Ядерные реакторы реактор-«бомба

Упряжка лошадей Водяное колесо Центральное отопление жилья Печь для плавки стали Паровая машина Пороховой взрыв Огнестрельное оружие Двигатель внутреннего сгорания Газовая турбина Электрогенератор Атомный реактор деления Ядерная и термоядерная бомба Лазер [c.57]

Атомная бомба может также рассматриваться как реактор на быстрых нейтронах, но только в таком реакторе протекает неуправляемый цепной процесс деления взрывного типа. В качестве взрывного ядерного вещества в ней используются изотопы Pu или Под действием быстрых нейтронов ядра изотопов [c.319]

При делении каждого ядра в пределах реактора выделяется 200 МэВ энергии. Этот процесс называется цепной ядерной реакцией деления. Если цепная реакция развивается очень быстро, за несколько микросекунд, то она происходит в виде взрыва, как в атомной бомбе. Если же ее контролировать и поддер- [c.161]

В ядерном реакторе, напротив, как только плотность нейтронов и интенсивность ядерного деления достигают определенных (умеренных) величин, цепная реакция в дальнейшем поддерживается на постоянном уровне. Наименьшее количество расщепляющегося вещества, когда цепная реакция уже не распространяется беспредельно, но и не затухает, называется критическим. Об этом более подробно будет сказано в следующей главе здесь лишь отметим, что данное понятие играет решающую роль в действии всех ядерных реакторов и атомных бомб. А пока вновь вернемся к ядрам-осколкам, образующимся в результате деления урана. Как указывалось раньше, нейтроны — не единственные частицы, [c.51]

Первый в мире ядерный реактор был построен в США во время второй мировой войны Энрико Ферми и его сотрудниками. Изготовление этого реактора входило в программу работ по созданию атомной бомбы, и, в частности, он использовался для производства плутония. 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. Цепная реакция управлялась [c.78]

То, что ядерный синтез представляет собой более мощный источник энергии, чем ядерное деление, объясняет, почему при одинаковом весе зарядов водородная бомба по своему действию гораздо разрушительнее атомной. Правда, процессы ядерного синтеза, происходящие в водородной бомбе и предложенные для использования в будущих термоядерных реакторах, начинаются не с ядер водорода (протонов), а с ядер дейтерия или даже трития. Некоторые из этих реакций синтеза, начинающихся с дейтерия или трития, даны в табл. 6. Две из них уже упоминались среди реакций, происходящих в Солнце, однако последнее, как мы знаем, само производит (синтезирует) свой дейтерий из водорода. Почему же в качестве термоядерного топлива мы предпочитаем использовать редкие изотопы водорода — дейтерий или тритий, а не имеющиеся в изобилии протоны (ядра водорода-1) [c.95]

Для ядерного оружия используется плутоний, получаемый в ядерных реакторах, или уран-235. Плутоний отличается от всех трансурановых (искусственно полученных) элементов тем, что, во-первых, может быть произведен в весьма значительных количествах и, во-вторых, может быть использован только в свя-си с его способностью к делению. Поэтому весьма опасным является неоднократно отмечаемая в печати продажа плутония ядерными державами странам, желающим иметь свою атомную бомбу. [c.34]

Следовательно, кроме природного урана существует, синтетический продукт распада урана, так же легко подверженный делению, как и редкий изотоп Очень распространенный в природе изотоп используется в ядерных реакторах для получения Изотоп Ри с успехом заменяет О в реакторах или в атомных бомбах. [c.122]

Пусть g — среднее увеличение числа нейтронов при захвате одного нейтрона. Тогда увеличение мощности реактора в 1 сек., если исключить поглощающую нейтроны контрольную аппаратуру, выражается как При =0,1 и У=0,001 сек. имеем = е " = — астрономическое число. Но если У=0,1 то имеем всего е =е =2,7.— вполне приемлемую величину, позволяющую осуществлять регулирование работы реактора. Отношение V g называется периодом реактора Т. При 1/=0,001 сек. и =0,1 имеем Г=У/ =0,0001. В этом случае реактор не поддается контролю (атомные бомбы, в которых среднее время жизни нейтронов деления меньше 0,001 сек.). Чтобы иметь возможность управлять ядерным реактором, нужно, чтобы его период превышал 0,1 сек. [c.129]

Фиг. 105. Схематическое пред-став.пение роли нейтронов из ядерного реактора в производстве Ри , используемого в атомной бомбе, или трития, используемого Е водородной бомбе.

