Armi grad plutonju: l-użu, il-manifattura, ir-riċiklaġġ

Umanità hija dejjem fit-tfittxija ta 'sorsi ġodda ta' enerġija li tista 'ssolvi ħafna problemi. Iżda mhux dejjem, dawn ikunu sikuri. Għalhekk, b'mod partikolari, hija użata ħafna llum nukleari reatturi għalkemm kapaċi jiżviluppaw biss tali ammont kbir ta 'l-enerġija elettrika meħtieġa għadhom fil-periklu mortali. Iżda, minbarra l -użu tal-enerġija nukleari għal skopijiet paċifiċi, xi pajjiżi tad-dinja tgħallmu li jużawh, u fil-militar, b'mod partikolari għall-ħolqien ta testati nukleari. Dan l-artikolu ser jiġi diskuss fuq il-bażi ta 'armi qerrieda bħal dawn, li ismu --plutonju ta.

sfond

F'dan il-forma tal-metall kompatti ikun fih mill-inqas 93,5% isotopu 239Pu. -plutonju ta kien imsemmi hekk sabiex ikun possibbli li ssir distinzjoni mill- "ħuh tar-reattur." Fil-prinċipju, il-plutonju huwa dejjem ffurmata fl assolutament kull reattur nukleari, li, imbagħad, timxi fuq uranju baxx arrikkit jew naturali, li fihom, għall-parti l-kbira, il-isotopi 238U.

Uża fis-settur militari

Armi ta 'grad plutonju 239Pu - bażi ta' armi nukleari. F'dan il-każ, l-użu ta 'isotopi bin-numri tal-massa 240 u 242 hija irrilevanti, peress li jipproduċu isfond tan-newtroni għolja ħafna, li finalment timpedixxi l-ħolqien u d-disinn ta' prestazzjoni għolja tagħbija nukleari. Barra minn hekk, isotopi plutonju 240Pu u 241Pu huma sinifikament iżgħar half-life mqabbla ma '239Pu, madankollu plutonju partijiet imsaħħna b'mod qawwi. Huwa f'dan ir-rigward fl-inġiniera ta 'armi nukleari huma sfurzati li jiżdiedu elementi addizzjonali għat-tneħħija tas-sħana żejda. Mill-mod, 239Pu korp pur isħan. Wieħed ma jistax ma tieħu in kunsiderazzjoni l-fatt li l-prodotti ta 'l-tħassir ta' isotopi tqal huwa soġġett għal bidliet ħsara fl-kannizzata kristall tal-metall, u huwa reconfigures partijiet pjuttost naturali ta 'plutonju, li fl-aħħar jista' jikkawża ħsara totali mezz esplossiv nukleari.

Permezz u kbar, kollha ta 'dawn id-diffikultajiet jistgħu jiġu megħluba. U, fil-prattika, aħna ripetutament għaddew mit-test ta 'mezzi splussivi fuq il-bażi ta' dan huwa l-"reattur" plutonju. Iżda għandu jiġi mifhum li arma nukleari mhux l-aħħar pożizzjoni hija okkupata mill-kumpattezza tagħhom, piż jitrażżnu baxx, durabilità u l-affidabbiltà. F'dan ir-rigward, huma jużaw biss plutonju ta 'livell.

karatteristiċi tad-disinn tar-reatturi tal-produzzjoni

Kważi l-plutonju fir-Russja kien iġġenerat fil-reattur mgħammra moderatur grafita. Kull wieħed mill-reatturi hija mibnija madwar blokki ċilindrikament immuntati tal-grafita.

Immuntati bejn il-blokki tal-grafita jkollu slot speċjali biex jipprovdu ċirkolazzjoni kontinwa ta 'likwidu li jkessaħ, li huwa użat bħala nitroġenu. Fl-istruttura immuntati, u huma vertikalment rranġati kanali maħluqa għall-passaġġ ta 'ilma tat-tkessiħ fuqhom u l-fjuwil. Minnu nnifsu, l-assemblea hija b'mod riġidu sostnuta fuq l-istruttura bit-toqob għall-kanali użati għall-ġarr diġà rradjat fjuwil. Għalhekk kull wieħed mill-kanali fil tubu b'ħitan irqaq huwa iffurmat minn liga ħfief u extra qawwija aluminju. Ħafna mill-kanali deskritti għandha 70 vireg tal-fjuwil. ilma li jkessaħ jirriżulta direttament madwar il-vireg tal-fjuwil, it-tneħħija sħana żejda minnhom.

Żieda reatturi produzzjoni ta 'enerġija

Inizjalment, l-ewwel reattur "Lighthouse" kenitx qed tiffunzjona b'kapaċità ta '100 MW termali. Madankollu, il-mexxej prinċipali tal-programm ta 'żvilupp armi nukleari Sovjetika, Igor Kurchatov għamel proposta, li kien li l-reattur huwa fix-xitwa ħadem b'kapaċità ta 170-190 MW, u fil-ħin tas-sajf - 140-150 MW. Dan l-approċċ ippermetta lill-reattur li jipproduċi madwar 140 gramma ta 'plutonju prezzjuż kuljum.

