Техника - молодёжи 1965-10, страница 8

ситель и не сделали его радиоактивным. Поэтому ядерное горючее обычно заключают в металлическую оболочку, которая не дает осколкам лопасть в теплоноситель. В ядерно-химическом реакторе, наоборот, надо получить максимальный выход осколков деления в химическое вещество, омывающее топливо. А для этого необходимо разработать тепловыделяющий элемент без защитной оболочки.

Длина пробега осколков деления в ядерном горючем всего 5—10 микрон. Чтобы как можно больше осколков вышло в реагент, толщина идеального тепловыделяющего элемента должна быть меньше длины свободного пробега.

Лучшим решением такой проблемы был бы реактор, в котором пылевидное ядерное горючее перемешано с газообразным или жидким химическим реагентом. При размере пылинок 1—2 микрона в реагент будет выходить около 85% осколков деления. Несмотря на простоту принципиального решения, постройка такого реактора затруднительна: работа материалов и оборудования в потоке мелкодисперсных частиц — слишком серьезная проблема.

Чтобы обойти эту трудность, предложены иные, более практические конструкции. Если пойти на снижение выхода осколков до 50%, можно разработать конструкцию ядерно-химического реактора, осуществимого в ближайшем будущем. На фольгу наносится слой урана толщиной в 2—3 микрона. Из такого двухслойного горючего можно изготавливать соты илн трубки, образующие активную зону.

Ядерно-химические реакторы на гамма-излучении не столь эффективны, но проще и практичнее реакторов на осколках деления. Активная зона реактора — мощный источник гамма-излучения. Поэтому, подавая в полость, охватывающую активную зону, химические реагенты, нетрудно осуществить так называемый ядерно-химический реактор с радиационной камерой. Поскольку здесь активная зона никак не связана с зоной химической реакции, за рубежом предлагается радиационные камеры установить на многих существующих и строящихся энергетических реакторах. Применение таких реакторов в настоящее время сдерживается разноактивным загрязнением некоторых получаемых продуктов. Разрабатываемые методы очистки позволяют снизить «активность» продукта до «активности» питьевой воды.

Чтобы подвергать химические реагенты мощным дозам гамма-излучення, предложены реакторы с двухслойными тепловыделяющими элементами. Здесь реагент облучается в активной зоне, будучи все время отделенным от горючего слоем теплоносителя.

В установке с радиационным контуром для генерации гамма-лучей можно использовать нейтроны утечки, которые в обычных реакторах считаются потерянными. Здесь же они активируют жидкие металлы вроде кобальта, индия, натрия, превращая их в мощные у~^иэлучатели. Прокачивая такие радиоактивные металлы через «радиационный каньон», можно подвергать разнообразные химические веществе «чистому», лишенному прнмеси нейтронов гамма-излучению.

Уже сейчас можно себе представить новую отрасль химической технологии, поставляющей народному хозяйству вещества с любыми наперед заданными свойствами. Атомная энергетика в дополнение к клвссическим средствам управления химическими реакциями — температуре, давлению, катализаторам — дала еще одно: мощные источники ионизирующего излучения.

rfiyV Shv

ИСТОРИЧЕСКИЕ ЗАЧАТКИ НЫНЕШНИХ РАБОТ

В 1928 году автору этих строк удалось сконструировать аппарат для получения электронного луча с напряжением ускорения около 1000 в и силой тока до 1 ма; катод был термический, а отрицательное напряжение на электроде-регуляторе — достаточно высокое, чтобы пучок электронов получался сильно сфокусированным. Через два года мы применили это устройство в электронных осцил-лографических трубках и в чисто электронной части телевизионной системы. В обоих случаях опыты были успешными, так как благодаря примененной электронной оптике плотность тока в резко сфокусированном электронном пятне была в 10—100 раз выше, чем в существовавших до этого электронно-лучевых трубках. При этом мощность луча в точке фокуса достигла почти 1 вт. Сейчас мы в состоянии построить подобный электронно-лучевой прибор с мощностью луча уже в 1700 квт!

Вместе с развитием электронно-лучевых аппаратов высокой мощности мы в 1936 году начали вести работы в другом направлении с целью получить очень тонко сфокусированное электронное пятно с высокой плотностью тока. В 1937 году были построены электронный микрозонд и электронный растровый микроскоп. Электронный микрозонд нашел широкое применение в области электронно-микроскопических исследований, а возможность электронного отклонения такого луча позволила применить его в качестве микроинструмента, а затем — в конструкции проекционного рентгеновского микроскопа, созданного нами в 1939—1940 годах, и других приборов. Мы в последние

Я благодарен за Ваше любезное предложение. Посылаю статью, которая Вас, может быть, заинтересует.

С самым лучшим приветом

Привода стержней

Выход

теплоносителя

Вход

химиче :кого

реагента

химического реагента

ЯДЕРНО - ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТОР С РАДИАЦИОН-НОЕ КАМЕРОЙ. Утекающее ив активной зоны f -излучение инициирует протекание радиа-Лионно-химической реакции в реагенте, омывающем снаружи активную вону. Сама активная зона никак не связана с зоной химической реакции, и поэтому такой реактор должен быть двухцелевым: энергетическим и ядерно-химическим.

теплоносителя

В этом номере журнала выступает известный немецкий ученый — инженер-физик Манфред фон А р д е н и е. Профессор Арденне — лауреат Национальной премии ГДР и Государственной премии СССР. Мы публикуем статью об электронно-лучевой технике, написанную им специально для нашего журнала.

Вход

У НАС В ГОСТЯХ УЧЕНЫЕ ПЛАНЕТЫ

е