Ядерная энергия высвобождается главным образом в виде энергии движения ядер и нейтронов, т. е. в виде тепла. Установки, в которых осуществляется стационарная цепная реакция расщепления, называются ядерными реакторами. Первый такой реактор (рис. 32) был построен Ферми. Историческая дата его пуска — 2 декабря 1942 г. Кроме реакторов, цепная ядерная реакция, правда, уже неуправляемая, носящая взрывной характер, осуществляется в атомных бомбах (рис. 33). [c.73]

Курчатов Игорь Васильевич (1903-1960) — физик, организатор и руководитель работ по атомной науке и технике в СССР, акад. АН СССР (1943 г.), трижды Герой Соц. Труда (1949, 1951, 1954). Обнаружил ядерную изомерию. Под руководством Курчатова сооружен первый сов. циклотрон (1939), открыто спонтанное деление ядер урана (1940), созданы первый в СССР и на Евроазиатском континенте ядерный реактор (1946), первая в СССР атомная бомба (1949) и атомная электростанция (1954). Начальник головного института СССР по проблеме использования атомной энергии — Лаборатории № 2 АН СССР (с 1943). В 1945-1953 — член Специального комитета при ГКО (СНК, СМ СССР). Лауреат Ленинской (1957), Сталинских (1942, 1949, 1951) и Государственной (1954) премий [17. С. 684]. [c.408]

Следовательно, как для ядерных реакторов, так и для атомных бомб характерна работа с массой веществ выше критической. Однако, если в атомной бомбе производится однократный взрыв, то в атомном реакторе для энергетических целей необходимо регулировать цепную реакцию или даже останавливать ее, когда, например, какой-нибудь механизм атомной электростанции вышел из строя. [c.420]

В табл. 11 суммирована вся имеющаяся информация относительно различных построенных ядерных реакторов. Дата пуска относится ко времени начала работы или ко времени взрыва (в случае пяти бомб). Заметим, что относительно германского котла не известно, был ли он доведен до критических размеров. [c.245]

Теперь, наконец, о металле. Выделить соединения плутония из раствора — задача несложная. Известны десятки способов, позволяющих это сделать. Затем полученные соединения плутония превращают в химически чистый тетрафторид РпР, который при 1200 С восстанавливают парами бария. Так получают чистый плутоний. Но это еще не конструкционный материал тепловыделяющие элементы энергетических ядерных реакторов (или даже детали атомной бомбы) из него не сделать. Почему Нужна как минимум, болванка — отливка. При изготовлении плутониевых изделий пользуются преимущественно методом литья. Температура плавления металлического плутония — 640° С — вполне достижима, но... [c.129]

Основные данные, представленные разведкой, сгруппированы но пяти разделам Устройство атомной бомбы , Фундаментальные физические данные , Разделение изотопов , Ядерные реакторы , Организация работ . [c.37]

Основные направления работ в этот период были связаны с анализом разведывательной информации по вопросам разделения изотопов урана, особенностей работы ядерных реакторов и устройства атомной бомбы и с проведением собственных исследований в этих целях. [c.46]

При делении ядер одновременно с образованием двух фрагментов деления испускаются также несколько быстрых нейтронов. Эти нейтроны способны вызывать новые процессы деления ядер, при которых возникают новые быстрые нейтроны и т. д. Таким образом, оказывается возможным осуществление цепной ядерной реакции. Неуправляемая цепная ядерная реакция имеет место при взрывах атомных бомб, а управляемая цепная ядерная реакция идет в ядерных реакторах деления. [c.279]

Атомная бомба является особым реактором на быстрых нейтронах, в которых происходит быстрая неуправляемая цепная реакция с большим коэффициентом размножения нейтронов (VI.4.12.2°). Ядерным взрывчатым веществом в атомной бомбе служат чистые делящиеся изотопы Ри и Быстрая цепная реакция взрывного типа происходит на быстрых нейтронах без замедлителей при определенных, [c.495]

Нейтроны и протоны плотно удерживаются в ядре силами взаимного притяжения. Если эти связи нарушить, выделяется огромное количество энергии - это свойство используется, например, в ядерном реакторе или атомной бомбе. [c.6]

