Атомная бомба была изобретена в 1940 году сотрудниками Харьковского физикотехнического института в лаборатории выдающегося ученого Александра Лейпунского. Они, а вовсе не американцы или немцы разработали схему с использованием обычной взрывчатки для формирования критической массы и инициирования цепной реакции.
Первый раз услышал о Лейпунском больше полувека назад. Потом эта фамилия встречалась мне трижды, и всякий раз имелись веские причины ее запомнить. А в начале нулевых генерал-майор Владимир Некрасов в разговоре вскользь упомянул Лейпунского: мол, знаменитый физик, был начальником «атомного управления НКВД». И покачал головой: «Но не все с ним ясно».
Это не помешало составителям «Энциклопедии МВД» внести Александра Ильича Лейпунского в перечень Героев Советского Союза и Российской Федерации, Героев Социалистического Труда, служивших или работавших в НКВД и МВД СССР (РФ). Позже Некрасов посвятил Лейпунскому несколько страниц в своей обстоятельной монографии «НКВД – МВД и атом». В этой книге собрано столь много неизвестных ранее сведений из истории отечественной ядерной физики, что необъяснимые метаморфозы биографии Лейпунского затмились.
Подробная история Атомного оружия.От первых теорий до начала производства и бомбежки Хиросима 2 ч
“ Историки Атомного проекта связывают неожиданное освобождение Лейпунского с бериевской амнистией. Но есть и другая версия ”
Академик Виталий Адушкин недавно рассказал об издании сборника мемуаров, приуроченном к 70-летию испытания первой советской атомной бомбы. По неведомой причине я открыл эту книгу точно на той странице, с которой начинались воспоминания Ильи Лейпунского о своем отце, активном участнике атомного проекта.
Я тут же спросил Виталия Васильевича, что он знает о службе Лейпунского в НКВД – МВД. Академик ответил, что этот факт ему неизвестен, но скорее всего я перепутал двух братьев – Александра и Овсея. По словам последнего, разработка ядерного оружия была семейным делом Лейпунских. В атомный проект были вовлечены не только братья Александр и Овсей, но и их сестра Дора.
Но о службе своего дяди в МВД он почти ничего не знал. Возможно, предположил Илья Овсеевич, я был введен в заблуждение сведениями о послевоенной командировке Александра Ильича в Германию. Известно, что сразу после войны там побывали многие физики-ядерщики. Всех командированных экипировали в форму офицеров НКВД различных званий. Они занимались поиском и вывозом документов, материалов и оборудования, относящихся к разработке ядерного оружия.
В 1945 году Лейпунский около трех месяцев находился в Германии. Сохранилась его фотография в форме полковника НКВД, а также письмо куратору атомного проекта Лаврентию Берии, из которого следует, что Лейпунский причастен к вывозу из Германии трех циклотронов, двух высоковольтных установок, а также измерительных приборов и вспомогательного оборудования. Но его главной задачей, судя по всему, было выявить немецких физиков-ядерщиков и обеспечить их переезд в СССР. Лейпунский оказался чуть ли не единственным ученым, имевшим весьма успешный опыт в столь специфической деятельности…
Манхэттенский Проект — история создания атомной бомбы.
Соперник Резерфорда
Александр родился в 1903 году в местечке Драгли тогдашней Гродненской губернии в многодетной еврейской семье. Из пяти детей трое стали знаменитыми в узких кругах физиками. Все они получили высокие награды за участие в разработке и успешном испытании первой советской атомной бомбы. Представление было подписано лично Сталиным 29 октября 1949 года.
Кроме родных детей, в семье воспитывались четверо приемных. Это были племянники старшего Лейпунского, дети его брата, который в 1906 году эмигрировал в Америку, спасаясь от преследования царской охранки. В 1923-м он приезжал в РСФСР, и двое его наследников уехали вместе с ним в США. До 1935 года советские Лейпунские поддерживали тесные связи с заокеанскими родственниками, регулярно получали посылки с медикаментами, продуктами и прочим. Позже связи с заграницей стали опасными и прервались.
