Cтраница 3
Эта аппаратура была описана ранее и поэтому мы ограничимся лишь изложением ее основных принципов. Мы разработали два типа микроавтоклавов, изготовляемых из нержавеющей стали, подлежащей исследованию, что легко может быть осуществлено серийным способом. Эти микроавтоклавы, благодаря их очень малым размерам, легко могут быть введены в канал атомного котла. [31]
Летом того же года, сразу после освобождения Харькова, началось восстановление лабораторий Харьковского физико-технического института. Тогда же в Москве была основана Физическая лаборатория, позднее реорганизованная в Институт атомной энергии. В 1945 г. в ней состоялся пуск циклотрона, а 25 декабря 1946 г. был введен в действие первый на Европейском континенте атомный котел - физический ядерный реактор. [32]
Первый в мире ядерный реактор был построен в США во время второй мировой войны Энрико Ферми и его сотрудниками. Отсюда и первоначальное название реактора - атомный котел, поскольку в нем варилась необходимая начинка для первых атомных бомб. Атомный котел состоял из плит ( кирпичей) природного урана и графита, сложенных вместе в виде столба ( отсюда и другое название реактора - атомный столб), который был вложен в графитовый кожух, предназначенный для отражения нейтронов обратно в реактор, чтобы предотвратить их утечку. [33]
Калифорний-252 оказался незаменимо полезен для многих физических исследований. Хотя основной вид распада калифорния-252 - альфа-распад, интенсивность протекающего параллельно спонтанного деления достаточно велика. Микрограмм калифорния-252 в единицу времени без воздействия извне дает столько же ядер-осколков, сколько микрограмм урана при интенсивном облучении нейтронами в ядерном реакторе. Нет надобности объяснять, насколько проще изучать ядра-осколки, когда препарат находится в руках исследователя, а не запрятан за многометровую бетонную защиту атомного котла. [34]
Некоторые из этих реакций в настоящее время изучают с помощью радиоактивных изотопов. Нас интересует судьба трех видов атомов - водорода, углерода и кислорода. Слаборадиоактивный тритий ( Н3) не всегда бывает легко получить и сейчас. Наиболее широко используется С14, который можно теперь легко получать из атомного котла в Окридже. К нашему великому сожалению, радиоактивные изотопы кислорода неизвестны. [35]
Первый ядерный реактор критического размера на уране был смонтирован в Чикагском университете. К тому времени уже было наработано около 6 тонн чистого урана; уран и графит уложили последовательными слоями - всего 57 слоев, - в которых оставили отверстия для кадмиевых регулировочных стержней. Во время Первой мировой войны новые средства вооружения на гусеничном ходу называли танки, что по-английски означает большой бак. Аналогично тому, как быстро прижилось слово танк с новым значением, так и атомный котел постепенно стал более привычным, чем ядерный реактор. [36]
Ядерный реактор / представляет графитовый куб или цилиндр больших размеров, пронизанный алюминиевыми, циркониевыми, магниевыми или из нержавеющей стали трубами, внутрь которых вводятся урановые стержни, а также стержни рис. 9.2, замедлителем является графит, и быстрые нейтроны, освобожденные Е; результате деления ядер. При этом нейтроны должны обладать определенной ( тепловой) скоростью, чтобы вызвать дальнейшее деление ядер. Слишком медленные и слишком быстрые нейтроны захватываются ядрами урана и не вызывают их деления. Скорости нейтронов, вылетевших из ядра урана при его делении, замедляются. Замедлителями нейтронов при ядерных реакциях могут быть: графит, тяжелая вода, обыкновенная вода и бериллий. В атомном реакторе, изображенном, на рис. 9.2, замедлителем является графит, и быстрые нейтроны, вылетевшие из уранового стержня, проходя через слой графита, замедляются и вызывают деление ядра в соседнем урановом стержне. При делении ядра урана получаются новые нейтроны и происходит цепная реакция ядерного распада урана. Цепная реакция идет очень быстро, и при этом выделяется огромное количество энергии, что может вызвать взрыв большой мощности. Для предотвращения взрыва в атомный котел вводятся стержни ( поглотители) из кадмия, баристой соли или карбида бора, серебра, индия и гафния, которые ограничивают количество нейтронов и не дают возможности быстро развиваться цепной реакции. [37]