Tuumarelvades kasutatava plutooniumi: kasutamise, tootmise, ringlussevõtt

Inimkond on alati otsima uusi energiaallikaid, mida saab lahendada palju probleeme. Aga mitte alati, et nad on ohutud. Seega eelkõige tänapäeval laialt levinud tuumareaktorid kuigi võimalik arendada just selline tohutu hulk kogu vajaliku elektrienergia on veel surmaohus. Aga lisaks kasutada tuumaenergia rahumeelsetel eesmärkidel, mõned maailma riikides on õppinud seda kasutada, ja sõjavägi, eelkõige loomiseks tuumalõhkepeade. See artikkel arutatakse alusel sellise hävitava relva, kelle nimi - tuumarelvades kasutatava plutooniumi.

tagapõhi

Selles kompaktses vormis metallist see sisaldab vähemalt 93,5% 239Pu isotoobid. Tuumarelvades kasutatava plutooniumi oli nime, et oleks võimalik eristada alates "vend reaktori." Põhimõtteliselt plutoonium moodustatakse alati absoluutselt tuumareaktor, mis omakorda töötab madala rikastatud või looduslikku uraani, mis sisaldavad enamasti isotoobi 238U.

Kasutage sõjandussektoris

Tuumarelvades kasutatava plutooniumi 239Pu - alusel tuumarelvi. Sel juhul kasutamise isotoopide massiarvud 240 ja 242 on asjakohane, kuna nad toodavad väga kõrge neutronite taustal mis lõppkokkuvõttes takistab loomist ja disaini kõrgjõudlusega tuumapomm. Lisaks plutooniumi isotoopide 240Pu ja 241Pu on oluliselt väiksemad poolestusaeg võrreldes 239Pu siiski plutooniumile tugevalt kuumutatud ossa. Selles ühendus tuumarelv insenerid on sunnitud lisada täiendavaid elemente liigse soojuse. Muide, 239Pu puhas soojem keha. Üks ei saa aga võtta arvesse asjaolu, et tooted allakäigust raske isotoopide kahjustavate muutuste kristallvõre metalli, ja see on täiesti loomulik reconfigures osad plutooniumi, mis lõpuks võib põhjustada kokku ebaedu tuumalõhkeseadmes.

Üldiselt kõik need raskused on võimalik ületada. Ja praktikas oleme korduvalt läbinud testi lõhkeseadeldiste põhjal on "reaktori" plutoonium. Aga see peaks olema arusaadav, et tuumarelv ei ole viimasel positsioonil on hõivatud oma kompaktsus, madal tühimassi, vastupidavus ja usaldusväärsus. Sellega seoses nad kasutavad ainult tuumarelvades kasutatava plutooniumi.

Design omadused tootmisreaktorites

Peaaegu kõik plutooniumi Venemaa oli loodud reaktori varustatud grafiit moderaator. Iga reaktorite ehitatakse ümber silindrilise kokku plokid grafiidist.

Kokkupandavad vahel grafiidiplokkide on eriline pesa, pakkudes pidevat ringlust jahutusvedeliku, mida kasutatakse lämmastikuga. Kokkupandud struktuur ning on vertikaalselt paigutatud kanalite jaoks loodud läbipääsu jahutusvee neid ja kütust. Iseenesest sõlm on jäigalt toetatud struktuur aukude jaoks kasutatakse saadetise juba kiiritatud kütuse. Seega iga kanalitelt õhukeseseinaline toru vormitud kerge ja eriti tugeva alumiiniumi sulam. Enamik kirjeldatud kanalid on 70 kütusevarrasteks. Voolab jahutusvesi otse ümber kütusevarrasteks, liigse soojuse neilt.

Võimsuse suurendamine tootmisreaktorites

Esialgu esimeses reaktoris "Lighthouse" toimis võimsusega 100 MW soojusliku. Kuid peamine juht Nõukogude tuumarelvi arengu programmi Igor Kurchatov teinud ettepaneku, mis oli, et reaktor on talvel töötas ta võimsusega 170-190 MW ja suvel - 140-150 MW. Selline lähenemine võimaldas reaktorisse umbes 140 grammi vääris plutooniumi päevas.