Лейпунский был выдающимся ученым. Мировую известность он заслуженно снискал еще в 30-е. Достаточно привести только одно из его пионерных исследований. В 1931 году Лейпунским и сотрудниками созданной им «ядерной лаборатории» был проведен успешный эксперимент по расщеплению ядра атома лития.
К сожалению, Лейпунский не был первооткрывателем – за несколько месяцев до него такой результат был достигнут в Кавендишской лаборатории Резерфорда. Тем не менее это было выдающимся достижением советской науки. О нем телеграфировали Сталину:
Москва, тт СТАЛИНУ, МОЛОТОВУ,
Украинский физико-технический институт в Харькове в результате ударной работы к XV годовщине Октября добился первых успехов в разрушении ядра атома. 10 октября высоковольтная бригада разрушила ядро лития. Работы продолжаются.
Директор УФТИ Обреимов,
Секретарь парткома Шевелев,
В октябре 2002 года в Харькове был открыт монумент в память о первом расщеплении ядра в СССР.
Эта работа Лейпунского получила феноменальное продолжение 20 лет спустя, когда Виталий Гинзбург предложил использовать изотоп лития в советской водородной бомбе.
Но вернемся к труднообъяснимым превратностям в судьбе ученого. Лейпунский дважды побывал в заключении. Первый раз в середине 20-х был арестован Ленинградским управлением ГПУ, причины и срок заключения неизвестны. Второй – в мае 1938 года. Предварительным следствием было установлено: «А.
И. Лейпунский являлся агентом германской и английской разведок, проводил подрывную работу в оборонной физике, занимался сбором и передачей особо секретных сведений германской и английской разведкам, используя служебное положение директора Харьковского института физики».
Предъявленные обвинения имели весомую доказательную базу. Будучи директором знаменитого Харьковского физико-технического института (ХФТИ), Лейпунский потворствовал «засорению института классово чуждыми элементами», лично пригласил на работу в ХФТИ иноподданных, являвшихся шпионами.
Он доверял ответственные участки работы людям, не внушавшим политического доверия и оказавшимся врагами народа, более того, защищал их от справедливых нареканий парторганизации. В частности, пригрел ряд отъявленных антисоветчиков, среди которых оказался Лев Ландау.
Будущий лауреат Нобелевской премии по физике (1962), академик АН СССР, Герой Социалистического Труда (1954), лауреат Ленинской (1962) и трех Сталинских премий (1946, 1949, 1953) был арестован вместе с группой приспешников, врагов пролетарской власти. Несмотря на доказанное участие в составлении антисоветских листовок, Ландау вскоре освободили. Некоторые из арестованных дали показания, уличающие Лейпунского во вредительстве. Например, Лев Шубников показал, что работа директора ХФТИ и его сотрудников была «большим обманом партии и правительства». В 1937 году за потерю бдительности и невыполнение требований о чистке коллектива от вражеских элементов Лейпунский был исключен из членов ВКП(б) и чуть позже снят с должности директора ХФТИ.
Кто кого завербовал
Начиная с 1928 года Лейпунский неоднократно выезжал за границы СССР для встреч с иностранными учеными, участия в конференциях, побывав почти во всех ведущих европейских странах, а в Великобритании провел больше года, работая в Кавендишской лаборатории. Разумеется, он имел близкие связи с западными учеными. Могли ли его завербовать вездесущие агенты иноразведок? Безусловно! А по версии следствия – завербовали.
Следователи обвинили Лейпунского в том, что он организовывал прибытие в Харьков для работы в ХФТИ ряда немецких физиков, оказавшихся шпионами и антисоветчиками, в том числе весьма известного Фридриха Хоутерманса. Последний легендировался как убежденный коммунист, преследуемый гестапо.
