Arma-mailako Plutonio: erabilera, ekoizpen, birziklatze

Gizateria beti energia-iturri berriak arazo asko konpondu ahal bila. Baina ez beti, segurua dira. Horrela, bereziki, asko erabiltzen da gaur nuklearra erreaktore nahiz besterik garatzeko, hala nola, izugarria zenbatekoa beharrezko energia elektriko guztien gai dira oraindik arriskuan mortal. Baina, gainera , energia nuklearra erabiltzearen helburu baketsuak, munduko herrialde batzuetan ikasi erabili, eta militarrak, bereziki, buru nuklear sortzea da. arma-mailako plutonioa - Artikulu hau, besteak beste, arma suntsitzaile, bere izena oinarrituta eztabaidatuko da.

Aurrekariak

hau forma trinkoa metal, gutxienez% 93,5 239Pu isotopo ditu. Arma-mailako plutonioa izendatu zuten beraz izateko bereizteko posible izan dadin in "erreaktorearen anaia". Printzipioz, plutonioa beti erabat edozein erreaktore nuklearra, eta, aldi berean, uranioa txikiko aberastu edo natural exekutatzen, daukan zati handiena, isotopo 238U batean sortzen da.

Sektore militarrak erabiltzea

Arma-mailako plutonioa 239Pu - arma nuklearren oinarria. Kasu honetan, isotopoak erabilera masa 240 eta 242 zenbakiak dituzten garrantzirik, ekoizten dute neutroi oso hondo, horrek, azken sorkuntza eta errendimendu handiko karga nuklearra diseinua eragozten geroztik. Gainera, plutonio isotopoak 240Pu eta 241Pu nabarmen txikiagoak dira erdibizitza aldean 239Pu, ordea, biziki berotzen zatiak plutonioa. da arma nuklearren ingeniari konexioa honetan It behartutako elementu gehitzeko gehiegizko beroa kendu da. Bidean, 239Pu hutsa beroago body By. Ezin da baina kontuan hartu Izan ere, isotopoak heavy desintegrazio produktuak hori kristal metalaren sare aldaketak kaltegarriak jasaten, eta nahiko natural birkonfiguratzen plutonioa zatiak, eta horrek azkenean nuklearra lehergailu baten porrota guztira bat sor daiteke.

Eta handiak, zailtasun horiek guztiak gainditu ahal izango da. Eta, praktikan, behin eta berriz gainditu dugu proba gailuak lehergai oinarria of the "erreaktore" plutonio da on. Baina ulertu behar da, arma nuklear bat da, ez da azken posizioa da bere trinkotasun, geldiarazi pisu baxua, iraunkortasuna eta fidagarritasuna okupatzen. Ildo horretan, soilik arma-mailako plutonioa erabiltzen dute.

Diseinu ekoizpen erreaktore ezaugarriak

Ia Errusian plutonio guztia grafito moderatzaile bat ditu erreaktore sortzen dute. erreaktore bakoitzak cylindrically muntatu grafito bloke baten inguruan eraiki.

grafito bloke artean muntatu hozgarria, eta horrek nitrogenoa erabiltzen da zirkulazio etengabea emateko zirrikitua berezia dute. muntatu egitura, eta bertikalean antolatuta ura hozteko horiek eta erregaia poderioz sortu kanalak. Berez, muntaia da zorrotz bidalketa erabilitako kanal zuloak egitura onartzen dagoeneko irradiatutako erregai. Horrela Horma mehe hodi kanal bakoitza da arin eta estra indartsu aluminiozko aleazio batetik moldatu. deskribatu kanalak gehienak 70 erregai barrak ditu. Ura hozteko zuzenean erregai barrak inguruan isurtzen, gehiegizko beroa kendu haiengandik.

power ekoizpen erreaktore areagotzea

Hasieran, lehenengo erreaktorearen "Itsasargi" 100 MW termiko ahalmena duen funtzionatzen dute. Hala ere, Sobietar arma nuklearrak garatzeko programa buruzagi nagusia, Igor Kurchatov proposamen bat izan zen, erreaktorearen neguan 170-190 MW lan egin zuen da egin, eta uda garaian - 140-150 MW. Planteamendu hau gaituta erreaktorearen eguneko plutonioa preziatuak gramoko 140 inguru ekoizteko.

