|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Атомный котелАТОМНЫЕ КОТЛЫАТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ Плутоний получают в атомных реакторах, или атомных котлах. В них, как и в бомбе, происходит цепной процесс деления ядер урана 235. Однако благодаря специально принятым мерам, цепной процесс в котле протекает значительно медленнее, чем в бомбе. Поэтому им можно управлять, то-есть ускорять или замедлять, останавливать и вновь пускать в ход. Преимуществом котлов является то, что в них цепной процесс происходит в обычном природном уране, очищенном от всяких примесей. Французский учёный Ф. Жолио - Кюри и советские учёные Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон показали, что цепной процесс может при известных условиях протекать и в неразделённом природном уране. Для этого надо, чтобы деление ядер урана 235 производили чрезвычайно медленные нейтроны, которые наиболее эффективно действуют на эти ядра. Ядер урана 235 в природном уране значительно меньше, чем ядер урана 238. Но уран 235 поглощает очень медленные нейтроны значительно сильнее, чем уран 238. Это и позволяет осуществлять цепной процесс в природном уране. Так как цепной процесс в котле происходит на медленных нейтронах, скорость которых во много раз меньше, чем у нейтронов, взрывающих атомную бомбу, то такой цепной процесс протекает значительно медленнее и теряет характер взрыва. Рассмотрим судьбу массивного куока урана, внесённого внутрь атомного котла. Поскольку никакого предварительного разделения изотопов урана не производилось, в состав куска входят и уран 238 и уран 235. Медленные нейтроны могут делить только ядра урана 235. Поэтому именно он и является рабочим веществом, ведущим Цепную реакцию в котле. Ядра урана 235 делятся, а вместо них внутри куска появляются радиоактивные осколки — ядра более лёгких элементов. Их обычно называют «радиоактивным шлаком». Часть нейтронов, освобождаемых при деления, попадает в новые ядра урана 235 и продолжает цепной процесс. Некоторая доля нейтронов вылетает за пределы котла и не принимает участие в цепной реакции. Остальные нейтроны поглощаются ураном 238, превращая его в плутоний. Плутоний также накапливается внутри куока урана. Таким образом, в куске урана, внесенном в котёл, происходит постепенное исчезновение урана 235 и 238 и накопление радиоактивного, шлака и плутония. Куски урана периодически извлекают из котла и с помощью химических реакций отделяют от него образовавшийся плутоний и радиоактивный шлак. При делении ядер урана возникают быстрые нейтроны. В котле же необходимы нейтроны медленные. Для замедления быстрых нейтронов, освобождаемых при делении, в котёл вводят специальные вещества, замедляющие нейтроны. Эти вещества называют замедлителями. Сталкиваясь с ядрами атомов замедлителя, нейтроны быстро теряют свою энергию. После двух-трёх десятков столкновений у них остаётся примерно миллионная доля первоначальной энергии.
Наилучшим замедлителем является тяжёлая вода. Входящие в состав неё ядра тяжёлого водорода быстро отбирают Рис. 18. Центральная часть атомно - энергию у нейтронов и К Го котла с замедлителем из графита. тому же почт Н€ погло_ Щают их. Но получение Значительных количеств чистой тяжёлой воды сопряжено с очень большими расходами. Поэтому часто для замедления нейтронов используют другое вещество— графит. Графит— это кристаллический углерод, весьма распространённый в природе. Например, из него делают грифели для простых' карандашей. Центральная часть атомного котла обычно состоит из стержней урана, опущенных в бак с тяжёлой водой или окружённых со всех сторон графитом (рис. 18). Чтобы предохранить уран от загрязнения и окисления, его помещают в алюминиевые чехлы. Быстрые нейтроны, освобождаемые при делении ядер урана 23Б, попадают в замедлитель, теряют в столкновениях с его ядрами почти всю энергию и возвращаются в какой-нибудь из брусков урана уже медленными. На рис. 19 показана примерная судьба трёх нейтронов, возникающих при делении ядра урана 235. Выйдя из урана в замедлитель, каждый нейтрон испытывает по нескольку упругих столкновений с ядрами атомов замедлителя и теряет при этом энергию. Один из медленных нейтронов (крайний слева) проникает затем в урановый брусок и вызывает новое деление ядра урана 235. Другой нейтрон (средний) поглощается ураном 238 и приводит к возникновению плутония. Третий (крайний справа) нейтрон уходит за пределы котла.