Aastal 1952, täielik teaduslik-uurimustööd on tehtud selleks, et suurendada tootmisvõimsust reaktorites sellised meetodid:

• Suurendades veevoolu jahutamiseks kasutatud ja läbivoolava aktiivse tsooni tuumarajatise.
• Suurendades korrosioonikindlus põhjustatud nähtust paigale sahtli kanalid.
• Kahaneva oksüdatsiooni kiirus grafiidist.
• Temperatuur kogunemist sees kütuseelemendid.

Selle tulemusena suutlikkust veeringeseadmega suureneb oluliselt pärast tõstetud ning lõhet kütuse kanali seinu. Rooste ka õnnestus vabaneda. Selleks me valisime kõige sobivam alumiiniumi- on aktiivselt lisades naatriumdikromaadi, mis lõppkokkuvõttes tõhustatud pehmust jahutusvee (pH oli võrdne ligikaudu 6,0-6,2). Oksüdeerimine grafiidist on lakanud olemast tegelik probleem pärast terasest kohaldada lämmastik (varem kasutatud ainult õhk) jahutamiseks.

Päikeseloojangul 1950 uuendused on täielikult praktikas realiseeritud, vähendades seega kiirgusest põhjustatud turse uraani äärmiselt vajalik, oluliselt vähendada termilise jäigastumine latid uraani parandada membraani resistentsus ja parandada toodangu kvaliteedi kontroll.

Tootmist "Mayak"

"Tšeljabinsk-65" - üks kõige tundlikum taimi millest see on toodetud tuumarelvades kasutatava plutooniumi. Ettevõte oli rohkem reaktoreid, millest igaüks võtame lähemalt.

Reaktor

Käitise projekteeritud ja ehitatud eestvedamisel legendaarse N. A. Dollezhalya. Ta töötas koos võimsusega 100 MW. Reaktor oli 1149 vertikaalselt paigutatud juhtnupud ja kütuse kanalid grafiitplokii. Täielik struktuuri kaal oli umbes 1050 tonni. Peaaegu kõik kanalid (va 25) on koormatud uraani, kogumass 120-130 tonni. 17 kanaleid kasutatakse juhtvarraste ja 8 - Katsetes. Maksimaalne soojuse vabanemise kiirust disain kütuseelemendi võrdne 3,45 kW. Algul reaktoris toodetud ligikaudu 100 grammi plutooniumi päevas. Esimese plutooniummetalli tehti 16. aprill 1949.

tehnoloogiliste puuduste

Peaaegu üsna tõsine probleem, mis on korrosiooni alumiinium lisab ja katted kütuseelemendi olid kohe identifitseerida. Ka neil paisutati ja kahjustatud kütusevarrasteks ja voolas otse jahutusvee reaktori südamiku. Pärast iga lekke reaktori tulnud peatada kuni 10 tundi kuivada õhu käes grafiidist. Jaanuaris 1949 sisestab kanalid on asendatud. Pärast seda, alustada paigaldamine toimus 26. märts 1949.

Plutooniumist tootmist reaktori A, mis oli lisatud igasuguseid raskusi töötatud aastatel 1950-1954, mille keskmine võimsus 180 MW üksus. Järgnevad tööd alguseks reaktori järgneb intensiivsemat kasutamist see, mis on täiesti loomulik ja viinud sagedasemate peatust (kuni 165 korda kuus). Selle tulemusena oktoobris 1963 reaktor suleti ja taasavati alles kevadel 1964. Tema kampaania on täiesti valmis aastal 1987 ja on kogu perioodi vältel pikaajalise operatsiooni toodetud 4,6 tonni plutooniumi.

reaktorite AB

Ettevõte "Tšeljabinsk-65" kolm reaktorit AB otsustati ehitada sügisel 1948. Nende tootmisvõimsus on 200-250 grammi plutooniumi päevas. Peadisainer projekti oli Savin. Iga reaktori koosnes 1 996 kanalit, 65, mis olid kontrollid. Iga kanal on varustatud spetsiaalse detektori jahutusvedeliku lekke - tehnilised uudsuse taimi kasutati. Selline samm võimaldab mul kõrva katkestamata reaktori.