1952an, osoa zientifiko-ikerketa lanak burutu dira ordena ekoizpen erreaktore eragile metodo horien edukiera handitzeko:

• hozteko eta instalazio nuklear zona aktibo bidez nagusiak erabilitako ur-fluxua handituz.
• Korrosioaren fenomeno erresistentzia txertatze kanalak gertu gertatzen handituz.
• grafito oxidazio-tasa jaitsiz.
• Tenperatura buildup erregai zelula barruan.

Ondorioz, zirkulatzen ur edukiera nabarmen handitu izana ondoren handitu egiten da eta erregaia kanalean hormak arteko aldea. Korrosio halaber kudeatzen botatzeko. Horretarako, egokiena aluminio aleazioak dira aktiboki sodio dichromate, azken finean hobetu hozte ura leuntasuna (pH 6.0-6.2 buruz berdina zen) gehituz Hautatutako dugu. grafito Oxidazio utzi du benetako arazoa izan, altzairuzko aplikatu nitrogeno (lehen soilik airea erabili) ondoren hozteko.

ilunabarrean 1950 berrikuntzak dute erabat praktikan konturatu eta, ondorioz, erradiazio eragindako uranioa oso alferrikako hantura murrizteko, asko murrizten termiko gogortzea barrak uranioa mintza erresistentzia hobetzeko eta ekoizpen kalitate kontrola hobetzeko.

eta "Mayak" at Produkzioaren

"Chelyabinsk-65" - landareak sentikorra horien gainean ekoiztu zen arma-mailako plutonioa bat. Enpresak erreaktore gehiago, eta horietako bakoitzak hurbilago begirada bat hartuko dugu izan zen.

erreaktore

instalazioa diseinatu eta N. mitikoaren A. Dollezhalya gidaritzapean eraiki zen. 100 MW-ekin lan egin zuen. erreaktorearen 1.149 bertikalean antolatuta kontrola eta erregai grafito blokean kanalak izan. egitura osoa pisua tona 1.050 inguru izan zen. Ia kanal guztietan (25 ezik) uranioa, 120-130 tona masa osoa kargatu. 17 kanalak kontrol barrak eta 8 erabiltzen dira - esperimentuak egiteko. Gehienezko bero oharra erregai-pila 3.45 kW berdina diseinua tasa. Lehenengo erreaktore berean eguneko Plutonio gramo 100 ekoiztu. Lehen plutonioa metal egin zen apirilaren 16, 1949.

gabeziak teknologikoak

Ia oso arazo larria da, eta horrek aluminiozko txertatzen eta erregai zelula estaldura korrosioa da berehala identifikatu ziren. Era puztu dute eta erregai barrak hondatuta eta flowed zuzenean hozteko erreaktorearen muina of uretara. isurketa erreaktore bakoitzak izan ondoren gehienez 10 orduz egon behar gelditu lehor grafito aire. Urtarrilean 1949 txertaketak kanal sartu ordeztu dira. Horren ondoren, hasi instalazioa ospatu March 26, 1949.

Kalifikazio Plutonio erreaktore batean ekoizpena izan zen, era guztietako zailtasunak lagunduta urteetan 1950-1954 bitartean, landuagoa, 180 MW-unitate boterea batez beste. Ondorengo lanak erabilera intentsiboagoa, hau da, nahiko natural eta ha maizago geldialdiak (165 aldiz hilean gehienez) ekarri jarraian erreaktore hasieran arabera. Ondorioz, 1963ko urrian, erreaktorearen itzali zen, eta 1964ko udaberrian bakarrik berriro ireki. Bere kanpaina erabat 1987an amaitu eta epe luzerako eragiketa epe osoan zehar ekoiztu 4.6 Plutonio tona.

erreaktore AB

The enpresa "Chelyabinsk-65" hiru erreaktore AB den 1948ko udazkenean eraikitzea erabaki zuten. Haien produkzio ahalmena 200-250 eguneko Plutonio gramo da. proiektua diseinatzaile nagusia Savin zen. erreaktore bakoitzak 1 996 kanalak, 65 horietatik kontrolak ziren zeuden. kanal bakoitzaren berezi bat detektagailu hozgarria isurketa batera ematen da - The berritasun tekniko landareak erabiltzen zen. mugimendu hori niri emango dizu belarrira erreaktorearen funtzionamendua eten gabe.