Для управления цепной реакцией внутрь котла вводят стержни из кадмия или бористой стали. Кадмий и бор сильно поглощают медленные нейтроны. Когда такие стержни находятся внутри котла, они «съедают» большое число нейтронов, и цепной процесс прекращается. Чтобы ввести котёл в действие, надо медленно выдвигать из него эти стержни до тех пор, пока размещённые в разных частях котла контрольные приборы, измеряющие количество образующихся нейтронов, не укажут на начало цепной реакции. Меняя положение стержней в котле, можно ускорять или замедлять происходящую реакцию. Котёл, как и бомба, имеет критическую массу. Цепная реакция начинается в нём только при наличии определённого количества урана. Критическая масса природного урана в котле равна нескольким тоннам. Чтобы уменьшить её, котёл окружают специальной оболочкой, которая отражает значительную часть уходящих из котла нейтронов обратно в котёл. При работе котла возникают те же радиоактивные излучения, что и при взрыве атомной бомбы. Особенно серьёзную опасность для людей, которые работают вблизи котла, представляют нейтроны и гамма-лучи, в огромных количествах вырабатываемые котлом. Они способны проходить сквозь большие слои вещества. Поэтому приходится замуровывать котлы в защитную оболочку толщиной в несколько метров. Обычно в состав оболочки входят
Бетон, кадмий или бористая сталь и свинец. Толстый слой бетона замедляет нейтроны и поглощает часть из них. Кадмий или бор «съедают» остальные медленные нейтроны, а свинец поглощает гамма-лучи. Если мощность котла невелика, защитная оболочка может целиком состоять из бетона. Размеры и вес атомных котлов весьма значительны. Например, один из описанных в литературе котлов имеет форму куба, стороны которого равны 11 метрам. Из них 5 метров приходится на долю защитной оболочки. Такой котёл весит несколько тысяч тонн. Деление ядер урана освобождает большое количество атомной энергии, которая, нагревая котёл до весьма высоких температур, может в короткий срок вывести его из строя. Поэтому необходимо интенсивное охлаждение котла. Если замедлителем является тяжёлая вода, то обычно часть её перекачивают с помощью насоса через теплообменник. Там она отдаёт своё тепло обыкновенной воде, превращая её в пар с высокой температурой. Охлаждённая тяжёлая вода возвращается обратно в котёл, а
Полученный пар может быть использован для практических целей. Если замедлителем служит графит, то охлаждение котла производится путём пропускания через него специальных охлаждающих веществ (газов или жидкостей). На рис. 20 показано устройство котла на тяжёлой воде, построенного в 1948 году во Франции под руководством Ф. Жолио-Кюри. В центре котла расположен бак с тяжёлой водой, в которую опущены урановые стержни. Над баком висит аварийный стержень из кадмия, предназначенный для быстрой остановки котла. Справа имеется другой (управляющий) кадмиевый стержень; перемещая его вдоль стенки бака, можно изменять скорость цепной реакции в когле. Уран и бак со всех сторон окружены толстым слоем графита, отражающим нейтроны обратно в бак. Снаружи котёл заключён в толстую защитную оболочку из бетона, в которой слева проделано несколько каналов. В одном из них находится прибор, регистрирующий количество нейтронов и определяющий таким путём интенсивность цепной реакции. Остальные каналы используются для облучения вылетающими из котла нейтронами различных веществ, которые при этом становятся радиоактивными. Справа показана система охлаждения
