Четвер, 17 серпня 2017 р
Виробництво плутонію - 239
Виробництво плутонію дещо простіше. U-238 перетворюється на Pu-239 за допомогою нейтронного опромінення. В ядерних реакторах цей процес постійний, але цей матеріал в подальшому перетворюється на Pu-240 під дією іншого нейтрона, який в принципі не може бути використаний в ядерному вибуховому заряді, оскільки Pu-240 мимовільно виділяє занадто багато нейтронів. Щоб уникнути надмірного забруднення відновлюваного матеріалу, нагрівальний стрижень, що містить Pu-239, повинен бути витягнутий з реактора за відносно короткий час, з якого можна хімічно витягти необхідний ізотоп.
Якщо паливні елементи не видалити, тобто реактор використовувати в мирних цілях під час роботи, отриманий Pu-239 буде постійно перетворюватися на Pu-240, так що вміст Pu-239 у відпрацьованому паливі буде занадто забрудненим. Військовий плутоній містить лише до 7% Pu-240, а в ідеалі - лише 2-3%. Однак плутоній із цивільних реакторів може містити до 20% ізотопів плутонію Pu-240.
Хоча плутоній з такого відпрацьованого ядерного реакторного палива, безсумнівно, не є ідеальним для створення ядерної зброї, він, здається, зовсім неможливий. Великі держави зазвичай використовували спеціальні реактори, спеціально розроблені для виробництва Pu-239, але багато з них зараз закриті через відсутність нової плутонієвої зброї та демонтаж багатьох бомб внаслідок ядерного роззброєння, яке також виділило значну кількість плутонію на зберігання. На сьогоднішній день вироблено близько 300 тонн військового плутонію, США - близько 100 тонн, СРСР/Росія - близько 180 тонн, а Франція, Англія та Китай - близько 12 тонн.
Основна операція бомби
Тому ми маємо необхідну кількість розщеплюваного матеріалу U-235 або Pu-239. Але як ми отримаємо реакцію, яка протікає за короткий проміжок часу? Це можна зробити двома основними способами. У першому дві або більше кількості матеріалу менше критичної маси поєднуються з вибуховими зарядами, для яких зазвичай забезпечується додаткове джерело нейтронів для забезпечення ініціації ланцюгової реакції. Раптова реакція створюється швидкими нейтронами. За короткий час виділяються величезні енергії і мільйони градусів температури створюються за мільйонну частину секунди.
Ця процедура проста, і її ефект не піддається сумніву. Маленький хлопчик, якого скинули на Хіросіму в серпні 1945 року, діяв за цим принципом. Однак цей метод може працювати лише для U-235, а не для Pu-239, оскільки він вивільняє більшу кількість спонтанних нейтронів, і тепло, що утворюється в результаті ланцюгової реакції, просто розкладе бомбу до того, як деталі належним чином зберуться і стануть досить реактивними. Для вирішення цієї проблеми було розроблено рішення, яке називається вибухом.
Тут реакційним матеріалом є порожниста сфера (але пізніше, як повідомляється, деякі бомби перейшли у форму, що нагадує американський футбол), оточену вибухівкою. Вибухівка повинна стиснути Pu-239 до однієї точки за дуже короткий час. Внаслідок раптового зменшення площі поверхні (куди можуть вийти нейтрони) і збільшення щільності матеріал стає надкритичним. Тут також реакцію ініціює джерело нейтронів, а дзеркало U-238 або берилій оточує ядро плутонію, що значно покращує ефективність зброї.
Надважкі елементи знаходяться над нашими головами
Описана тут закономірність стосується цілого ядра (мова йде про повне розкладання ядра) і нічого не виявляє про енергію зв’язку “найвіддаленішого” нуклона. Це показало, що ядра зі значенням N, Z або N + Z 2, 8, 20, 28, 50, 82 або 126 особливо важко "іонізувати". Тому елемент 126, як очікується, буде більш довговічним, ніж його сусіди ... Побудувавши ядра, виявлені або утворені дотепер, на діаграмі числового числа протонів нейтронів, намальовано «острів стабільності»: регіон, більш стабільний, ніж його оточення, навколо номерного знаку 110. Його мешканці - надважкі сферичні ядра. Цей острів ще не повністю картирований, його найвищим відомим, тобто найбільш стабільним пунктом на сьогодні є 114-хвилинний флеріум-289 з періодом напіввиведення 1,1 хвилини. Фізики підозрюють, що один із ізотопів підтвердженого зараз унпентію, або еккабізму, буде вершиною острова.
