Техника - молодёжи 1955-11, страница 13

номичееких и технических условий, существующих в каждой стране. Английская техника, в частности, имеет большой опыт создания газового оборудования, и потому ученые Англии ожидают, что проект 50 000-киловаттной атомной электростанции, о котором они сообщили участникам конференции, будет с успехом осуществлен.

СТРЕМИТЕЛЬНОЙ ПОСТУПЬЮ

В конце XVII века англичанин Севери взял патент на первый паровой насос. Этот документ свидетельствовал о том, что человек открыл способность пара совершать практически полезную работу. Но многие десятилетия прошли, прежде чем Ползунов, а затем Уатт создали универсальный паровой двигатель, по-настоящему поставивший пар на службу человеку. Дальнейшие этапы развития паровой техники — постройка первой двухцилиндровой машины, появление парохода и паровоза — также разделены десятилетиями.

В XIX веке^ когда наука овладевала умением использочать электричество, мы видим уже более быстрый темп технического прогресса. Но все же почти три десятилетия разделяют открытие Фаредеем электромагнитной индукции и создание первых практически ценных генераторов и двигателей. Еще два-три десятилетия прошло, прежде чем появились практически годные электрические лампы и трансформаторы.

Эта экскурсия в прошлое техники помогает подчеркнуть ту стремительность, с какой идет в наши дни создание новых атомных реакторов.

Еще совсем недавно, в годы второй мировой войны, была осуществлена цепная реакция деления урана, на деле доказавшая возможность получения атомной энергии. Необычайно просто с конструктивной точки зрения был устроен первый реактор: это был штабель из графитовых блоков весом е несколько сот тонн, с внедренными в него стержнями из природного урана. На сессии Академии наук СССР по мирному использованию атомной энергии профессор В. С. Фурсов, рассказывая о первом советском реакторе, отметил, что, грубо говоря, по существу, это была куча графита с ураном. С такой же уран-графитовой «кучи» начали свои работы и американские физики.

Наши дни отделены от дерзких опытов, раскрывших нам энергетические богатства атомного ядра, промежутком времени, лишь немногим превышающим одно десятилетие. Но во Дворце наций в Женеве ученые смогли уже продемонстрировать миру исключительное совершенство и разнообразие конструкций атомных реакторов.

Если мы вспомним, что один из советских реакторое уже работает на электростанции, вливающей свою энергию -в государственную сеть, если учтем, что во многих странах уже давно действуют реакторы для исследовательских целей, помогая решать насущные вопросы теории и практики, то, сравнивая темпы развития атомной, паровой и электрической техники, мы можем смело утверждать, что в наше время год равносилен десятилетиям позапрошлого и пятилетиям прошлого веков!

Один из участников конференции сказал в связи с этим, что совершенствование атомной техники идет так быстро, что каждый новый реактор успевает устареть за время, которое он строится.

Новые, более смелые и оригинальные конструкции спешат сменить одна

Учены* — участники конференции ■ Женеве. Слева на пр а в о. В. Цинн (США), Н. Бор (Дания), В. Гентнер (ГФР) и академик Д. Скобельцын (СССР).

другую. Сегодня существует уже, по меньшей мере, более полудюжины типов реакторов, отличающихся, во-первых, по энергии нейтронов, участвующих в делении урана или другого расщепляющего материала, во-вторых, по виду замедлителя нейтронов, в-третьих, по тому состоянию, в котором находится делящееся вещество в замедлителе, перемешано ли оно с ним равномерно или погружено а него в виде отдельных стержней или блоков. Наконец реакторы могут отличаться друг от друга по примененному в них веществу-теплоносителю и конструктивными особенностями.

Секция физики и реакторов международной конференции обсудила более сорока докладов, посвященных теоретическим основам, проектированию и работе исследовательских м энергетических реакторов. Естественно, нет никакой возможности пересказагть хотя бы вкратце содержание проблем, доложенных на ней учеными десяти стран, представивших материалы по нсследо-яательским и энергетическим реакторам. Мы остановимся поэтому на двух типах реакторов, оригинальных но замыслу, имеющих широкие перспективы применения.

К одному из этих типов принадлежат так называемые гомогенные, то-деть однородные реакторы, с докладами о которых выступили ученые Голландки, СССР и США.

В отличие от гетерогенных, неоднородных реакторов, в которых металлические стержни урана погружены в вещество-замедлитель, в гомогенном реакторе расщепляющийся материал и замедлитель равномерно перемешаны друг с другом. Это достигается тем, что, например, уран в виде соли растворяется « воде или находится в ней я виде суспензии. На ход цепной реакции, на процесс деления ядер урана никак не сказывается состояние, в котором он находится. Этот процесс одинаково идет и в металлическом уране и • его химических соединениях.

Гомогенные реакторы не нуждаются % металлическом уране, в этом их основное достоинство, так как металлургия урана и приготовление из него стержней — очень сложный процесс.

Гораздо легче получаггь из урановых руд химические соединения урана.

Есть у гомогенных реакторов и другие достоинства. Например, из металлического урана очень трудно извлечь атомы, получившиеся при делении, а они, захватывая нейтроны, «тормозят» цепную реакцию, как принято говорить, «отравляют» уран. Для очистки от этой «золы» урановый стержень приходится вынимать из реактора и отвозить на химический завод, который служит как бы «колосниками» в ядерной «топке». В гомогенных реакторах продукты распада, попадая е воду а виде газов и жидкостей, легко удаляются из нее.

В гомогенном реакторе тепло, порождаемое осколками разделившегося ядра, непосредственно переходит в воду, в которой растворено или взвешено химическое соединение урана. Можно вести цепную реакцию так, что вода будет кипеть и образовывать пар. После очистки от брызг воды, содержащих осколки деления и уран, этот пар в теплообменнике будет испарять другую, не содержащую радиоактивных веществ воду —воду так называемого второго контура. В этом реакторе вода-растворитель выполняет одновременно две роли. Она и замедлитель нейтронов и теплоноситель. Возможен и несколько иной вариант гомогенного реактора. В нем вода-растворитель не доводится до кипения, а, находясь под давлением, имея высокую телчтературу, перекачивается насосами из активной зо-ны в теплообменник, где отдает тепло воде второго контура, вместе с водой-растворителем в теплообменник будет попадать и находящийся в ней уран. Хотя цепная реакция прекратится сразу по выходе суспензии или раствора из реактора (реакция может или при наличии определенной массы урана, не •меньшей «критической»), тем не менее насос, теплообменник и трубы, соединяющие его с активной зоной, будут обладать так называемой наведенной радиоактивностью, и их ремонт должен производиться с помощью телемеханики, что очень усложняет эксплуатацию такой энергетической установки. Другой недостаток гомогенного реактора с водой под давлением в том, что часть расщепляющегося материала, находящаяся вне реактора, не участвует

11