Esimene tegevusaasta reaktorite selgus, et nad tekitavad umbes 260 grammi plutooniumi päevas. Kuid alates teisest tegevusaastast võimsus suureneb tasapisi ja juba 1963. aastal selle määr oli 600 MW. Pärast teist kapitaalremont on täielikult lahendatud probleem vahetükid ja võimsus on jõudnud juba 1200 MW aastase plutooniumi tootmise 270 kilogrammi. Need näitajad on säilinud täielik sulgemine reaktorites.

Reactor AI-IR

Tšeljabinsk ettevõtteid kasutama seda seadet ajavahemikul 22. detsember 1951 kuni 25. mai 1987. Lisaks uraani reaktor toodetud koobaltina-60 ja poloonium-210. Esialgu rajatis toodetud triitium, kuid hiljem hakkas saama ja plutoonium.

Samuti töötlemise tehase tuumarelvades kasutatava plutooniumi tuli ehitada reaktorites raske veega ja ainus valgust vee reaktori (tema nimi - "Ruslan").

Siberi hiiglane

"Tomsk-7" - see on nimi läbi taime, mis on viis reaktorite luua plutoonium. Kõigis agregaatide grafiidist kohaldatud aeglustada neutronid ja tavalist vett jahutuse tagamiseks.

Ja reaktori-1 töötanud jahutussüsteemi kus vesi on läbinud ühe korra. Kuid teised neli ühikut olid varustatud suletud primaarahela varustatud soojusvahetitega. See disain võimaldab arendada veelgi kaugemale ja auru, mis omakorda aitab elektri ja kütte erinevate ruumides.

"Tomsk-7" ja reaktor ka EI-2, mis omakorda oli kaks eesmärki: toota plutooniumi kulul toodetud auru elektriline võimsus 100 MW ja 200 MW soojusenergiat.

olulist teavet

On kinnitused Teadlaste poolväärtusaeg tuumarelvades kasutatava plutooniumi on umbes 24 360 aastat. Suur arv! Sellega seoses on eriti äge küsimus muutub: "Kuidas õigesti teha jäätmetega tootmine kirje" Parim võimalus peetakse ehitamiseks erilist ettevõtete edasiseks töötlemiseks tuumarelvades kasutatava plutooniumi. Põhjuseks on see, et antud juhul element ei saa enam kasutada sõjalistel eesmärkidel ning neid kontrollib mees. See on see, kuidas käsutuses tuumarelvades kasutatava plutooniumi Venemaa, kuid Ameerika Ühendriikide läks teist teed, rikkudes sellega oma rahvusvahelisi kohustusi.

Seega USA valitsus kavatseb hävitada väga rikastatud tuumakütuse on mitte tööstuslikult toodetud ja lahjendamise teel plutooniumi ja seda säilitada erikonteinerid sügavusel 500 meetrit. Ütlematagi selge, et sel juhul võib materjali kergesti olla igal ajal eemaldada maa ja uuesti panna teda sõjalisi sihtmärke. Vastavalt Venemaa president Vladimir Putin, riik esialgu kokkulepitud mitte hävitada plutoonium sel viisil, ja teha ringlussevõtt tööstushoonete.

Erilist tähelepanu pööratakse väärtus tuumarelvades kasutatava plutooniumi. Ekspertide hinnangul kümneid tonne seda element võib olla mitu miljardit USA dollarit. Aga mõned eksperdid E ei oleks hinnanguliselt 500 tonni tuumarelvades kasutatava plutooniumi koguni 8000000000000 dollarit. Summa tõesti muljetavaldav. Et oleks selgem, kui palju raha, oletame, et viimase kümne aasta jooksul 20. sajandi keskmine aastane määr Vene SKP oli $ 400 miljardit. See on tegelikult reaalne hind relva plutooniumi on võrdne kahekümne aastase SKP Vene Föderatsiooni.