Майбутнє реакторів швидкої культури
Незрозуміле
LWF0050.JPG "/> Мені подобається бачити явища не всесвіту, не природничих наук, а повсякденного життя. Коли я стикаюся з чимось незвичним або, здавалося б, нелогічним, я намагаюся знайти щось логічне, щось раціональне, зазвичай задовільне. проте щось застрягло в горлі, що вражає мене день у день. Давайте спочатку подивимось, що це за очевидна подія.
Ми давно віримо, що Чорнобильська ядерна катастрофа є найбільшим забрудненням нашого роду на Землі. Але на початку 1990-х років стало очевидним, що це не так. У Радянському Союзі є ще страшніше місце. Маяк.
Маяк
Повна назва виробничого об'єднання "Маяк", раніше "Комбінат-817", Державний хімічний завод ім. Менделєєва, ПО 21, Хімічний завод "Маяк", завод з виробництва та переробки ядерного палива в Челябінській області Росії, в закритій адміністративній одиниці м. Ойорськ. До 1994 року місто Озерськ було перейменовано на Челябінськ-40 та Челябінськ-65 відповідно.
Щодо розлитого радіоактивного матеріалу, забруднення майя та 4х10 на вісімнадцятому Бк (Бекерель), що вдвічі більше, ніж Чорнобильська катастрофа.
Згідно з цією таблицею, за кількістю променистих речовин, що викидаються в повітря, Чорнобиль знаходиться лише на скромному 5-му місці.
Інша відмінність полягає в тому, що в той час як у Чорнобилі забруднення було в основному місцевим та регіональним, а населення в основному евакуйованим, у Маяку хмара розсіяла забруднення на великій території, і лише невелика частина населення була евакуйована та переміщена протягом декількох років. Політичні та військові керівники того часу ділились з населенням дуже мало інформації.
За час існування хімічного заводу сталося кілька аварій, в результаті яких відбувся викид великої кількості радіоактивних матеріалів. Найбільш серйозною з них є трагедія Кістіма 1957 року, яка поглинулася ядерними катастрофами, оскільки збитки та ядерне забруднення перевищили Чорнобильську катастрофу.!
Будівництво міста було замовлено радянським урядом у 1945 році, а роботи з будівництва комплексу майя розпочалися навіть у серпні того ж року. 17 000 працюючих полонених та військовополонених були розміщені в 12 навколишніх таборах. Перший реактор для збагачення урану, який отримав назву "Анотка", був завершений за 18 місяців (!). Для першого повного введення в експлуатацію першого реактора збагачення урану з позначкою "А" в 1948 році. відбувся 19 червня. Метою було виготовлення плутонію, необхідного для радянської ядерної зброї. Збагачений уран, отриманий у реакторі, депонувався на телерадіохімічному заводі разом з продуктами радіоактивного розпаду, а потім отриманий таким чином плутоній очищався на металургійному заводі. До 29 квітня 1949 р. Накопичилось достатньо плутонію для побудови першої радянської атомної бомби РДСЗ-1. Після першого ще п'ять реакторів були побудовані між 1950 і 1952 роками.
Вибух був настільки вражаючим, що свідки засвідчили, що його було видно навіть із сотні миль.
Через три дні з Москви прибула делегація для розслідування причин аварії та керівництва роботою з надання допомоги на чолі з міністром Славським, міністром центральної техніки (мається на увазі військова промисловість). До місця подій було наказано багато тисяч солдатів, цивільних осіб, які допомагали евакуювати населення (яке розпочалося лише через 7-14 днів після аварії), брали участь у вбивстві домашніх тварин, що зазнали радіації, та у видаленні ґрунту, забрудненого радіоактивними речовинами відходи.