Котла — насос и теплообменник. На рис. 21 изображён общий вид этого котла. На рис. 22 приведена схема котла, в котором замедлителем служит графит. Большую ценность представляют и последние два продукта атомного котла — нейтроны и гамма-лучи. Котёл производит их в огромных количествах. Например, из котла, мощностью в 10 ООО киловатт, через площадку в … В жизни растений важную роль играет фосфор, извлекаемый ими из почвы в виде солей фосфорной кислоты — фосфатов. Как узнать, каким частям растения он более нужен, где он накапливается в … Большинство процессов, происходящих в природе, связано с движением атомов и молекул. Растворение соли в воде, выплавка металла в доменной печи, дыхание и питание живых организмов — всё это сопровождается движением … msd.com.ua Мирный атом: Ядерная энергетика | Журнал Популярная МеханикаЧеловек использует энергию атомного ядра уже пятьдесят лет. Это до сих пор гораздо сложнее, чем топить печку углем или сжигать бензин в двигателе внутреннего сгорания. Путь от первого атомного котла до атомной электростанции оказался почти вчетверо длиннее, чем дорога к атомной бомбе Офицер охраны Дэен Филипс несет охрану на атомной электростанции Diablo Canyon Пульт управления атомной электростанцией Как устроен ядерный реактор АМ ("Атом Мирный") Спустя полвека после своего рождения ядерная энергетика занимает заметную долю в мировом производстве электроэнергии Перезагрузка: техники наблюдают за выключением реактора. После открытия крышки в реактор загрузят новое топливо «Я до сих пор изумляюсь, когда смотрю на ядерный реактор». Нильс Бор (Москва, 1961 г.) В мельчайших частичках вещества — ядрах атомов — скрыта колоссальная энергия. Судите сами. В ядерном реакторе, который поставляет электричество для круглосуточного свечения 10 миллионов стоваттных лампочек, за год работы исчезает всего 1 килограмм ядерного горючего из нескольких десятков тонн. Казалось бы, вот оно — энергетическое изобилие. В августе 1945 года американский журналист Джон О’Нейл, вдохновленный мощью атомной бомбы, написал в одной из своих статей: «Производство атомной энергии, несомненно, будет чрезвычайно дешевым… В наших автомобилях со временем появятся атомные энергетические установки… и нам не нужно будет заправляться топливом… В сравнительно короткие сроки мы сможем прекратить добычу угля». Однако время показало, что американский журналист был чересчур оптимистичен. Потребовались десятилетия работы, лучшие научные умы и сложные инженерные решения, чтобы откусить маленький кусочек от этого необъятного природного пирога. Только девять лет спустя первый реактор с символическим названием «Атом мирный» был подключен к мирной энергосети. Это произошло недалеко от Москвы, в небольшом поселке Обнинске на реке Протве, и с тех пор 27 июня 1954 года считается днем рождения ядерной энергетики. Окно в атомную эруПрямой путь к овладению атомной энергией указало одно важное открытие, сделанное в 1939 году немецкими физиками О. Ганом и Ф. Штрассманом. Они обнаружили деление ядер урана под действием нейтронов. Не прошло и месяца после того, как эта потрясающая новость достигла всех ведущих физических лабораторий, а на конференции в Вашингтоне ученые уже полушутя-полусерьезно заговорили о высвобождении ядерной энергии (см. врезку о цепной реакции деления ядер). Но прежде надо было ответить на принципиальный вопрос: сколько в каждом акте деления получается новых нейтронов? Достаточно ли их для цепной реакции? Начались кропотливые эксперименты, и в итоге догадки подтвердились: было обнаружено, что при делении одного ядра урана высвобождается в среднем несколько нейтронов — что-то порядка одного, двух или трех. Итак, предпосылки для цепной реакции были найдены. Дальше выяснилось, что основной компонент природного урана — уран-238 — в большей степени поглощает нейтроны, чем делится ими. А главный делящийся компонент — уран-235 — составляет всего 0,7% в естественной смеси изотопов. И хотя при делении урана-235 образуется достаточно нейтронов, большинство из них пропадает зря, сталкиваясь с многочисленными ядрами основного изотопа. Как справиться с этой проблемой? Первый очевидный способ — обогащение урановой руды и выделении чистого изотопа урана-235. Но по тем временам разделение изотопов урана в промышленных масштабах было чересчур трудоемким, а проще говоря, почти безнадежным делом. Более того, тогда еще никто точно не знал и не мог сосчитать, сколько килограммов или десятков (а может, и сотен) килограммов этого продукта понадобится для запуска цепной реакции. Второй путь предполагал использование естественной