Химия актиноидов (актинидов)
Химия актиноидов (актинидов)
Страница 20

Если реактор работает на тепловых нейтронах (напомним, что их скорость — порядка двух тысяч метров в секунду, а энергия — доли электрон-вольта), то из естественной смеси изотопов урана получают количество плутония немногим меньшее, тем количество «выгоревшего» урана-235. Немногим, но меньшее, плюс неизбежные потери плутония при химическом выделении его из облученного урана. К тому же цепная ядерная реакция поддерживается в природной смеси изотопов урана только до тех пор, пока не израсходована незначительная доля урана-235. Отсюда закономерен вывод: «тепловой» реактор на естественном уране — основной тип ныне действующих реакторов — не может обеспечить расширенного воспроизводства ядерного горючего. Но что же тогда перспективно? Для ответа на этот вопрос сравним ход цепной ядерной реакции в уране-235 и плутоний-239 и введем в наши рассуждения еще одно физическое понятие.

Важнейшая характеристика любого ядерного горючего — среднее число нейтронов, испускаемых после того, как ядро захватило один нейтрон. Физики называют его эта -числом обозначают греческой буквой- q. В «тепловых» реакторах на уране наблюдается такая закономерность: каждый нейтрон «порождает» в среднем 2,08 нейтрона (q =2,08). Помещенный в такой реактор плутоний под действием тепловых нейтронов дает q=2,03. Но ведь есть еще реакторы, работающие на быстрых нейтронах. Естественную смесь изотопов урана в такой реактор загружать бесполезно: цепная реакция не пойдет. Но если обогатить «сырье» ураном-235, она сможет развиться и, в «быстром» реакторе. При этом q будет равно уже 2,23. А плутоний, помещенный под обстрел быстрыми нейтронами, даст q равное 2,70. В наше распоряжение поступит «лишних полнейтрона». И это совсем не мало.

Проследим, на что тратятся полученные нейтроны. В любом реакторе один нейтрон нужен для поддержания цепной ядерной реакции. 0,1 нейтрона поглощается конструктивными материалами установки. «Избыток» идет на накопление плутония-239. В одном случае «избыток» равен 1,13, в другом — 1,60. После «сгорания» килограмма плутония в «быстром» реакторе выделяется энергия в 2,25 · 107 и накапливается 1,6 кг плутония. А уран и в «быстром» реакторе даст ту же энергию и 1,1 кг нового ядерного горючего. И в том, и в другом случае налицо расширенное воспроизводство. Но нельзя забывать об экономике.

В силу ряда технических причин цикл воспроизводства плутония занимает несколько лет. Допустим, что пять лет. Значит, в год количество плутония увеличится только на 2%, если q = 2,23, и на 12%, если q = 2,7! Ядерное горючее — капитал, а всякий капитал должен давать, скажем, 5% годовых. В первом случае налицо большие убытки, а во втором — большая прибыль. Этот примитивный пример иллюстрирует «вес» каждой десятой числа q в проблеме ядерной энергетики.

Страницы: 16 17 18 19 20 21 22 23 24

УЭЛЬСКОГО ПРИНЦА МЫС (Cape Prince of Wales) , на п-ове Сьюард (США, шт. Аляска); крайняя западная точка материка Сев. Америка (65 °35' с. ш. и 168 °з. д.).

БУХАРЕСТ (Bucuresti) , столица Румынии, на Нижнедунайской низм., в 45 км от Дуная. Самостоятельная административная единица. 2,1 млн. жителей (1992). Транспортный узел. Международный аэропорт. Крупный промышленный центр: машиностроение и металлообработка, текстильная, кожевенно-обувная, химическая, швейная, пищевая, стекольная, фарфорофаянсовая, полиграфическая промышленность, цветная и черная металлургия, деревообработка. Метрополитен. АН Румынии и отраслевые академии, университет и другие вузы; музеи, театры, концертный зал Атенеум (19 в.). Под современным названием известен с 14 в. С 1659 столица Валахии, с 1861 - Румынии. Монастыри и церкви 16-18 вв. (Михай-Водэ. Патриаршая, Крецулеску). Дворец Республики (20 в.).

ЯНТАРЬ (от литов . gintaras, латыш. dzintars), ископаемая смола хвойных деревьев верхнемелового - палеогенового периодов. Химический состав С10Н16О4 (формула приблизительная). Образует желваки и отдельные зерна различных оттенков от светло- до буро-желтого. Твердость 2-3; плотность ок. 1,1 г/см3. Диэлектрик. Ценный поделочный материал. Для получения сплошных масс янтарная мелочь обрабатывается под давлением при повышенных температурах. В России - крупнейшее в мире промышленное месторождение в Калининградской обл. (пос. Янтарный).