Fl-1952, il-kompluti xogħlijiet ta 'riċerka xjentifika twettqu sabiex tiżdied il-kapaċità ta' produzzjoni ta 'tħaddim reatturi tali metodi:

• Billi jiżdied fluss ta 'ilma użat għat-tkessiħ u jiċċirkola tul iż-żona attiva ta' installazzjoni nukleari.
• Billi jiżdied ir-reżistenza għall-fenomenu korrużjoni jseħħu ħdejn il-kanali daħħal.
• Jonqos ir-rata ta 'ossidazzjoni ta' grafita.
• buildup temperatura ġewwa l-ċelluli tal-fjuwil.

Bħala riżultat, il-kapaċità tal-ilma jiċċirkola hi miżjuda b'mod sinifikattiv wara li jkunu miżjuda u d-differenza bejn il-ħitan kanal fjuwil. Korrożjoni rnexxielhom ukoll jeħles. Għal dan il-għan, aħna magħżula l-aluminju aktar xierqa ġew żżid attivament Dikromat tas-sodju, li finalment msaħħa l-irtubija tal-ilma tat-tkessiħ (pH kien ugwali għal madwar 6.0-6.2). Ossidazzjoni tal-grafita tkun waqfet milli tkun problema attwali, wara azzar japplikaw nitroġenu (li qabel tintuża biss arja) għat-tkessiħ.

Fil-estinzjoni 1950 innovazzjonijiet ġew realizzati b'mod sħiħ fil-prattika, u b'hekk tnaqqas l-nefħa indotta radjazzjoni ta 'uranju estremament bla bżonn, tnaqqas sew vireg twebbis termali ta' uranju biex tittejjeb ir-reżistenza membrana u jitjieb il-kontroll tal-kwalità tal-produzzjoni.

Produzzjoni fil- "Mayak"

"Chelyabinsk-65" - wieħed mill-impjanti l-aktar sensittivi li fiha kienet prodotta-plutonju ta. L-intrapriża kienet reatturi aktar, li kull wieħed minnhom aħna se tagħti ħarsa aktar mill-qrib.

A reattur

L-installazzjoni kienet iddisinjata u mibnija taħt it-tmexxija tal-N. leġġendarju Dollezhalya A.. Hija ħadmet b'kapaċità ta '100 MW. Ir-reattur kienet 1,149 kontroll u fjuwil irranġati vertikalment kanali fil-blokk grafita. piż struttura kompluta kien ta 'madwar 1,050 tunnellata. Prattikament kanali kollha (ħlief 25) huma mgħobbija bil-uranju, il-massa totali ta '120-130 tunnellata. 17 kanali huma użati għall-vireg tal-kontroll u 8 - għall-esperimenti. Ir-rata massima rilaxx tas-sħana ta 'disinn taċ-ċellula tal-fjuwil ugwali għal 3.45 kW. Fl-ewwel reattur prodotti madwar 100 gramma ta 'plutonju għal kull jum. Ewwel metall plutonju saret April 16, 1949.

nuqqasijiet teknoloġiċi

Kważi pjuttost problema serja, li hija l-korrużjoni ta 'inserzjonijiet aluminju u kisi taċ-ċellula tal-fjuwil kienu immedjatament identifikati. Barra minn hekk dawn minfuħ u ħsara vireg tal-fjuwil u nixxa direttament fl-ilma li jkessaħ tal-qalba tar-reattur. Wara kull reattur tnixxija kellu jitwaqqaf sa 10 siegħa għall-arja grafita xott. F'Jannar 1949 inserzjonijiet fl-kanali ġew sostitwiti. Wara dan, tibda l-installazzjoni sar Marzu 26, 1949.

Grad produzzjoni tal-plutonju fir-reattur A li kien akkumpanjat minn kull xorta ta 'diffikultajiet elaborati matul is-snin 1950-1954, b'qawwa medja ta' 180 MW unità. xogħol sussegwenti mill-bidu tar-reattur segwit minn użu aktar intensiv ta 'dan, li huwa pjuttost naturali u wasslet għal waqfiet aktar frekwenti (sa 165 darbiet kull xahar). Bħala riżultat, f'Ottubru 1963, il-reattur kien mitfija u reġa 'fetaħ biss fir-rebbiegħa ta' 1,964. kampanja tiegħu huwa kompletament lest fl-1987 u matul il-perijodu kollu li jintuża fit-tul prodotta 4.6 tunnellata ta 'plutonju.

reatturi AB

L-intrapriża "Chelyabinsk-65" tliet reatturi AB ġie deċiż li tinbena fil-waqgħa 'l-1948. kapaċità tal-produzzjoni tagħhom huwa 200-250 gramma ta 'plutonju għal kull jum. disinjatur kap tal-proġett kien Savin. Kull reattur jikkonsisti kanali 1996, 65 minnhom kienu kontrolli. kull kanal huwa fornut tnixxija speċjali detector likwidu li jkessaħ - Il-pjanti novità tekniċi intuża. Mossa bħal din se ippermettuli widna mingħajr interruzzjoni l-operazzjoni tar-reattur.