смеси изотопов урана и опирался на результаты опытов, которые свидетельствовали, что более медленно летящие (так называемые тепловые) нейтроны гораздо эффективнее делят ядра урана-235 и гораздо меньше поглощаются ядрами урана-238. Следовательно, замедлив нейтроны, можно уменьшить паразитное поглощение и увеличить вероятность деления. Замедлители тоже были известны: легкие вещества типа воды, углерода или бериллия. Первый атомный «котел»Поскольку нейтроны — основные участники цепной реакции, не удивительно, что эксперименты по сооружению первого атомного «котла» возглавил главный по тем временам специалист по нейтронам и лауреат Нобелевской премии Энрико Ферми, который эмигрировал из фашистской Италии и работал в Колумбийском университете. Здесь в 1941 году и начали строить пробную установку. В качестве замедлителя выбрали простой и доступный в больших количествах материал — углерод в форме графита. Как вспоминал Ферми, физики, покрытые черной пылью графита и окиси урана, перетаскивали многокилограммовые блоки, и, сжалившись над ними, декан позволил нанять для этой работы студентов-футболистов. Дело пошло веселее — они гораздо легче справлялись с упаковками уранового порошка весом по 20−40 кг. Но когда решетчатая конструкция из банок с окисью урана и примерно 30 т графита была наконец готова, результаты измерений обескуражили — нейтронов было недостаточно для цепной реакции. Подвело качество материалов. Там, где каждый нейтрон на счету, любая примесь, поглощающая нейтроны, сводит все усилия на нет. В 1942 году команда физиков под руководством Ферми переехала в Чикаго, в Металлургическую лабораторию, где были сконцентрированы все основные научные силы по исследованию цепной реакции. Эксперименты продолжились. Промышленность под давлением военных постепенно повышала качество поставляемого графита и обогащенного урана, и в конце концов, судя по экспериментальным данным, оно стало достаточным для осуществления цепной реакции. Поскольку к октябрю 1942 года участок, купленный для лаборатории в Аргоннском лесу, был еще совершенно не готов, возводить «котел» решили прямо в центре большого города — на кортах для игры в сквош в спортгородке Чикагского университета. Работали круглосуточно, в две смены, укладывая слои графита и урановых блоков, причем самое качественное топливо — как можно ближе к центру. После укладки каждого слоя проводились измерения, Ферми делал расчеты и давал указания по поводу следующего слоя. Меньше чем за месяц собрали конструкцию в форме эллипсоида размером примерно 3х4 метра из 385 тонн графита и 46 тонн урана. В ней были сделаны щели для деревянных стержней, обитых кадмиевой жестью (кадмий сильно поглощает нейтроны и может остановить цепную реакцию). Стержни вынимали только на время измерений, а затем вводили в котел и запирали на висячий замок, ключи от которого были только у начальников смен. Решающий момент наступил 2 декабря 1942 года. По расчетам было набрано достаточно слоев для начала самоподдерживающейся цепной реакции. На испытании присутствовало около 40 человек. Это были главным образом физики, собиравшие установку. На всякий случай в конструкции предусмотрели аварийные стержни — достаточно было просто перерезать веревку, и они падали в котел, а несколько добровольцев стояли наверху с ведрами раствора кадмиевой соли, готовые при необходимости вылить его внутрь сооружения. Удалили все кадмиевые полосы, кроме одной, а затем начали постепенно выдвигать и ее. После каждого шага измеряли количество нейтронов, и Ферми делал расчет на логарифмической линейке. В 2 часа 20 минут дня, когда вынули 2,5 метра полосы, интенсивность начала расти все быстрее и быстрее, пока не стало ясно, что она может сделаться бесконечно большой. Тогда кадмиевые стержни вернули на место. Первое испытание продолжалось 28 минут, котел удерживали при мощности не более полуватта, чтобы свести к минимуму радиоактивное облучение, ведь никакой защиты предусмотрено не было. После остановки котла распили бутылку кьянти, а успешный исход