В конце концов Хоутерманс наряду с другими инфильтрованными в СССР агентами был разоблачен органами. Но благодаря покровительству Лейпунского сумел благополучно убыть в Германию. Эта история стала одним из веских оснований для обвинения Лейпунского в шпионаже. И оно подтвердилось! В первые дни нацистской оккупации Хоутерманс появился в Харькове в мундире старшего офицера СС (по другим свидетельствам, это была форма люфтваффе).
Немецкими властями Хоутерманс был назначен руководителем ХФТИ. В этой должности он обеспечил сохранность уникального оборудования института, воспрепятствовав его вывозу в Германию. Хоутерманс также добился выдачи документов, освобождавших оставшихся на оккупированной территории сотрудников ХФТИ от депортации в Германию.
В Харькове он провел около двух месяцев, а после возвращения в рейх работал в научно-исследовательской лаборатории Манфреда фон Арденне. В СССР Хаутерманс больше не приезжал. В послевоенные годы он занимался преподаванием в Геттингенском и Бернском университетах.
Отметим: чекистам хватало и десятой доли собранного на Лейпунского компромата для вынесения приговоров тысячам шпионов, диверсантов, контрреволюционеров и вредителей. Тем более что по части предъявленных обвинений Лейпунский дал следствию исчерпывающие признательные показания. Однако суда не дождался. Спустя два месяца после ареста обвинения против него были сняты, дело закрыто. Он был освобожден и, как ни в чем не бывало, вернулся на работу в ХФТИ.
Историки атомного проекта считают, что неожиданное освобождение Лейпунского было связано с так называемой бериевской амнистией, когда новый нарком, сменивший Ежова, расстрелянного как враг народа, устроил показательное освобождение репрессированных.
Но есть и другая версия. За границами СССР Лейпунский вербовал не только немцев. Были у него и дела поважнее. В 1934 году он был командирован в Англию для работы в лаборатории Эрнеста Резерфорда. Скорее всего научные исследования стали прикрытием для выполнения особых заданий партии и правительства.
Известно, что во время работы в Англии Лейпунский находился в постоянном контакте с ближайшим сослуживцем наркома Орджоникидзе Валерием Межлауком, в прошлом – заместителем Дзержинского. Связь поддерживалалсь через аппарат советского посольства в Лондоне. Есть основания полагать, что у Лейпунского было особое задание – принудить к возвращению в СССР выдающихся физиков Петра Капицу и Георгия Гамова. Формально они оставались советскими гражданами, однако вернуться на Родину не спешили. Лейпунский сумел уговорить Капицу, но с Гамовым потерпел неудачу – тот остался на Западе.
Иными словами, Лейпунский был действующим агентом внешней разведки. Так что освобождение могло быть результатом вмешательства разведорганов. Ведь его арестовала одна структура НКВД, а он был нужен другой. Нынче подобные служебные разногласия называют войной башен Кремля. Для того времени более уместен термин «конфликт этажей Лубянки», превосходно объясняемый наукой всех наук – марксистко-ленинской диалектикой.
В завершение рассказа о довоенной жизни Лейпунского – о самой сенсационной из его работ. Несмотря на то, что гриф секретности уже снят, о ней мало кто (за исключением двух-трех десятков физиков и историков) знает. А ведь харьковские физики опередили время, получив бесспорный мировой приоритет в создании ядерного оружия.
В конце 1940 года три сотрудника Лейпунского оформили заявку на изобретение атомной бомбы (!), названной ими урановым боеприпасом, и авторское свидетельство было выдано. Разумеется, с грифом «Совершенно секретно». Но является непреложным фактом, что именно сотрудники ХФТИ, а не американцы или немцы первыми разработали устройство для ядерного взрыва, в котором для формирования критической массы и инициирования цепной реакции использовалась обычная взрывчатка.
Там же, в ХФТИ, были разработаны методы наработки изотопа уран-235. Соответствующие изобретения назывались так: «Об использовании урана как взрывчатого и ядовитого вещества», «Способ приготовления урановой смеси, обогащенной ураном с массовым числом 235. Многомерная центрифуга» и «Термоциркуляционная центрифуга». В 50-х годах эти методы обогащения урана стали применяться в промышленных масштабах как в СССР, так и в других странах.
