜೆಕ್ಟರ್ ಆಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಎಫ್. ಎಫ್. ಎ. ಜಿ. ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಾಗುವ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳಲ್ಲಿನ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಣದ ಕಿರಣವು ಅದರ ಆವೇಗ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ವಿಕಿರಣವಾಗಿ ಹೊರಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ಅಲ್ಲದ ಎಫ್. ಎಫ್. ಎ. ಜಿ. ಯು "ಬೀಟಾಟ್ರಾನ್ ಟ್ಯೂನ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸದೆ ಬದಲಾಗಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಂಕ್ರೋಟ್ರಾನ್ನಲ್ಲಿ ಅಂತಹ ಬದಲಾವಣೆಯು ರಾಗವು ವಿವಿಧ ಅನುರಣನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಡೆಯುವುದರಿಂದ ಕಿರಣದ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇ. ಎಂ. ಎಂ. ಎ. ಯಲ್ಲಿ ಕಿರಣವು ಈ ಅನುರಣನಗಳನ್ನು ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ದಾಟುತ್ತದೆಯೆಂದರೆ ಕಿರಣವು ಉಳಿದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮೂಲಮಾದರಿಯು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳನ್ನು ಅದೇ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು. ಸುರಕ್ಷತೆ ಯುರೇನಿಯಂ-235ಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಥೋರಿಯಂ ವಿದಳನಶೀಲವಾಗಿಲ್ಲ-ಇದು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ತನ್ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ತಾನೇ ವಿಭಜನೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು 14.05 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ (U-235ಕ್ಕಿಂತ 20 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು) ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರೋಟಾನ್ ಕಿರಣವು ನಿಂತಾಗ ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕಳೆದುಹೋದಾಗ, ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಸಬ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅದೇ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಸುಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ರುಬ್ಬಿಯಾ ವಿನ್ಯಾಸ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ವಿಜೇತ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಕಾರ್ಲೊ ರುಬ್ಬಿಯಾ ಅವರು ಹೊಂದಿದ್ದ "ಕಣ ಕಿರಣದ ವೇಗವರ್ಧಕದಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುವ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ವರ್ಧಕ" ವನ್ನು ನಾರ್ವೇಜಿಯನ್ ಗುಂಪು ಅಕರ್ ಸೊಲ್ಯೂಷನ್ಸ್ ಖರೀದಿಸಿತು ಮತ್ತು 2013 ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಥೋರಿಯಂ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿತ್ತು. ಕಂಪನಿಯು ಭೂಗತದಲ್ಲಿರುವ ಸಣ್ಣ 600 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳ ಜಾಲವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದೆ, ಅದು ಸಣ್ಣ ಗ್ರಿಡ್ಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬಲ್ಲದು ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಭದ್ರತೆಗಾಗಿ ಅಗಾಧ ಸೌಲಭ್ಯದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಮೊದಲ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ವೆಚ್ಚವನ್ನು 2 ಬಿಲಿಯನ್ ಪೌಂಡ್ ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ರಿಚರ್ಡ್ ಗಾರ್ವಿನ್ ಮತ್ತು ಜಾರ್ಜಸ್ ಚಾರ್ಪಕ್ ಅವರು ತಮ್ಮ "ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ಸ್ ಮತ್ತು ಮೆಗಾಟನ್ಸ್ಃ ಎ ಟರ್ನಿಂಗ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಇನ್ ದಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಏಜ್?" ಎಂಬ ಪುಸ್ತಕದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ವರ್ಧಕವನ್ನು ವಿವರವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ. (2001) ಪುಟ 153ರಿಂದ 163ರವರೆಗೆ. ಈ ಹಿಂದೆ, ವೇಗವರ್ಧಕ-ಚಾಲಿತ ಸಬ್ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಂತಹ ಶಕ್ತಿ ವರ್ಧಕದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಆಲ್ವಿನ್ ಎಮ್. ವೈನ್ಬರ್ಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರ ಪುಸ್ತಕ "ದಿ ಸೆಕೆಂಡ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಎರಾ" (1985) ನಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಥೋರಿಯಂ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಎನರ್ಜಿ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ MYRHA ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳುಃ ಬೋಮನ್, ಸಿ (1992) "ತೀವ್ರ ವೇಗವರ್ಧಕ-ರಚಿತ ಉಷ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರಮಾಣು ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಉಪಕರಣ" ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಪ್ರಕಾರಗಳು ಥೋರಿಯಂ