испытаний скромно отметили у Ферми дома (хотя жена его так и осталась в неведении о причинах торжества). А на спортивных кортах университета, там, где человеку впервые удалось осуществить управляемую цепную реакцию, теперь стоит бронзовый монумент. Оловянно-керамический кристаллизаторПуть от первого атомного котла до атомной электростанции оказался почти вчетверо длиннее, чем дорога к атомной бомбе. Первыми промышленными установками с управляемой цепной реакцией деления стали реакторы для получения плутония-239 (который образуется при поглощении нейтронов ураном-238). После этого пришла очередь малых энергетических установок для подводных лодок, а в 1951 году на опытной американской станции в Айдахо удалось даже получить немного электричества — его хватило, чтобы зажечь целых четыре лампочки. Проблема заключалась в том, что для функционирования полноценной энергетической установки, сравнимой по мощности с тепловыми станциями, требовались совершенно другие температурные и мощностные режимы. Чтобы превратить четыре лампочки в миллионы, нужно не просто другое количество — другое качество. Необходимо организовать теплообмен при высоких тепловых потоках и высоких давлениях — вопросы эти были слабо изучены. Топливные элементы в активной зоне должны работать в условиях высоких температур без разрушения, а конструкционные материалы — выдерживать огромные радиационные нагрузки. И все же в 1950 году в СССР было принято решение о строительстве экспериментальной реакторной установки — агрегата «АМ» (Атом Мирный). Все было засекречено, и в документах тех лет можно встретить забавные шифрованные обозначения: уран назвали «активным полимером», нейтроны — «нулевыми точками», а уран-графитовый реактор — «оловянно-керамическим кристаллизатором». Предлагалось несколько вариантов конструкции, но окончательный проект, утвержденный академиками И.В. Курчатовым и Н.А. Доллежалем, был таков: строить уран-графитовый реактор с трубчатыми тепловыделяющими элементами, где в качестве теплоносителя используется некипящая вода под давлением 100 атмосфер. Проектная мощность реактора — 30 МВт, но не из теоретических соображений, а из-за вполне конкретных обстоятельств. В то время, в условиях общего послевоенного дефицита и разрухи, даже на таких приоритетных направлениях часто приходилось довольствоваться имеющимися ресурсами. И вот в поисках турбоагрегата в Москве наткнулись на старую, снятую с эксплуатации турбину небольшой мощности — порядка 6 МВт, которая вполне подходила для опытной атомной станции. Характеристики этой турбины и определили в конечном итоге мощность ядерной установки Первой АЭС. Весь процесс сооружения атомной станции, начиная с сентября 1951 года, представлял собой череду экспериментов и испытаний. Анализируя потенциальные аварийные ситуации, пришли к выводу, что при определенных параметрах реактора самое опасное — заполнение кладки водой, например, при разрыве канала охлаждения. Тогда увеличивается коэффициент размножения нейтронов, и мощность начинает нарастать. А при отключении подачи воды, наоборот, цепная реакция полностью прекращается. Впоследствии оказалось, что эти расчеты проверены самой природой: через 20 лет в Габоне обнаружили природный ядерный реактор, работавший по такому «водяному» принципу. Несколько лабораторий занимались разработкой твэлов — тепловыделяющих элементов. Именно они содержат ядерное горючее и располагаются в самой агрессивной зоне реактора. Сначала изготовили твэлы в виде стальных трубок, на которые насаживались втулки из урана. Температурные испытания показали, что эти трубки никуда не годятся — время их работы в рабочих тепловых потоках исчислялось всего несколькими часами. Когда чистый уран заменили сплавом с 9% молибдена, дела пошли лучше: срок службы увеличился до нескольких сот часов. Но самым удачным оказалось решение по диспергированию уранмолибденового сплава в магниевой матрице. Эта конструкция при испытаниях справлялась с тепловыми потоками, больше которых не могла выдержать и сама установка. В начале мая 