Если такой снарядик попадет в соседнее ядро атома урана 235, оно разрушится, освобождая скрытую в нем энергию. Чтобы заставить энергию постоянно выделяться, надо быть уверенным, что летящий нейтрон встретит на своем пути ядро урана 235. Ядра атомов по сравнению с их величиной отстоят одно от другого на огромных расстояниях. Летящий нейтрон может не задеть ни одного из них. Известно, что случайно выпущенной пулей трудно попасть в ствол дерева. Но если деревьев на пути встретится много, если пуля будет направлена в лес, то какой-нибудь ствол она заденет обязательно. Так и в урановом реакторе. Чтобы быть уверенным, что нейтрон попадет в нужное ядро, надо иметь «целый лес» таких ядер, то есть, попросту говоря, нужно поместить в реакторе достаточное количество вещества. Если это вещество не будет иметь никаких примесей, то реакция распада распространится молниеносно, каждое разлетевшееся ядро разрушит соседнее, которое, в свою очередь, расколет еще одно или два, в результате произойдет атомный взрыв. Если же уран 235 будет лишь примешан к обычному урану, который поглощает нейтроны, но не разрушается, то реакция будет носить не взрывной, а более спокойный характер. Можно воспользоваться тем, что некоторые вещества захватывают нейтроны, и погружать в реактор стержни, сделанные из этих веществ. Таким способом легко уменьшать рой летящих нейтронов и регулировать тем число разрушаемых ядер и количество выделяемой энергии.Первые реакторы атомных электростанций были рассчитаны на нейтроны, летящие с замедленными скоростями. Урановые стержни окружали веществом, способным тормозить летящие нейтроны, например графитом. Реактором управляли, вводя в него стержни, сделанные из бористой стали, — они поглощали нейтроны. Полностью вдвинутые в реактор, эти стержни могли и совсем остановить реакцию.Если нейтроны летят медленно, атомного горючего надо загрузить в реактор очень много — около двадцати тонн металлического урана при шестистах тоннах замедлителя — графита. К этому надо еще прибавить вес защитных стен — несколько тысяч тонн. Для транспортных установок это, конечно, слишком громоздко и не годится даже для кораблей.Лучше, когда в качестве замедлителя применяют не графит, а тяжелую воду. Но и в этом случае приходилось загружать в реакторы три тонны урана и пять тонн тяжелой воды, вещества редкого и дорогого. И даже такая установка слишком тяжела.Другое дело, если пойти на использование быстро летящих нейтронов. Тогда можно ограничиться в реакторе лишь несколькими сотнями килограммов урана. Однако в этом случае нужно было решить труднейшие задачи управления реакцией, отвода выделяющегося тепла.Федор показывал Виктору установку:— К сожалению, не могу показать тебе реактор. Опасное излучение. Нас отделяет от него надежная защита: шестьдесят сантиметров бетона снижают опасную радиацию в сто раз.В корабельном реакторе для регулирования пользовались замедлителями нейтронов. Когда корабль шел полным ходом, все замедлители специальными автоматами удалялись из реактора. Быстрые нейтроны попадали в наибольшее число ядер, освобождая максимальное количество энергии.Федор провел Виктора в котельную. В чистом помещении с глянцевыми стенами стояли паровые котлы, внешне напоминающие котлы судовых установок. Вдоль стен тянулись толстые теплоизолированные трубы. Виктор заметил обычные водомерные стекла и манометры. На одном из циферблатов отмечалась температура в несколько сот градусов. Никаких топок у котлов не было.Виктор показал Федору на прибор со шкалой температур.— Котлы нагреваются расплавленным металлом, — пояснил Федор.— Ты с ума сошел! — воскликнул Виктор. — Я вовсе не хочу, чтобы мое тело пронизывалось смертоносным излучением. Ведь металл побывал в реакторе и, наверное, стал радиоактивным. Ты как хочешь, а я ретируюсь.Федор успокоил Виктора. Реактор действительно охлаждался своеобразной жидкостью — расплавленным металлическим сплавом калия и натрия с температурой около шестисот градусов, — стальные трубы при этом, конечно, не портятся. Сплав этот, пройдя через реактор, действительно становится опасно радиоактивным для обслуживающего персонала. Поэтому его в котлы не пускают, а направляют в промежуточный теплообменник, где он нагревает такой же расплавленный металлический сплав, но протекающий по самостоятельным трубам и уже не радиоактивный. Он потом и нагревает котлы, поднимает в них пар.— Пойдем в кочегарку, — предложил Федор.Они поднялись по трапу в просторную чистую каюту с круглым иллюминатором. Она походила на радиорубку. На мраморном щите поблескивали приборы и сигнальные лампочки. На черной эбонитовой панели виднелись кнопки с надписями.За столиком сидела молоденькая девушка-оператор и что-то прилежно записывала в журнал. Увидев капитана, она встала.— Наш кочегар, — без улыбки представил ее Федор.Девушка смутилась.— Как ваше здоровье? — справился Виктор, щуря глаза. — Радиация не сказывается?Девушка удивленно покачала головой.— Здесь заходил радист. Оставил вам, Федор Иванович, письмо, — сказала она.Федор стал рассматривать конверт.— Какой расход горючего? — важно осведомился Виктор.— Наши машины имеют мощность пятьдесят тысяч лошадиных сил, — охотно стала объяснять девушка.Федор тепло посмотрел на нее. Верно, она напомнила ему кого-то…— За месяц плавания мы могли бы израсходовать около полукилограмма урана 235, основного ядерного горючего, которое примешано к обычному урану, загруженному в реактор. Однако практически получается так, что во время плавания, когда машины работают, количество ядерного горючего не уменьшается, а увеличивается.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141