Silahlar dereceli plütonyum: kullanım, üretim, geri dönüşüm

İnsanlık birçok sorunu çözebilir yeni enerji kaynakları arayışı her zaman. Ama her zaman değil, onlar güvende. Böylece, özellikle de yaygın olarak günümüzde kullanılmaktadır nükleer reaktörlerin gerekli tüm elektrik enerjisinin böyle muazzam miktarda geliştirmek mümkün ölümcül bir tehlike hala yer almalarına rağmen. Ama, ek olarak nükleer enerji kullanımına barışçı amaçlar için, dünyanın bazı ülkeler nükleer savaş başlıklarının oluşturulması için özellikle kullanabilir ve askeri öğrendik. silah plütonyum - Bu makalenin adı böyle yıkıcı silahların, temelinde ele alınacaktır.

arka plân

Bu kompakt bir şekilde metal olarak en az 93,5% 239Pu izotop ihtiva eder. Silahlar dereceli plütonyum ayırt etmek mümkün kılmak için bu yüzden seçildi "reaktörün kardeşi." Prensip olarak, plütonyum, her zaman da, çoğunlukla, izotop 238U için aşağıdakileri içeren, düşük zenginleştirilmiş ya da doğal uranyum üzerinde çalışan, kesinlikle herhangi bir nükleer reaktör içinde oluşturulmuştur.

askeri alandaki kullanın

Silahlar dereceli plütonyum 239Pu - nükleer silahların temeli. sonuçta oluşturulmasını ve yüksek performanslı nükleer yükün tasarımını engellemektedir çok yüksek nötron arka plan, üretmek beri bu durumda, kitle numaraları 240 ve 242 ile izotopların kullanımı önemsizdir. Bundan başka, plütonyum izotopları 240Pu ve 241Pu önemli ölçüde daha küçük olan yarı-ömrü , ancak güçlü bir ısıtılmış parçaların plütonyum, 239Pu göre. Nükleer silah mühendisleri bu bağlamda ise aşırı ısının giderilmesi için ek unsurlar eklemek zorunda kalıyor. Bu arada, 239Pu saf sıcak vücut tarafından. Bir ama ağır izotopların çürümenin ürünler metalin kristal kafesinde zararlı değişikliklere maruz dikkate gerçeğini alamaz ve sonunda bir nükleer patlayıcı toplam yetmezliğine neden olabilir plütonyum oldukça doğal yeniden yapılandırır parçaları vardır.

Ve büyük, bu zorlukların hepsi aşılabilir. Ve pratikte biz defalarca testi geçti patlayıcı cihazların o "reaktör" plütonyum temelinde. Ama nükleer silah son pozisyon onların kompakt, düşük boş ağırlığı, dayanıklılık ve güvenilirlik tarafından işgal edilir olmadığı anlaşılmalıdır. Bu bakımdan, sadece silah yapımına plutonyumu kullanın.

Üretim reaktörlerin tasarımı özellikleri

Hemen hemen Rusya tüm plütonyum bir grafit moderatör ile donatılmış bir reaktör içinde üretilmiştir. Reaktörlerden her grafit silindirik monte blok inşa edilmiştir.

grafit blokları arasına monte azot olarak kullanılan soğutma sıvısı, sürekli sirkülasyon temin edilmesi için özel bir yuvası vardır. monte edilmiş yapıda, dikey onları ve yakıt soğutma suyu geçişi için oluşturulan kanallar düzenlenmiştir. Kendi başına, montaj katı zaten yakıt ışınlanmış sevkiyat için kullanılan kanal için delikli yapısı üzerinde desteklenir. Bu nedenle ince duvarlı bir tüp içinde kanalların her biri, bir hafif ve ilave kuvvetli alüminyum alaşımdan kalıplanır. tarif edilen kanalların en 70 yakıt çubuğu vardır. Soğutma suyu onlardan fazla ısıyı kaldırarak, doğrudan yakıt çubuklarının çevresinde akar.

güç üretim reaktörleri artırılması

İlk olarak, birinci reaktör "deniz feneri" termal 100 MW kapasiteli işleyen edildi. Ancak, Sovyet nükleer silah geliştirme programının ana lideri Igor Kurchatov reaktör o 170-190 MW kapasiteli çalıştı kışın olduğunu bir öneri, yapılan ve yaz aylarında - 140-150 MW. Bu yaklaşım, gün başına değerli plütonyum yaklaşık 140 gram elde etmek için reaktör sağladı.

