ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Первый советский из "Атомная промышленность " Широкое изучение цепных реакций в пашой стране началось еш е до Великой Отечественной войны. Уже тогда были выяснены характерные особенности этого процесса, выведены основные величины, определяющие коэффициент размножения системы на тепловых нейтронах, дана теория развития процесса во времени, подчеркнута роль запаздывающих нейтронов. В условиях военного времени напряженная теоретическая и экспериментальная работа по осуществлению цепной реакции деления ядер продолжалась. По понятным причинам она развивалась у нас независимо от других стран. [c.96] В нашей печати уже описывался первый советский ядерный реактор. Перед его постройкой в рзжах ученых был лишь природный уран. Чтобы осуществить в нем цепную реакцию деления ядер, нужно было замедлить быстрые нейтроны и избежать при этом существенных потерь. Дело в том, что при поглощении ураном медленных нейтронов в результате деления вылетают быстрые нейтроны, количество которых примерно на 30% больше, чем поглощенных. Вот эти быстрые нехгтроны и следовало снова превратить в медленные. [c.96] В качестве замедлителя был выбран графит. Созданию реактора предшествовали большие экспериментальные исследования, в которых решался вопрос о взаимном расположении урана и графита. Было решено размещать уран отдельными блоками, разделенными графитом. [c.96] Следует отметить, что поскольку цепная реакция в системе, построенной из природного урана и графита, осуществлялась впервые, неточность измерения дли случайная ошибка могла привести к неудаче всего предприятия. Так, например, теперь стадо известно, что физиков Германии именно на этом этапе постигла неудача. Произведенные ими измерения характера поглощения нейтронов графитом привели к ошибочному выводу, что углерод вообще нельзя использовать в качестве замедлителя в реакторе на естественном уране, и поэтому там с самого начала отказались от попыток построить уран-графи-товые реакторы. [c.96] Чтобы в реакторе, собранном из урана и замедлителя, цепная ядерная реакция стала возможной, он был доведен до так называемых критических размеров. Кроме того, вылет нейтронов был уменьшен за счет применения отражателя. В первом советском реакторе отражателем нейтронов служил слой графита толщиной около 0,8 м. [c.97] Для реактора была выбрана сферическая форма, ибо в этом случае требовалось меньше материалов. Активная зона была поме цена в графитовую оболочку, служившую одновременно и отражателем нейтронов. Реактор возводился в специальном здании. [c.97] После опытов на моделях началась кладка реактора на плоском полу котлована. Сначала собрали отражатель толщиной 80 см, затем начали кладку активной зоны, причем графитовые кирпичи в этом случае имели отверстия для блоков урана. [c.97] При кладке реактора оставляли вертикальные каналы для размещения кадмиевых стержней регулирования и аварийной защиты и ряд горизонтальных каналов для измерительной аппаратуры и исследовательских целей. Наращивая слой за слоем кладку реактора, специалисты внимательно следили за нарастанием потока нейтронов, причем это наблюдение велось как по приборам, так и на слух, по частоте ударов в громкоговорителе, который был подключен к одной из ионизационных камер. [c.97] И вот 54-й слой реактора выложен. С большими предосторожностями поднимают вверх кадмиевые стержни. Плотность потока нейтронов непрерывно растет. Цепная реакция осуществилась. Первый советский атомный реактор вступил в действие. Он бьш и первым в Европе. Реактор начал работать, когда в него было помещено 45 т урана. [c.97] Скорость цепной реакции в реакторе легко регулировалась с помощью кадмиевых стержней. Более того, ввиду отсутствия в нервом реакторе приспособлений для непрерывного отвода тепла при больших мощностях наблюдалось явление саморегулирования. Даже при вынутых кадмиевых стержнях мощность реактора растет лишь до некоторого предела, а затем начинает падать.- Это объясняется тем, что при нагревании урана, а затем и графита эффективный коэффициент размножения нейтронов в реакторе уменьшается и становится меньше единицы. Таким образом, реактор оказался совершенно взрывобезопасным. [c.98] Создание первого реактора имело огромное значение для проведения физических исследований,. позволило организовать более тщательный контроль за чистотой и качеством материалов, предназначавшихся для постройки последующих реакторов. Уже в первом реакторе удалось наладить производство искусственных изотопов и организовать снабжение ими самых различных отраслей науки и техники. [c.98] Б результате исследований на первом советском реакторе удалось выяснить ряд важных явлений физики ценной реакции, измерить ядерные характеристики делящихся веществ и т. д. Все эти исследования позволили на более прочной теоретической основе провести проектирование и постройку других реакторов. [c.98] Вслед за первым был построен малый реактор РФТ, предназначенный для физических экспериментов, производства искусственных изотопов и исследования конструкций тепловыделяющих элементов для новых энергетических ядерных реакторов. В качестве горючего в этом реакторе использовался не естественный, а обогащенный уран. Замедлителями были графит и охлаждающая его вода. Активная зона реактора, выполненная в форме цилиндра, имела диаметр 1 м. Мощность, которую можно было снять с РФТ, 10 тыс. кет при этом поток тепловых нейтронов в центре реактора достигал 80 ООО млрд. нейтронов на квадратный сантиметр в секунду. [c.98] Интересные данные были получены при исследовании воздействия ядерных излучений на свойства вещества. Изменяются основные вещества реактора — уран и графит. Уран изменяет свою форму и размеры, изменяется также микроструктура его. Под действием излучений в несколько раз уменьшаются теплопроводность и электропроводность графита, увеличивается его объем. [c.99] Проведенные исследования позволили разработать основы проектирования и постройки реакторов разных типов для атомных электростанций, производства ядерного горючего и т. д. [c.99] Вернуться к основной статье