1954 года приступили к загрузке активной зоны топливом. Первый полный комплект ядерного горючего содержал 546 кг урана с 5-процентным обогащением ураном-235. Полтора месяца продолжались испытания, и вот 26 июня 1954 года в 17 часов 45 минут пар был подан на турбину и первая в мире атомная электростанция получила промышленную нагрузку при мощности электрогенератора 1,5 МВт. А на следующий день об этом событии сообщил ТАСС. Впрочем, до выхода на проектную нагрузку в 5 МВт строителям и сотрудникам станции еще в течение нескольких месяцев пришлось устранять разные неожиданные проблемы и опасные ситуации, например появление кислорода в кладке реактора. Но постепенно работа наладилась, а свой экспериментальный характер Первая АЭС сохранила на все 48 лет эксплуатации: в центре ее активной зоны был предусмотрен специальный канал для физических экспериментов. По грустной иронии судьбы осенью 1954 года, когда первая мирная атомная электростанция достигла своей проектной мощности, умер великий физик Энрико Ферми, которому впервые удалось обуздать цепную реакцию. А 29 апреля 2002 года реактор Первой АЭС был остановлен навсегда. Пятьдесят на пятьдесятТеперь, спустя полвека с момента своего рождения, ядерная энергетика занимает заметную долю в мировом производстве электроэнергии. Основная масса энергетических реакторов работает на тепловых нейтронах с урановым топливом, как и Первая АЭС. В них есть активная зона, твэлы, замедлитель, теплоноситель. Но на этом сходство и заканчивается. В разных типах реакторов используют разные замедлители, разные способы отвода тепла, разные конструкции тепловыделяющих элементов, разную степень обогащения урана. Например, канадским реакторам CANDU вообще достаточно необогащенного топлива — они могут работать на естественной смеси изотопов урана. Еще более перспективными считаются реакторы на быстрых нейтронах. Они работают без замедлителя, но требуют несколько иного топлива — произведенного в обычных (тепловых) реакторах плутония. Главное их достоинство с точки зрения энергетики — способность в процессе работы не только производить электроэнергию, но и утилизировать непригодный в качестве ядерного горючего уран-238 для получения новых порций плутония. Фактически появляется возможность организовать так называемый «замкнутый топливный цикл». Впрочем, пока природный уран сравнительно дешев и доступен, эти технологии мало привлекают инвесторов, и за редким исключением реакторы на быстрых нейтронах — это просто реакторы-размножители для производства плутония и потенциальные установки для сжигания ядерных отходов. Человек использует энергию атомного ядра уже 50 лет. Это до сих пор гораздо сложнее, чем топить печку углем или сжигать бензин в двигателе внутреннего сгорания. Начинка ядерных электростанций сделана из того же материала, что и атомная бомба, и все эти годы нас не покидает интуитивное ощущение тревоги и недоверия. Возможно, еще лет через сто, когда подойдут к концу обычные источники энергии, а возобновляемой замены им так и не найдется, у человечества не будет иного выбора, кроме ядерной энергетики. И будучи реалистом, генеральный директор МАГАТЭ Мохаммед эль-Барадеи, выступая в июне 2004 года на конференции в Москве, осторожно сказал так: «…сейчас, когда атомная энергетика отмечает свое 50-летие, ее будущее — хоть оно, возможно, и становится многообещающим — все же остается неопределенным». Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№4, Апрель 2005).www.popmech.ru Атомный котел - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3Атомный котелCтраница 3 Эта аппаратура была описана ранее и поэтому мы ограничимся лишь изложением ее основных принципов. Мы разработали два типа микроавтоклавов, изготовляемых из нержавеющей стали, подлежащей исследованию, что легко может быть осуществлено серийным способом. Эти микроавтоклавы, благодаря их очень малым размерам, легко могут быть введены в канал атомного котла. [31] Летом того же года, сразу после освобождения Харькова, началось восстановление лабораторий