1952 yılında tam bilimsel araştırma çalışmaları reaktörleri tür yöntemleri işletim üretim kapasitesini artırmak amacıyla yapılmıştır:

• Soğutma ve nükleer yükleme aktif bölgesi boyunca akan için kullanılan su akışı artırarak.
• uç kanalları yakınında meydana gelen aşınma olgusuna karşı direnç artırarak.
• grafit oksidasyon hızını azaltılması.
• Yakıt hücreleri içinde sıcaklık artışı.

Bunun bir sonucu olarak, su sirkülasyon kapasitesi önemli ölçüde artırılmıştır sonra artar ve yakıt kanalı duvarları arasında boşluk. Korozyon da kurtulmak başardı. Bu amaç için, en uygun olan alaşımlar aktif sonuçta (pH yaklaşık 6.0-6.2'ye eşit) soğutma suyunun yumuşaklık geliştirilmiş sodyum dikromat, ilave edilmiştir seçilir. Çelik soğutulması için (daha önce sadece hava kullanılır) azot uyguladıktan sonra grafit oksidasyonu, gerçek bir sorun olmaktan çıkmıştır.

sunset 1950 yenilikler tamamen bu nedenle son derece gereksiz uranyum radyasyona bağlı şişme azaltarak uygulamada gerçekleşmiştir, büyük ölçüde membran direnci artırmak ve üretim kalitesi kontrolü geliştirmek için uranyum termal sertleştirme çubukları azaltır.

"Mayak'ta" nde Üretim

"Çelyabinsk-65" - bu silah yapımına plütonyum üretildiği en hassas bitkilerden biri. kurumsal biz daha yakından bakmak olacak, her biri daha reaktörler, oldu.

bir reaktör

Kurulum tasarlanmış ve efsanevi N. A. Dollezhalya öncülüğünde inşa edildi. O 100 MW kapasiteli çalıştı. Reaktör grafit blok 1.149 dikey olarak düzenlenmiş kontrol ve yakıt kanalı vardı. Komple yapı ağırlığı yaklaşık 1.050 ton oldu. Hemen hemen (25 hariç) tüm kanallar uranyum, 120-130 ton toplam kütle ile yüklenir. deneyler için - 17 kanal kontrol çubukları ve 8 için kullanılır. 3.45 kW eşit yakıt hücresinin tasarım maksimum ısı salınım hızı. Birinci reaktör de günde plütonyum yaklaşık 100 gram üretilir. İlk plütonyum metali 16 Nisan 1949 yapıldı.

teknolojik eksiklikler

alüminyum şerit ve yakıt hücresi kaplamaların korozyona olan hemen hemen oldukça ciddi bir sorun, hemen tespit edilmiştir. Ayrıca onlar kabarmış ve yakıt çubuklarını hasar ve reaktör iç soğutma suyu direkt olarak akıtılabilir. Her bir kaçak reaktör ettikten sonra kuru grafit hava kadar 10 saat boyunca durdurulması gerekir. Ocak kanallara 1949 ekler değiştirilmiştir. Ardından yükleme 26 Mart 1949 gerçekleşti başlar.

zorluklar her türlü eşlik reaktör A içinde plütonyum üretimi 180 MW biriminin ortalama bir güç ile, y 1950-1954 boyunca geliştirdiler. oldukça doğal ve (ayda 165 kata kadar) daha sık durak yol açmıştır bunun bir daha yoğun kullanılması, ardından reaktörün başında sonraki çalışması. Bunun bir sonucu olarak, Ekim 1963, reaktörün durmasına ve sadece 1964 bahar tekrar açıldı. Onun kampanya tamamen 1987 yılında bitmiş ve uzun vadeli çalıştığı tüm süre boyunca plütonyum 4.6 ton üretilmektedir.

reaktörler AB

kurumsal "Çelyabinsk-65" üç reaktörler AB 1948 sonbaharında inşa etmeye karar verildi. Onların üretim kapasitesi günlük plütonyum 200-250 gram. Projenin Baş tasarımcı Savin oldu. Her reaktör kontrol grubuna R65, 1 996 kanalları oluşuyordu. Her bir kanal, bir özel detektör soğutucu sızıntısı verilir - teknik yenilik bitkileri kullanılmıştır. Böyle bir hareket reaktörün çalışmasını kesmeden kulağa beni sağlayacaktır.