Доподлинно неизвестно, почему Лейпунский не вошел в состав авторского коллектива создателей уранового боеприпаса, состоявшего из Фридриха Ланге, Виктора Маслова и Владимира Шпинеля. Любопытен национальный состав группы изобретателей: немец, русский, еврей. Судьба двух из них была трагической.
Источник: tehnowar.ru
Первая АЭС в мире!
В 1951 году правительство СССР поручило выдающемуся советскому физику и ученому Игорю Васильевичу Курчатову создать в городе Обнинске первую в мире атомную электростанцию, которая стала бы примером мирного применения атомной энергии.
Через три года, 26 июня 1954 года Обнинская АЭС с графито-урановым реактором АМ-1 («Атом Мирный») мощностью в 5 мегаватт заработала — был подан пар на турбину, мощность генератора составила 1500 кВт.
Вскоре Обнинск превратился в первый в мире современный наукоград. Здесь отрабатывались модели других, более мощных электростанций. После успешного запуска «мирного реактора» ученые-атомщики приступили к строительству второй в СССР Белоярской АЭС мощностью в 300 мегаватт, которая была запущена в 1964 году.
Опыт эксплуатации Обнинской станции учитывался также во время проектировании АЭС малой мощности для снабжения теплом и электричеством Таймыра и Чукотки. В Обнинске был разработан реактор на быстрых нейтронах, который сейчас используется в некоторых моделях атомных подводных лодок.
В 2002 году реактор Обнинской АЭС из экономических соображений был остановлен. Поддержание ее в безопасном состоянии с каждым годом становилось все дороже, а дальнейшая эксплуатация утратила научно-техническую целесообразность.
- vzaboev
- 01/07/2016, 09:37
На Белоярской АЭС была серьёзная авария, с выбросом радиации.
- adn82
- 27/06/2016, 10:57
Правильно сделали что остановили. Надо все советские реакторы поастонавливать, они все устаревшие и не дай бог новый чернобыль случится.
- sergey_.
- 27/06/2016, 05:46
Три года понадобилось для первой АЭС, и почти 11 для второй, просто к власти пришел самодур и бестолочь.АЭС и спутник заставили пересмотреть американцев свою систему образования.
- valerab.
- 26/06/2016, 23:44
Как символично — первая АЭС была мощностью в 5 000 кВт и первая Гравитационная Э, С тоже мощностью в 5 000 кВт — однако в тычячу раз меньше и дешевле см: sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/13109.html
- kvolgar.
- 26/06/2016, 14:16
Мне удалось постоять на крышке действующего реактора в 1968 году.А генератор там стоял фирмы «Сименс» чуть ли не дореволюционного выпуска, ибо в нашей стране гигантомании найти генератор малой мощности не смогли.
- СТРАННИК
- 26/06/2016, 13:58
Все знают как строили тогда, и как сейчас! тогда на века строили, сейчас новые дома рушатся, и все знают почему так!
- Alex Geras
- 26/06/2016, 13:52
ох уже эта цифра 26 и мирный атом
- sergei_.
- 26/06/2016, 13:22
Значит это было еще при Сталине и с его ведома. А говорят мы отставали от запада, бред! Все у нас в СССР было отлично продумано, и сделано. Много было открытий и ученых. Конечно мы бы стали первые в мире, потому запад и пытается нас задавить.
Наши страна мне нравилась! Сейчас тоже, но клановый капитализм, навязанный нам западом и предательством элит, мне не нравится. Народ стал нищий. раньше мы все жили достойно и была надежность и стабильность.
- valerab.
- 26/06/2016, 23:42
Правильное суждение!