Жодної офіційної інформації про аварію не було опубліковано, навіть короткої новини, хоча дезінформація була надана. Після того, як оранжево-червоний димовий стовп, що піднявся високо в результаті вибуху, був видно здалеку і колір неба змінився - воно стало яскраво-синім від іонних атмосферних молекул випромінювання,. Однак у Радянському Союзі все ще ходили чутки про надзвичайну ситуацію, оскільки до усунення збитків були залучені десятки тисяч людей, і хоча з ними було підписано угоду про конфіденційність, вона не може бути повністю виконана.
У радіусі, спричиненому катастрофою, за десять днів після вибуху приблизно двісті померли. Додаткових жертв немає, але неможливо встановити точне твердження, оскільки не можна достовірно визначити, чи часто смертельні пухлини, що мали місце в тілах жителів прилеглих населених пунктів, та тих, хто відновлював шкоду з тих пір то є результатом ядерної радіації. За деякими підрахунками, в результаті аварії постраждало близько 250 000 людей із шкідливим рівнем радіоактивного випромінювання, з яких близько 15 000 померли прямо чи опосередковано в перше десятиліття.
Продовження
На початку 1960-х років компанія почала будувати заводи з переробки радіоактивних відходів та виробництва радіоактивних ізотопів, а пізніше її основними завданнями стали переробка відходів та виробництво ізотопів.
Загальна площа об'єкта повільно перевищувала 90 км² (приблизно одна шоста від розміру Будапешта (!)). Частина споруди розташовувалася під землею.
На той час на заводі вже працювало 17 000 людей. Район включає переробну установку та сім (!) Ядерних реакторів, серед інших. Наразі на об’єкті також є ядерне сміттєзвалище.
Озеро Карачай
З самого початку радянські плани ігнорували мінімальні стандарти безпеки та попередження щодо радіоактивних матеріалів. Завдяки цьому десятки тисяч людей зазнали небезпеки радіоактивності. Вода з річки Теча подавалася безпосередньо в активну зону реактора для її охолодження, а потім сильно забруднена охолоджуюча вода поверталася в річку.
Попередження на березі Течі
Річка сама по собі дуже імпозантна.
Тільки руїни на березі річки
Tecsa - це питна водна база в районі 120 000 чоловік, інакше вона впадає в річку Об. Ця та інша обставина призвели до тривалого забруднення. Через все очевидніші нестабільні умови пізніше охолоджуюча вода була спрямована на сусіднє озеро Карачай. Неочищений, звичайно. Вся дика природа озера вимерла в перший місяць. Але це була найменша проблема з тикаючим озером, що брижає, як бомба із затримкою.
У 1960-х роках через надзвичайно суху погоду озеро почало пересихати. Його площа зменшилася з 0,5 км² у 1951 р. До 0,15 км². У 1968 році через посушливу погоду навколо озера вітер розкидав відкладений радіоактивний пил із висохлого дна озера, опромінюючи мільйони людей радіацією 185 PBq (петабеккерель).
Територія, в основному забруднена радіоактивним вітром
Вимірювання радіації в 2010 році на березі Течі.
Досі не розроблений комплексний план боротьби з катастрофою, яка існує і сьогодні. Радіація триває з тих пір, і навіть може зрости через подальше забруднення рослин. Вони намагаються наповнити русло озера Карачай бетонними блоками, це найбільше, що зроблено на сьогоднішній день.
Вантажівка висипає бетонне сміття в озеро Карачай
Довідка щодо тлумачення одиниць виміру:
E = екса від 10 до 18-адікон 1 000 000 000 000 000 000 (1 трлн.)
P = пета 10 на 15-й 1 трильйон мільярдів (1 мільярд)
T = тера 10-12 мільярдів 1 мільярд (1 трильйон)
Дякую за увагу!
Джерело: Іштван Кульсар (168 годин), Wiki, Deutsche RF, Greenpeace