Книга о людях, изменивших мир. Ирина Белашева
Читать онлайн книгу.
довольно скромным.
Идею реактора на быстрых нейтронах в 1942 году предложил Энрико Ферми, в 1951 году она была реализована группой EBR Аргоннской национальной лаборатории. В основе любого реактора лежит деление тяжелых ядер под действием нейтронов. Но в тепловых реакторах уран-235 делится под действием низкоэнергетических тепловых нейтронов, при этом образуются осколки деления и новые нейтроны, имеющие высокую энергию (так называемые быстрые нейтроны). Вероятность поглощения ядром урана-235 (с последующим делением) теплового нейтрона гораздо выше, чем быстрого, поэтому нейтроны нужно замедлить. Это делается с помощью замедлителей-веществ, при столкновениях с ядрами которых нейтроны теряют энергию.
Топливом для тепловых реакторов обычно служит уран невысокого обогащения, в качестве замедлителя используются графит, легкая или тяжелая вода, а теплоносителем является обычная вода. Именно по этому принципу работает большинство современных АЭС.
Быстрые нейтроны, образующиеся в результате вынужденного деления ядер, можно использовать и без какого-либо замедления. Схема такова: быстрые нейтроны, образовавшиеся при делении ядер урана-235 или плутония-239, поглощаются ураном-238 с образованием (после двух бета-распадов) плутония-239. Причем на 100 разделившихся ядер урана-235 или плутония-239 образуется 120−140 ядер плутония-239. Правда, поскольку вероятность деления ядер быстрыми нейтронами меньше, чем тепловыми, топливо должно быть обогащенным в большей степени, чем для тепловых реакторов. Кроме того, отводить тепло с помощью воды здесь нельзя (вода – замедлитель), так что приходится использовать другие теплоносители: обычно это жидкие металлы и сплавы, от весьма экзотических вариантов типа ртути или свинцово висмутовых сплавов до жидкого натрия (самый распространенный в промышленных энергетических реакторах вариант).
Реакторы на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом позволяют почти в 100 раз повысить эффективность использования естественного урана и, тем самым, снять ограничения на развитие атомной энергетики со стороны природных ресурсов ядерного топлива. И в этом их главная «фишка», их перспективность.
Когда Леонард Дж. Кох вернулся в Чикаго, он обнаружил, что в лаборатории уже рассматривают различные варианты обеспечения рециркуляции топлива в реакторе и, причем, рассматривают с большим оптимизмом. Сложностей связанных с разработкой технологий было множество, но под его руководством концепция экспериментального реактора EBR-II начала развиваться.
Проект был секретным, но 8 декабря 1953 года президент США Дуайт Эйзенхауэр выступил на Генеральной Ассамблее Организации Объединенных Наций в Нью-Йорке с исторической речью «Атом для мира». В тот период был разгар холодной войны и гонки ядерных вооружений. Однако вместо того, чтобы сосредоточиться исключительно на угрозе атомной войны, Эйзенхауэр подчеркнул выгоды гражданского применения ядерной энергии в сельском хозяйстве, медицине и энергетике. Он предложил создать «международное