Этот процесс представляет собой расщнрен-ное воспроизводство ядерного горючего. Изотоп плутония относительно стабилен и имеет период полураспада более 24 тыс. лет. Но поскольку плутоний также не встречается в природе, этот период тоже не так уж долог. 2зэрц даже в большей степени, чем подвержен тепловой нейтронной реакции деления, и на одно деление у него образуется в среднем большее число нейтронов. Эти свойства были открыты на самых начальных этапах исследований ядерного деления, и во время второй мировой войны предпринимались интенсивные усилия наладить с помощью реакторов получение плутония в количествах, измеряемых килограммами. Первая ядерная бомба была взорвана 16 июля 1945 г. в Нью-Мехико около г. Аламогордо. Она представляла собой устройство, созданное на принципе деления плутония. [c.40]

Для запуска реактора- бомбы необходимо лишь быстро сжать газообразный уран-235 (например, посредством вызванной извне ударной волны), что заставит большую его часть сконцентрироваться у одного из концов цилиндрической полости, и в результате его объем станет меньше критического, немедленно начнется цепная реакция, выделится большое количество тепла и образуется ударная волна, распространяющаяся по цилиндру со сверхзвуковой скоростью. При этом газ вновь расширяется, и его объем становится больше критического, что мгновенно обуздывает цепную реакцию и подавляет ядерный взрыв (как это происходит в случае, изображенном на рис, 19). Когда ударная волна достигнет противоположного конца цилиндра, вновь произойдет сжатие газа, объем которого станет опять меньше критического в этот момент произойдет еще один взрыв и цикл повторится. Теоретически газ будет колебаться взад и вперед вдоль цилиндра, пока не израс- [c.69]

Выделяемое при первом же взрыве тепло вполне достаточно для того, чтобы образовался ионизированный слой раскаленного газа, или плазмы, которая распространяется по цилиндру вслед за ударной волной. В таком газе орбитальные электроны отделяются от своих исходных атомов, и присутствие этих свободных электронов делает ионизированный газ (то есть плазму) электропроводящим Ч Колеблясь вместе с ионизированным газом вдоль цилиндра, волна свободных электронов создает переменный электрический ток, и, таким образом, ядерная энергия в реакторе- бомбе непосредственно превращается в электрическую (без обременительного процесса кипячения воды, необходимого для получения пара и приведения в движение турбогенератора). Конечно, мы еще должны найти способ извлекать эуу электроэнергию из реактора- бомбы , прежде чем сможем использовать его на практике. В принципе для этого можно установить соответствующие катушки-токосниматели (как показано на рис. 21) переменный электрический ток, текущий внутри реактора, будет индуцировать электрический ток в таких катушках подобно тому, как первичная обмотка трансформатора индуцирует токи во вторичной обмотке. Однако на практике токоснимающие катушки очень сложно установить настолько близко к реактору, чтобы такая индуктивная связь была достаточно эффективной. Из этого затруднительного положения можно выйти, пропустив токоснимающие электроды сквозь стенки цилиндра, однако и в этом случае весьма трудно найти такой материал для электродов, который выдержал бы громадные рабочие температуры внутри реактора (около 3500° С у внутренней поверхности цилиндра и вдвое большая — в критической зоне). [c.70]

В книге затронут весьма широкий круг вопросов. Сначала дается сжатое изложение истории развития наших представлений о строении вещества и особенно интересно рассказывается о постепенном проникновении науки в мир атома открытие радиоактивности, познание строения атома и, наконец, формирование обширной области науки — ядерной физики. Затем в обш,едоступной форме излагаются современные методы изучения ядерных реакций, получение частиц большой энергии для бомбардировки атомного ядра и вопросы, связанные с делением тяжелых ядер, в конце концов приведших к осуществлению цепной реакции. Открытие цепной реакции явилось основой для построения ядерных реакторов и создания атомной бомбы. В наглядной форме описываются конструкции ядерных реакторов, а также основные принципы действия атомных и водородных бомб. Много места автор уделяет описанию разнообразных применений атомной энергии в мирных целях и их перспективам в будущем (электростанции на ядерном горючем, ракетные двигатели, метод меченых атомов, биологическое и медицинское использование ядерных излучений и т. д.). [c.3]