reaktörlerinin ilk sene günde plütonyum yaklaşık 260 gram oluşturmak olduğunu ortaya çıkarmıştır. Ancak, işlem gücü ikinci yıl giderek artmaktadır gelen ve önceden 1963 yılında oranı 600 MW. İkinci revizyon tamamen ekler ile problemi çözülmüştür ve güç plütonyum 270 kilogram yıllık üretimi 1200 MW ulaştı zaten sonra. Bu göstergeler reaktörlerin kapatılması tamamlamak için gelebilmiştir.

Reaktör AI-İR

Çelyabinsk işletmelerin 25 Mayıs 1987 yılına kadar 22 Aralık 1951 döneminde bu ayarı kullanın. Uranyum ek olarak, reaktör kobalt-60 ve polonyumla-210 gibi üretilmiştir. Başlangıçta, tesis trityum üretti, ancak daha sonra almak ve plütonyum başladı.

Ayrıca işleme tesisi silah yapımına plütonyum ağır su ve sadece hafif su reaktörü (- "Ruslan" onun ismi) üzerinde çalışan reaktör inşa etmek zorunda kaldı.

Sibirya dev

"Tomsk-7" - bu ad plütonyum oluşturmak için beş reaktör sahip bitki, gerçekleştirilir. nötronları yavaş uygulanan grafit ve sıradan su agrega her biri uygun soğutma sağlamak için.

Ve reaktöre 1 su bir kez geçirilir ki burada soğutma sistemi ile çalışmıştır. Bununla birlikte, diğer dört adet ısı değiştirici ile donatılmış kapalı bir primer devre ile teçhiz edilmiştir. Bu tasarım da elektrik ve çeşitli binaların ısıtılması üretiminde yardımcı olan daha da buhar geliştirmelerine olanak sağlamaktadır.

üretilen buhar üretilen elektrik 100 MW güç ve ısı enerjisi 200 MW pahasına plütonyum üretmek için: "Tomsk-7", ve reaktör de EI-2, sırayla, ikili bir amacı vardı adlandırıldı.

önemli bilgiler

bilim adamlarının güvence günü, silah plütonyum yarı ömrü yaklaşık 24 360 yıldır. Büyük bir rakam! Bu bağlamda, özellikle akut soru şudur: "kaleminin atık üretimi ile ilgisi ne doğru" en iyi seçenek silah plütonyum işlenmesi için özel işletmelerin inşaat olarak kabul edilir. nedeni bu durumda, eleman artık askeri amaçlar için kullanılabilir ve insanoğlu tarafından kontrol edilecektir olmasıdır. Yani Rusya'da silah plütonyum atılması, ancak Amerika Birleşik Devletleri ve böylece uluslararası vaatlerini ihlal başka bir yol gitti nasıl.

Böylece, ABD hükümeti zenginleştirilmiş yok etmek önermektedir nükleer yakıt edilir endüstriyel olarak üretilmiş değil ve plütonyum seyreltme yoluyla ve 500 metre derinlikte özel kaplarda saklayın. Tabii bu durumda, malzeme kolayca topraktan çıkarın ve tekrar askeri hedeflere koydular herhangi bir zamanda içinde olabileceğini söylemek. Rusya Devlet Başkanı Vladimir Putin'e göre, ülke başlangıçta bu şekilde plütonyum yok etmek ve endüstriyel tesislerde geri dönüşüm gerçekleştirmek için anlaştılar.

Özel dikkat silah plütonyum değerini verilir. Uzmanlar bu elementin ton onlarca kuyu kaç milyar dolar değerinde olabileceğini tahmin ediyoruz. Ama E'de bazı uzmanlar 8000000000000 dolar kadar silah plütonyum 500 ton tahmin ettik gelmez. gerçekten etkileyici miktarı. çok paraya olarak, daha açık hale getirmek için, 20. yüzyılın son on yıl içinde Rus GSYİH'nın yıllık ortalama hızı $ 400 milyar olduğunu varsayalım. Yani aslında, silah plütonyum gerçek fiyatı Rusya Federasyonu'nun yirmi yıllık GSYİH eşittir vardır.