erreaktore funtzionamendua lehen urtean agerian eguneko Plutonio gramo 260 inguru sortuko dutela. Hala ere, eragiketa power bigarren urtean hasita, pixkanaka gero eta handiagoa da, eta dagoeneko 1963an bere tasa 600 MW zen. Ondoren, bigarren berritzea izan da erabat konpondu arazoa txertatzen du, eta botere dagoeneko erdietsi 1.200 MW urteroko plutonio 270 kiloko ekoizpena batekin. Adierazle horiek iraun dute erreaktore itxi osatzeko.

Erreaktore AI-IR

Chelyabinsk enpresetan aldian ezarpen hau erabili 1951ko abenduaren 22tik 1987ko maiatzaren 25 arte. uranioa gain, erreaktorearen kobaltoa-60, eta polonioa-210 gisa ekoiztu. Hasieran, instalazioak ekoitzitako tritioa, baina beranduago hasi jasotzeko eta plutonioa.

Era prozesatzeko planta arma-mailako plutonioa ur heavy eta argi-ura erreaktore bakarrik (- "Ruslan" bere izena) jarduten erreaktore eraikitzeko izan.

Siberiako erraldoia

"Tomsk-7" - hau da, izena zekarren landare, bost erreaktore plutonioa sortzeko. grafito neutroi motela aplikatu, eta ur arruntaren agregatu bakoitzak hozteko egokia bermatzeko.

Eta erreaktore-1 hozte sistema bertan ur behin pasatuko zaio lan egin. Hala ere, beste lau unitate lehen zirkuitu itxi batean bero-trukagailuak hornituak hornituak ziren. diseinu honi esker gehiago oraindik eta lurrun garatzeko, eta aldi berean elektrizitatea eta hainbat lokal berogailu ekoizpenean laguntzen.

"Tomsk-7", eta erreaktorearen ere deitzen zen EI-2, eta, aldi berean, bi helburu zituen: plutonioa ekoizteko ekoiztu lurrun sortutako 100 MW potentzia elektrikoa eta 200 bero energia MW lepotik.

informazio garrantzitsua

zientzialarien bermerik On, arma-mailako plutonioa erdibizitza 24 urte inguru 360 da. Kopuru handi bat! Zentzu honetan, bereziki akutua galdera bat bihurtzen da: "Nola behar bezala hondakin elementua ekoizpenean egin" Aukera onena jotzen da arma-mailako Plutonio prozesatzeko gehiago enpresetako bereziak eraikitzea izan. Arrazoia da, kasu honetan, elementua ezin da helburu militarrekin erabili eta gizon batek kontrolatzen egingo da. Hau da, nola arma-mailako Errusian plutonioa eskura, baina Amerikako Estatu Batuetako beste aldera joan zen eta, horrela, bere nazioarteko konpromisoak hausten.

Horrela, AEBetako Gobernuak proposatzen du oso aberastu suntsitzeko erregai nuklearra da ez industrialki ekoitzitako, eta plutonioa dilution by eta gorde edukiontzi berezietan 500 metroko sakoneran. Esan beharrik ez, kasu honetan, materiala erraz noiznahi izan den lurra kendu, eta berriz jarri zion helburu militar orrian. Vladimir Putin Errusiako presidenteak arabera, herrialdeko hasiera batean ez plutonio suntsitzeko era honetan, eta instalazio industrial batean birziklatze burutzeko.

Arreta berezia arma-mailako plutonioa balioa ematen da. Adituek kalkulatu elementu honen tona hamarnaka hori ondo egon daitezke, hainbat milioi dolar merezi. Baina E adituak batzuk estimatu duela 500 arma-mailako plutonioa bezain 8 bilioi dolar askoz tona. benetan ikusgarria zenbatekoa. , Argiagoa da diru asko bezala egiteko, demagun hori 20an mendeko azken hamarkadan Errusiako BPGren urteko batez besteko tasa $ 400 milioi izan zen. Hau da, hain zuzen ere, benetako arma-mailako plutonioa prezioa hogei urteko Errusiar Federazioa BPG berdina da.