Независимый бостонский альманах

ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫ ДЛЯ НОСОРОГОВ

10-04-2006

Ниже приводится терминология и описывается работа ядерных реакторов. Написать сию короткую справку меня побудило то обстоятельство, что используемая терминология мягко говоря, неочевидна и запутанна. Как пример достаточно привести термин “замедлитель”. На самом деле замедлитель ускоряет ядерную реакцию. Ну, по порядку.

Атомы вещества состоят из положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов(В. Гейзенберг, 1932). Явление деления ядер урана открыто в 1938г. (О. Ган, Ф. Штрассманн). В данном случае речь шла не о самопроизвольном распаде урана, а о реакции, вызванной бомбардировкой урановых образцов потоком нейтронов.

Л. Мейтнер и О. Фриш выяснили, что энергия, выделяющаяся при ядерной реакции в 50 миллионов раз превосходит привычные химические (молекулярные) масштабы. Теоретически предсказан цепной характер деления урана (Л. Сцилард, Э. Ферми, Ф. Жолио-Кюри, Я.Б. Зельдович, Ю.Б. Харитон, 1939). В результате распада неустойчивого изотопа 236U (Получается из 235U захватом одного нейтрона, неустойчив) могут получаться самые разные элементы, главное, чтобы их суммарная атомная масса составила 233.

Я надеюсь, уже понятно как сделать атомную бомбу J Есть, правда, небольшая проблемка с получающимися в результате реакции нейтронами. Они очень быстрые и норовят улететь за пределы образца, так и не проивзаимодействовав с другим атомом урана. Проблема решается использованием образца достаточного объёма. Всё же число нейтронов даже не удваивается, а утраивается с каждой реакцией.

С управляемой реакцией дело обстоит так - используют несколько образцов на некотором расстоянии друг от друга. Тогда у нейтрона, вылетевшего из одного образца есть шанс попасть в другой и поработать там. Да ещё его по пути необходимо замедлить, чтобы повысить вероятность его вступления во взаимодействие. Замедлителем может служить графит или вода.

Теперь немного о терминах.

Критичность реактора - это коэффициент размножения нейтронов. Если он колеблется около 1, то реактор работает нормально. Если он больше 1, то состояние называется надкритическим (и дело идёт к ядерному взрыву), а если меньше 1 - то реактор затухнет. Ну вот скажите, кто выдумал такие термины! Состояние реактора близко к критическому! Ах! А ведь это означает, что реактор работает в штатном режиме, совершенно нормально! Руки бы поотрывать тем, кто придумал такие термины.

Теперь замедлитель. Замедлитель замедляет скорости нейтронов до тепловых, тем самым увеличивая, а не замедляя скорость реакции. Если замедлитель исчезнет, реактор не разгонится, а затухнет! Единственное, что не вызывает замечаний - поглотитель. Традиционно используются борсодержащие вещества в жидком или твёрдом виде. Назначение понятно из названия - захват лишних нейтронов для поддержания нормальной критичности.

Если в качестве замедлителя используется вода, то при аварийном разгоне реактора вода замедлителя станет превращаться в пар, замедляющее действие ее сильно уменьшится и реактор заглохнет. Чтобы не допустить таких историй, как на TML, достаточно предусмотреть защищённый бассейн под реактором и аварийный сброс воды (я надеюсь, такое изменение конструкции реактора уже сделано). В случае реактора чернобыльского типа всё гораздо хуже, так как безопасно и быстро куда-то деть графитовый замедлитель не представляется возможным. Увы, у таких реакторов нет встроенной защиты от перехода в надкритическое состояние. Потому то мы и получили Чернобыль.

Я старался воздерживаться от моральных и этических оценок конструкторов реактора. Но я надеюсь, читатель сможет и сам разобраться. К сожалению, ничего нельзя утешительного сказать и про персонал станции, однако это выходит за тематику данной небольшой заметки.

Комментарии

Добавить изображение



Добавить статью
в гостевую книгу

Будем рады, если вы добавите запись в нашу гостевую книгу. Будьте добры, заполните эту форму. Необходимой является информация о вашем имени и комментарии, все остальное – по желанию… Спасибо!

Если у вас проблемы с кириллическими фонтами, вы можете воспользоваться автоматическим декодером AUTOMATIC CYRILLIC CONVERTER.

Для ввода специальных символов вы можете воспользоваться вот этой таблицей. (Латинские буквы с диакритическими знаками вводить нельзя!)

Ваше имя:

URL:

Штат:

E-mail:

Город:

Страна:

Комментарии:

Сколько бдет 5+25=?