Харьковского физико-технического института. Тогда же в Москве была основана Физическая лаборатория, позднее реорганизованная в Институт атомной энергии. В 1945 г. в ней состоялся пуск циклотрона, а 25 декабря 1946 г. был введен в действие первый на Европейском континенте атомный котел - физический ядерный реактор. [32] Первый в мире ядерный реактор был построен в США во время второй мировой войны Энрико Ферми и его сотрудниками. Отсюда и первоначальное название реактора - атомный котел, поскольку в нем варилась необходимая начинка для первых атомных бомб. Атомный котел состоял из плит ( кирпичей) природного урана и графита, сложенных вместе в виде столба ( отсюда и другое название реактора - атомный столб), который был вложен в графитовый кожух, предназначенный для отражения нейтронов обратно в реактор, чтобы предотвратить их утечку. [33] Калифорний-252 оказался незаменимо полезен для многих физических исследований. Хотя основной вид распада калифорния-252 - альфа-распад, интенсивность протекающего параллельно спонтанного деления достаточно велика. Микрограмм калифорния-252 в единицу времени без воздействия извне дает столько же ядер-осколков, сколько микрограмм урана при интенсивном облучении нейтронами в ядерном реакторе. Нет надобности объяснять, насколько проще изучать ядра-осколки, когда препарат находится в руках исследователя, а не запрятан за многометровую бетонную защиту атомного котла. [34] Некоторые из этих реакций в настоящее время изучают с помощью радиоактивных изотопов. Нас интересует судьба трех видов атомов - водорода, углерода и кислорода. Слаборадиоактивный тритий ( Н3) не всегда бывает легко получить и сейчас. Наиболее широко используется С14, который можно теперь легко получать из атомного котла в Окридже. К нашему великому сожалению, радиоактивные изотопы кислорода неизвестны. [35] Первый ядерный реактор критического размера на уране был смонтирован в Чикагском университете. К тому времени уже было наработано около 6 тонн чистого урана; уран и графит уложили последовательными слоями - всего 57 слоев, - в которых оставили отверстия для кадмиевых регулировочных стержней. Во время Первой мировой войны новые средства вооружения на гусеничном ходу называли танки, что по-английски означает большой бак. Аналогично тому, как быстро прижилось слово танк с новым значением, так и атомный котел постепенно стал более привычным, чем ядерный реактор. [36] Ядерный реактор / представляет графитовый куб или цилиндр больших размеров, пронизанный алюминиевыми, циркониевыми, магниевыми или из нержавеющей стали трубами, внутрь которых вводятся урановые стержни, а также стержни рис. 9.2, замедлителем является графит, и быстрые нейтроны, освобожденные Е; результате деления ядер. При этом нейтроны должны обладать определенной ( тепловой) скоростью, чтобы вызвать дальнейшее деление ядер. Слишком медленные и слишком быстрые нейтроны захватываются ядрами урана и не вызывают их деления. Скорости нейтронов, вылетевших из ядра урана при его делении, замедляются. Замедлителями нейтронов при ядерных реакциях могут быть: графит, тяжелая вода, обыкновенная вода и бериллий. В атомном реакторе, изображенном, на рис. 9.2, замедлителем является графит, и быстрые нейтроны, вылетевшие из уранового стержня, проходя через слой графита, замедляются и вызывают деление ядра в соседнем урановом стержне. При делении ядра урана получаются новые нейтроны и происходит цепная реакция ядерного распада урана. Цепная реакция идет очень быстро, и при этом выделяется огромное количество энергии, что может вызвать взрыв большой мощности. Для предотвращения взрыва в атомный котел вводятся стержни ( поглотители) из кадмия, баристой соли или карбида бора, серебра, индия и гафния, которые ограничивают количество нейтронов и не дают возможности быстро развиваться цепной реакции. [37] Страницы: 1 2 3 www.ngpedia.ru атомный котел - это... Что такое атомный котел? атомный котел atomic pile, reactor Syn : реакторБольшой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.