L-ewwel sena ta 'operazzjoni tar-reatturi wriet li dawn jiġġeneraw madwar 260 gramma ta' plutonju għal kull jum. Madankollu, mit-tieni sena tal-poter operazzjoni tiżdied gradwalment, u diġà fl-1963 r-rata tagħha kien 600 MW. Wara t-tieni reviżjoni ġiet kompletament solvuta l-problema mal-inserzjonijiet, u l-qawwa diġà laħaq 1,200 MW bi produzzjoni annwali ta 'plutonju 270 kilogramma. Dawn l-indikaturi baqgħu ħajjin biex jitlesta għeluq tar-reatturi.

Reattur AI-IR

intrapriżi Chelyabinsk li tuża din l-iffissar fil-perjodu bejn Diċembru 22, 1951 sal 25 Mejju, 1987. Minbarra l-uranju,-reattur ġie prodott bħala kobalt 60, u polonju 210. Inizjalment, il-faċilità prodotta tritju, iżda aktar tard bdew jirċievu u plutonju.

Wkoll ipproċessar impjant armi grad plutonju kellhom jibnu reatturi li joperaw fuq l-ilma tqil u l-unika reattur b'ilma ħafif (ismu - "Ruslan").

ġgant Siberja

"Tomsk-7" - li huwa l-isem mwettqa l-impjant, li għandu ħames reatturi li joħolqu plutonju. Kull wieħed mill-aggregati tal-grafita applikati bil-mod newtroni, u ilma ordinarju biex tiġi żgurata tkessiħ adegwata.

U l-reattur 1 ħadmet mal-sistema tat-tkessiħ fejn l-ilma jiġi mgħoddi darba. Madankollu, l-erba 'unitajiet oħra kienu mgħammra ċirkuwitu primarju magħluq mgħammra bi trasferiment tas-sħana. Dan id-disinn jippermetti li jiżviluppa aktar xorta u fwar, li mbagħad tgħin fil-produzzjoni tal-elettriku u t-tisħin tal-bini varji.

"Tomsk-7", u l-reattur kienet imsejħa wkoll EI-2, li, imbagħad, kellha għan doppju: biex jipproduċu plutonju għad-detriment tal-fwar enerġija elettrika ġenerata prodotta ta '100 MW u 200 MW ta' enerġija tas-sħana.

informazzjoni importanti

Fuq assigurazzjonijiet ta 'xjentisti, il-half-life ta' plutonju ta 'livell hija ta' madwar 24 360 sena. A figura enormi! F'dan ir-rigward, kwistjoni partikolarment akuta ssir: "Kif korrett biex tagħmel il-produzzjoni tal-iskart tal-partita" L-aħjar għażla hija meqjusa bħala l-kostruzzjoni ta 'intrapriżi speċjali għall-ipproċessar ulterjuri tad-plutonju ta. Ir-raġuni hija li f'dan il-każ, l-element ma jistgħux jibqgħu jintużaw għal skopijiet militari u se jkunu kkontrollati mill-bniedem. Din hija kif ir-rimi tal-plutonju ta 'livell fir-Russja, iżda l-Istati Uniti tal-Amerika marru l-mod ieħor, u b'hekk kisret impenji internazzjonali tagħha.

Għalhekk, il-gvern Amerikan jipproponi li jeqirdu l arrikkit ħafna fjuwil nukleari huwa jiġix prodott industrijalment, u billi dilwizzjoni ta 'plutonju u jaħżnu f'kontenituri speċjali f'fond ta' 500 metru. M'hemmx għalfejn ngħidu, li f'dan il-każ, il-materjal jista 'faċilment jkunu fi kwalunkwe ħin li jitneħħew mill-art, u għal darb'oħra jniżżlu fuq miri militari. Skond President Russu Vladimir Putin, il-pajjiż inizjalment miftiehem li ma jeqirdu plutonju b'dan il-mod, u li jwettqu riċiklaġġ fil-faċilitajiet industrijali.

Tingħata attenzjoni speċjali minħabba l-valur tal-plutonju ta. Esperti jistmaw li għexieren ta 'tunnellati ta' dan l-element jista 'jkun jiswa bosta biljuni dollaru Amerikan. Iżda xi esperti fil E ma stmaw 500 tunnellata ta 'plutonju ta' livell kemm 8 triljun dollaru. L-ammont ta 'verament impressjonanti. Tkun iktar ċara, bħala lott ta 'flus, ejja ngħidu li fl-aħħar għaxar snin tas-seklu 20 ir-rata medja annwali tal-PGD Russu kien $ 400 biljun. Dan huwa, fil-fatt, il-prezz reali ta 'plutonju ta' kwalità arma hija ugwali għal għoxrin PGD annwali tal-Federazzjoni Russa.