Jak usłyszeć pręt paliwowy

Jak usłyszeć pręt paliwowy

Jedynym miejscem w reaktorach atomowych, w które nie zajrzały czujniki są pręty paliwowe, w których zachodzą właściwe reakcje rozszczepiania jąder ciężkich pierwiastków. Ekstremalne warunki nie pozwalają na obecność jakichkolwiek sensorów, co nie pozwala w pełni kontrolować ich pracy.

Specjaliści z Idaho National Laboratory chcą zadać kłam temu stwierdzeniu. Stworzyli algorytm i czujniki działające na jego zasadzie, które pozwalają przetworzyć mapy temperatur prętów paliwowych ,opisujące stan paliwa ,na podobne do gwizdu dźwięki. To zupełnie nowe podejście w stosunku do nieudanych prób umieszczania czujników wewnątrz prętów.

Impulsem do prac nad oczujnikowaniem prętów paliwowych była katastrofa w Fukushimie, która wskazała drogę do pełnego opomiarowania procesu i udoskonalenia samych sensorów. Operatorzy w japońskiej elektrowni przestali w pewnym momencie odbierać informacje z czujników i nie mieli pełnego obrazu groźnej sytuacji. Tego typu czujniki mogłyby nie tylko chronić lub niwelować skutki ewentualnych katastrof, ale również pomagać w udoskonalaniu samych reaktorów.

Termoakustyczne urządzenie to metalowa tuba swoją zasadę działania opierająca na rezonatorze. Otoczona jest równoległymi kanalikami żłobionymi w ceramice. Jeden centymetr kwadratowy mieści ich aż 1100. Różnica temperatur pomiędzy poszczególnymi odcinkami doprowadza do powstania w rezonatorze fali dźwiękowej o różnej częstotliwości. Medium transmisyjnym dźwięku jest płyn chłodzący pręty paliwowe, a sam odbierany jest przez hydrofon zlokalizowany już poza reaktorem. Dalej pozostaje już tylko zinterpretować poszczególne sygnały, co ostatecznie udało się naukowcom z National Laboratory.

(rr)