Смотреть что такое "атомный котел" в других словарях:
dic.academic.ru Атомный котел - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2Атомный котелCтраница 2 Атомная электростанция является паротурбинной электростанцией, в которой роль парового котла выполняет атомный котел. [16] Как указано в докладе, одним из важных участков работы является улучшение атомного котла с целью разработки котла бридера, в котором используется цепная реакция и где за определенный период времени создается больше расщепляющегося материала, чем введено в него в качестве горючего для поддержания реакции. [17] Первый завод - завод подготовки воды - расположен на берегу озера Кызыл-Таш, второй завод - завод А, на котором установлен атомный котел, - расположен на расстоянии в 1 5 километра от первого завода. Третий завод Б - химический - удален от котла на 1 5 километра, четвертый завод - металлургический - строится на расстоянии в 10 километров от первых трех заводов. [18] Представлялись исключенными, согласно данным Жолио и его сотрудников, опубликованным в Journal de Physique, возможности использования смеси обычного урана и простой воды для осуществления атомного котла, а также смеси урана и графита и весьма маловероятной и, во всяком случае, крайне трудноосуществимой возможность использования смеси обычного урана и тяжелой воды. [19] Как сообщает корреспондент газеты Нью-Йорк тайме Вильям Лоуренс1 в номере от 30 апреля, Комиссия по внутреннему контролю над атомной энергией проводит усиленную работу2 по созданию совершенно нового типа атомного котла, который будет одновременно с выработкой большого количества энергии создавать больше нового ядерного горючего, чем в нем сжигается. [20] Если мелкий порошок ( 0 01 мм) А1 и LiF в виде смеси 10 - 40 % А1 и 60 - 90 % LiF сформировать таблетками диаметром 1 см, 0 8 мм толщиной и облучать протонньш пучком, получается литиевый атомный котел, который дает тепло в течение нескольких месяцев и больше. [21] Я думаю, что уран-графитовый котел раньше, чем любые другие известные нам сейчас методы, способен дать атомные бомбы. Построив атомный котел и изучив его работу на разных стадиях, мы получим надежный ответ на вопрос о возможности использования не только урана-235, но и урана-238 и сможем наметить отчетливые перспективы генерального развития работ в этой новой области науки и техники. [22] Лагерь W расположен около г. Хенфорда в штате Вашингтон, на реке Колумбия. В лагере построен крупнейший атомный котел системы уран - графит. Этот котел содержит в себе 200 тонн металлического урана. Система охлаждения - простая вода, берущаяся из реки Колумбия. [23] В Лаборатории № 3 разработан способ определения числа v вторичных нейтронов, испускаемых делящимися веществами, при захвате одного теплового нейтрона. Константа v имеет основное значение для решения вопроса о воспроизводстве активного вещества и может быть точно измерена только с помощью атомного котла с тяжелой водой. [24] Первый в мире ядерный реактор был построен в США во время второй мировой войны Энрико Ферми и его сотрудниками. Отсюда и первоначальное название реактора - атомный котел, поскольку в нем варилась необходимая начинка для первых атомных бомб. Атомный котел состоял из плит ( кирпичей) природного урана и графита, сложенных вместе в виде столба ( отсюда и другое название реактора - атомный столб), который был вложен в графитовый кожух, предназначенный для отражения нейтронов обратно в реактор, чтобы предотвратить их утечку. [25] Вычисление коэффициента мультипликации для гомогенной ( т.е. при равномерном распределении атомов урана и замедлителя) смеси уран - простая вода, произведенное в 1939 - 1940 годах проф. Харитоном и Зельдовичем, показало, что при любых концентрациях урана vcpO для этой системы оказывается меньшим единицы. Таким образом мы приходим к заключению, что этого типа атомный котел неосуществим. [26] Комиссариат по атомной энергии является самостоятельной организацией, имеющей характер как производственного, так и исследовательского учреждения. Нашими акционерами являются все французские граждане, и мы знаем, что обязаны достичь реальных результатов в обмен на затраты средств, в которых участвовали все. Мы счастливы, что смогли внести свой вклад, создав первый французский атомный котел. [27] В книге систематически изложен теоретический материал ( без практических коэффициентов и числовых примеров), относящийся к вычислению размеров атомных котлов. В первой части, касающейся теории замедления нейтронов, содержатся материалы, в основном опубликованные в иностранной прессе. Во второй части содержатся накопившиеся за истекшие годы неопубликованные материалы по детальной теории решетки атомного котла. [28] В отличие от урана природный торий имеет только один изотоп с массой 232, ядерные свойства которого аналогичны урану-238. Уран-238, как известно, сам не является активным веществом, но может быть частично превращен в активное вещество плутоний-239 при облучении нейтронами в атомных котлах. Природный уран содержит, кроме изотопа-238, активный изотоп уран-235, что и позволяет осуществить атомный котел прямо из природного урана. Природный торий, не содержащий активных изотопов, не может быть использован для осуществления первичных атомных котлов. [29] Страницы: 1 2 3 www.ngpedia.ru ядерный котел - это... Что такое ядерный котел? ядерный котел2) Makarov: nuclear pile Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.
Смотреть что такое "ядерный котел" в других словарях:
universal_ru_en.academic.ru атомный котел - это... Что такое атомный котел? атомный котелpilha atómica, rea(c)tor atómico Русско-португальский словарь.
Смотреть что такое "атомный котел" в других словарях:
russian_portuguese.academic.ru |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|