Техника - молодёжи 1956-01-02, страница 53

и

|спользование атомной энергии для мирных целой требует изучения большого числа явлений и решения многих научных и техниче ских проблем.

Ядерные роакторы — сложные инжен< 1рные сооружения, «нлчинен-ныа» множеством различных материалов, металле^- и спл< вов. Здесь и расщепляющиеся, дающие ьтом-ную энергию вещества — уран, плутоний и конструкционные материи лы — графит, бериллий, цирконий, алюминий, нержавеющая сталь, играющие I (жную роль в обеспечении процессе! делони . «томов урана и плутония, в от >де выделяющейся при этом энергии, в сохранении от р{.ссеи»^ния нейтронов — ценнейших «атомных запалов».

Важные узлы ядерных ри жторов, расположенные в его акт» -ной зоне, работают в услоьиях, с котор Мп конс1рукторы никогда не встречались ранее. Как известно, делени* i одного ядра атома урана сопрово к-д. тс испусканием двух примерно одинаковых по мисси осколк< ), обладающих кинетической энергией в сридчем около 83 миллионе элок-трон-во/.ьт каждый, 2—3 нойтроно со средней энергией около 2 Мэз каждый, г. ь Алле -лучей с общей энергией около 10 М*в и электронов с общей энергией около 18 Мэв, в то ьремя как для сбивания атомов из узлои кристаллической решетки металлов необходим, i кинетическая энергия всего около 20—40 электрон-вольт.

Однако тяжелые осколки вв <ду их большой массы практически все застревают в расщепляющихся материалах, производя в них р^зрушч-ния, и поэтому их взаимодействие с остальными конструкционными материалами реактора можно не учитывать.

Нейтроны и гамма-лучи легко достиг .от других частей реактора, вы-эы1 аЯ структурное изменения в материал jx, из которых изготовлены эти части, а также и в тепло оделяющих элементах. Следует, однако, учест*-, что не все электро >i и гамма-лучи вступают во изаимодейсгвие с этими вещее ими; значительная часть их рассеивается, ни вь (ыв»я остаточных перемещений < омов. Все же из прм.еденных вьи* > чисел 1идно, что на каждый распавшийся атом урина или плутония произойдет, по крайней мере, смещение десятков Ti 1сяч других атомов в горючем материале и тысяч атомов в конструкционнг х материалах ядерного реактора.

Картина потери осколками своей огромной кинетической энергии при прохождении их по веществу интенсивно pi3pa6ai шается, но еще далока до з»л ршения. Считается, что первоначально осколки расходуют кинетическую энергию гл_а. ным обр >зом на i |бивание из кристаллической решетки вещества отдел >ных атомов, в результате чего возникают пустоты в одних местах решетки и избыточные атомы в других. На известной стадии замедления движения осколков этот процесс заменяется местным пг лишением температуры по пути следования осколка. Как показывают приблизительные расчеты, развиваемая при этом температура значительно превышает точки плавления даже самых тугоплас ких металле -. Поели обратного затвердевания в самой расплавленной области и ее окрестностях состояние материала межет измени! ься, например Е,озникают пластическая и упругая деформации. Кроме перечисленных явлений, осколки вызывают также сил1 |ую ионизацию «томов, что существенно сказывается на неметаллических веществах.

В общ< м по I опросу о том, как действуют внутренние ядерные взрывы на материалы тепловыделяющих блоков, KoKoi I последстьиь нейтронного «обстрела» конструкционных материалов, высказано много гипотез, сделано немало расчетов, построено неск-э. »ко теорий. Однако главное,, что

«Горячая» лаШтприя

О. И ;i Ш, доктор химических наук

ЭКСПЕРИМЕНТАТ01 У СТЕН ЧУГУНН0-БЕТ0НН0Г0 БАСТИОНА

План камер ме. га. коыдческой с горячей* лаооратирии: I — камера <горячей» механической мастеаскоИ; II—раз-даточна камера и хранилище; III- мталлсгр< <4 ическая кам*ра; IV—V—камеры физич*с к их измерений; VI — камера мехапЧЧ!гс - - сспытамиЯ, VII - транспортный коридор; VIII— ^полдгорлчиш* лаборатории.

всех интересует, — это экспериментально установленн ое факты, изучение изм< 1н0ния mhoi их физических и механических свойсп, измен- ния атомного и микроскопического строения материалов под влиянием ядерн IX р^сп^до^ и облучения. Эти hi нужнм для npai ильной постройки и эксплуатации ядерных реакторов; только они могут даи- право на жизн1 тем или иным гипотезам, у..1грдм1 расчеты, доказать справедливость теорий.

Однако исследо-ать материалы, побывавшие в работающем реакторе, обычным способом невозможно, так как они становятся сильно радиоактивными, КаК принято говорить—«горячими». Приходится иметь дело с образцами, радиоакт» ность которых оценивается в тысячи кюри. Насколько такие образцы «горячи», можно предст рвмть из того, что по радиоактивности они эквивалентны нескол <им килограммам радия! Потребо тось создать специал ные «горячие» лаборатории, гдо исследователь мог бы без всякой опасности для себя вести изучиние таких материалов.

Обычно под лабораторию отводится отдельное здание, имеющее в первом этаж< \ ряд KJMep и связывающий их транспортный коридор. Эти камеры и коридор отделены от других рабочих комнат и друг от друга толстыми с генами и потолком из чугуна и бетона. Массивные стальные д >ери Закрывают входе в них.

Первая из камер представляет собой «горячую» механическую мастерскую, в которую прежд' сего и поступают объекты исследования. Они транспортируются от реактора по специальной подъездной дороге, будучи заключены в похожие на бочонки толстостенные < JHHuoebia контейнеры, поглощающи! радиоактивное излучении. Гол ко после того кок зз контейнерами, ввизенными в «горячую» механическую у icrep-скую, закроется массы шп стшьиая дэерь, может начаться их распаковка и из леч- нио объектов исследования.

На специал- ном фрезерном станке обмыты иссл! >доьания разрезаются и из них изготовляются образцы нужной формы и размеров. Управление станком осущес'.чляется из операторской, отделенной от «ю-рячей> камер i массивной бетонной и чугунной стеной.

Многочисленны*» рукоятки, расположенные на этой стене, поз1 >ляют приводить действие исполнитель-Hi о механизмы станка и транспортировочных средств в «горячей»» к мере.

Работать с «горячими» образцами Сыло бы Hei >зможчо без помощи манипулятора — замечательного инструмента, являющегося как бы продолжением рук оператора, протя-ну «и сквозь толстую защитную стену в «горячую» камеру. Сложные движения рук оператора легко и плаь ic воспроизводятся манипулятором в «горячей» камере. С его помощ| о можно провести и тонкую работу, такую, как взвошивание и А аналитических весах, точное измерение микрометром размеров м»лых образцов, и работу, требующую больших усилий, — отвинчивание гаек, раскрывание контейнером с образцами и т. п.

Конструкторам пришлось много поработать над устройством манипуляторов, чтобы удовлетЕ ориг придирчивые требования исследователей, которым манипуляторы казались то нэдостаточно послушными в работе, то t < достаточно надежными.

Споры по этому поводу сегда изобретательность конструкторов, и рячих» Лабораториях поя1 . шис i удобные и надежные помощники исслед< отелей— манипулятор! •. Как же вндИ1 от ратор вну тренность «горячей» механиче-

47

помогала разрешен очень скоро в «го-в работе