Техника - молодёжи 1954-05, страница 28

ны 120 алюминиевых трубок длиной 183 см и с внутренним диаметром 2,5 см. В эти трубки закладывается металлический уран. Всего в реакторе помещается 2,5 т урана.

Бак реактора опирается на колодец, стены и дно которого выложены из двух рядов графитовых блоков, подкрепленных бетонными упорами. Этот слой графита толщиной около 60 см служит отражателем нейтронов. Отражательная оболочка, в свою очередь, окружена рубашкой из сплава свинца с кадмием толщиной около 10 см. Сверх всего реактор заключен в бетонную защитную коробку со стенами толщиной около 2,5 м. Сверху реактор закрыт слоем свинца в 30 см с прокладкой из листового кадмия, а затем подушкой из нескольких слоев стали и дерева.

Нейтроны, излучаемые урановой начинкой реактора, замедляются атомами водорода тяжелой воды, а те из них, которые не отразились от слоя графита и проникли наружу, поглощаются кадмиевым слоем рубашки. При поглощении нейтронов кадмием последний начинает излучать гамма-лучи, эти лучи, в свою очередь, поглощаются свинцовым слоем рубашки, в толще которой проложены медные трубы с охлаждающей водой.

Охлаждение реактора осуществляется непрерывной циркуляцией тяжелой воды между баком и внешним охладителем. В минуту ее прогоняется примерно 1 ООО литров. Система охлаждения обеспечивает работу реактора на уровне мощности, равной 300 квт.

Пространство между уровнем тяжелой воды внутри реактора и верхней крышкой бака заполнено гелием, пред-

тора представляет собой алюминиевый бак диаметром 183 и высотой 250 см. В бак налито 6,5 f тяжелой воды. Внутри бака, к верхней крышке, вертикально прикрепле-

И38ЛЕЧЕНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ ПАТРОНОВ, СОДЕРЖАЩИХ ИЗОТОПЫ

ЗАЩИТНЫЙ

графитовый замедлитель

ПОДЪЕМ НИК

ВТОРОЙ ПОЛ

ПЕРВЫЙ ПОЛ

ГОМОГЕННЫЕ РЕАКТОРЫ

Гомогенный реактор, или, как его называют, «паровой котел», получил свое название вследствие того, что в нем атомное горючее распределено в замедлителе равномерно, а не в виде стержней или патронов. Для этой цели применяется сульфат урана, растворенный в тяжелой воде. В этом реакторе мощностью в 6 квт цепная реакция начинается, когда в нем находится (примерно 870 г урана 235. Реактор работает на «обогащенном» уране. В сульфате урана 1 часть расщепляемого урана 235 приходится на 6 частей нерасщепляемого урана 238, в то время как в природном уране это соотношение равно 1 к 140.

Сердцем реактора является сфера, сделанная из нержавеющей стали диаметром 30 см, заполненная раствором сульфата урана в тяжелой воде. Сфера окружена двухслойной отражательной оболочкой. Внутренний тонкий слой оболочки состоит из окиси бериллия — хорошего, но дорогого замедлителя нейтронов, а более толстый наружный слой — из графита. Все это закрыто внешним мно

Реактор с тяжелой водой (внешний вид)

Схематическое устройство ураново-графитового реактора.

Внешний вид ураново-графитового реактора

назначенным для вытеснения из бака воздуха. Иначе влага, обычно присутствующая в воздухе, стала бы конденсироваться внутри бака и постепенно разжижать весьма дефицитную и дорогую тяжелую воду. Кроме того, в результате непрерывного облучения азота, который составляет около ⁴/s состава воздуха, внутри реактора образовывалась бы в заметных концентрациях азотная кислота.

Так же как и графитовые реакторы, данная установка имеет множество отверстий для закладывания внутрь реактора образцов материалов, подлежащих облучению. Помимо этих отверстий, имеется еще такое, через которое образцы материалов могут быть введены в центр реактора — место самого мощного излучения быстрых и медленных нейтронов. В этом отверстии одновременно могут облучаться 32 образца материалов.

Управление реактором полностью автоматизировано и сосредоточено в соседней с ним комнате. Для того чтобы привести его в действие, оператор нажимает кнопку, управляющую механизмом извлечения из воды кадмиевого предохранительного стержня. Два других таких же стержня автоматически позволяют производить более тонкую регулировку хода реакции.

В аварийных случаях для остановки реактора кадмиевые стержни автоматически опускаются в тяжелую воду. В дополнение к этим стержням бак имеет специальный кран для быстрого спуска из него тяжелой воды в резервный бак. Без замедлителя цепная реакция в уране немедленно прекращается.