Таким образом были уточнены предположения многих физиков, и в частности Сциларда, о возможности осуществления двух видов цепных реакций — реакции, обладающей большой взрывной силой, и реакции управляемой. Так зародились идеи о создании ядерных реакторов и атомных бомб. Процесс их созревания был бы очень трудным, однако требования, выявившиеся в период второй мировой войны, в значительной степени ускорили исследования и осуществление. [c.109]

В ядерных реакторах и атомных бомбах с успехом могут быть использопаны урановые отражатели. [c.128]

Вьпне критического размера стапионарное решение с поло-жительно функцией распределения f отсутствует, т. е. нет физически приемлемого стационарного решения [11, 12] в этом случае число нейтронов непрерывно возрастает со временем и ядерный реактор становится атомной бомбой. [c.198]

И с к у с с т в е н п ы о Р. а., содержащие продукт , деления, образуются при взрывах ядерных бомб и имеют размеры от Ur в см до неск.. .и в районе ядерною взрыва. Искусств. Р. а. образуются также при техноло ических или аварийных выбросах предприятий атомной нромы плонности, иа ураноВ , Х пахтах и в обогатительных цехах, в помещениях реакторов, уско 1ителей и радиохимия, лабораториях. [c.275]

Хотя предыстория развития работ по использованию ядерной энергии в СССР относится еще к довоенному времени, мы начнем наш анализ с 1942 года, когда на высшем государственном уровне были приняты принципиальные решения, определившие развертывание работ по советскому атомному проекту. Первое такое решение было принято 28 сентября 1942 года в виде Распоряжения Государственного Комитета Обороны Об организации работ по урану . Этим распоряжением Академии наук СССР было предписано возобновить работы по исследованию осуществимости использования энергии, выделяемой при делении ядер зфана, и представить к 1 апреля 1943 года доклад о возможности создания атомной бомбы или уранового топлива для ядерного реактора. [c.39]

Радиевый институт являлся одним из основных участников ядерной программы СССР. Его руководители, В.И. Вернадский и В.Г. Хлопин, еще в 20-е и 30-е годы предвидели фундаментальное влияние открытий в ядерной физике на развитие цивилизации. В июле 1940 года была создана Комиссия по проблеме урана, и ее возглавил директор РИАН В.Г. Хлопин. Сразу после окончания Великой Отечественной войны коллектив Радиевого института под руководством В.Г. Хлопина разработал технологическую схему выделения плутония из облученного в реакторе урана, то есть технологию радиохимического производства. Это была одна из ключевых задач атомного проекта. На основе этой технологии был создан завод Б комбината № 817 - первый радиохимический завод СССР, а его продукция была основой для создания первой атомной бомбы, испытанной в 1949 году. В период 50-х и 60-х годов технология выделения плутония совершенствовалась, и результаты работ Радиевого института внедрялись на ПО Маяк , в производство СХК и КГХК -плутониевых комбинатов СССР. В 1970 года Радиевый институт стал ведущей организацией по созданию технологии для нового радиохимического завода по переработке ОЯТ энергетических реакторов ВВЭР-1000 (завода РТ-2) и такая технология бьша разработана. [c.325]

Строительство мощного ядерного реактора в Ханфорде, позволившего произвести достаточное количество плутония для осуществления экспериментального взрыва первой атомной бомбы в Аламогордо 16 июля 1945 г. и второй атомной бомбы, взорванной 9 августа 1945 г. в Нагасаки. [c.313]

Существует определенное опасение относительно использования ядерных источников теплоты для искусственного сердца. Для работы теплового источника мощностью 30 Вт необходимо 54 г плутопия-238. Критическая масса реактора с плутонием-238 на быстрых нейтронах без замедлителя при использовании стального отражателя составляет 5,2 кг [292]. В одном из кошмарных сценариев развития возможных событий рассматривается вариант, когда 1000 человек с вживленным искусственным сердцем обеспечивают некую организацию запасом плутония, достаточным для изготовления бомбы. Существует более реальное опасение, касающееся опасности неумышленного сжигания источников питания для искусственного сердца в результате пожара в гостиницах или жилых домах, автомобильных аварий и в случае кремирования трупа при смертелыюм исходе или при возможном механическом повреждении циркуляционного насоса. Исключительно трудной проблемой является осуществление практического контроля за всеми ядерными источниками при условии их использования в достаточно большом количестве. [c.320]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...