- vicmak1
- 26/06/2016, 13:51
Очередная глупость жить в изоляции и развиваться
- rigmih
- 26/06/2016, 21:34
Правильно. Надо жить открыто. Только это не потеме. Советские ученые и промышленность к этому не имеют никакого отношения. Мы сейчас живем не в изоляции, но вот результатов развития не видно. Развитие очень дорого стоит и его может позволить только правильная целенаправленная политика государства.
Мы же сейчас не можем ничего и потеряли то, что имели от того Советского Союза. И самое ценное что мы потеряли и теряем — это тех высокообразованных людей имевших большой опыт людей. Людей которых перестройка заставила стать торгашами и уйти в никуда. Наша власть их не оценила и ими не воспользовалась.
К сожалению, после перестройки, мы стали деградировать и правительство наше превратило нас в людей потребителей товаров. В большей степени иностранных, так как свои мы уже перестали давно производить. Вы можете в магазинах если поискать и встретить товары наших брендов. Но только внимательно почитайте этикетки где они сделаны: сделано в Китае. И где в этом, как Вы говорите, РАЗВИТИЕ?
- 1291656
- 28/06/2016, 18:03
Беда в том, что всё, что здесь пишут почему-то шатаются из крайности в крайность — либо категорично назад в СССР, либо к буржуям… очень это странно… везде много хорошего… те, кто пишут о прелестях советов просто тогда: 1.были молоды, 2.хоть люди и не имели ни хрена, но была уверенность, что и завтра не будет ни хрена, 3. хоть работай, хоть нет — получишь примерно одинаково — из этой теории выбиваются рабочие люди, которые получали на сделке реально большие деньги, но большую их часть пропивали… отсюда, наверное, несколько пренебрежительное отношение к работягам у рафинированной интеллигенции… а сейчас есть возможность зарабатывать, почти нет работы по-блату, кто хотел, все ездят на машинах, в каждой комнате, включая сортир по телевизору, объездили пол мира — и всё вам плохо… да в СССР много читали — это очень хорошо, но каждый, кто это сейчас читает пусть вспомнит последнюю свою книгу и когда она была…
Люди, не врите хотя бы сами себе — умные и талантливые люди жили хорошо и интересно, и сейчас живут так… только сейчас для этого еще потрудится надо…
- tpartnenko
- 26/06/2016, 15:30
Коль такой умный, назови исторический период, когда нас не давили и не изолировали, надеясь что нам скоро наступят кранты. )))
Тематические новости
Назад в СССР — вспоминаем наше советское прошлое. Все самое интересное о нашем прошлом — советский образ жизни, революция, ленин, сталин, брежнев, кпсс, совки, война, коммунизм, комментарии с воспоминаниями, фото, ussr, перестройка, видео и различные факты о советском союзе. Мнение администрации сайта может не совпадать с мнением автора статьи. Автор статьи указан в источнике.
Источник: back-in-ussr.com
Ядерный реактор. История появления и классификация
Я́дерный реа́ктор — устройство, предназначенное для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления, которая всегда сопровождается выделением энергии.
Первый ядерный реактор построен и запущен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. Первым реактором, построенным за пределами США, стал ZEEP, запущенный в Канаде 5 сентября 1945 года [«ZEEP — Canada’s First Nuclear Reactor», Canada Science and Technology Museum]. В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1, заработавшая 25 декабря 1946 года в Москве под руководством И. В. Курчатова [Грешилов А. А., Егупов Н. Д., Матущенко А. М. Ядерный щит. — М.: Логос, 2008. — 438 с. — ISBN 978-5-98704-272-0]. К 1978 году в мире работало уже около сотни ядерных реакторов различных типов.
Теоретическую группу «Урановый проект» нацистской Германии, работающую в Обществе кайзера Вильгельма, возглавлял Вайцзеккер, но лишь формально. Фактическим лидером стал Гейзенберг, разрабатывающий теоретические основы цепной реакции, Вайцзеккер же с группой участников сосредоточился на создании «урановой машины» — первого реактора.
Поздней весной 1940 года один из учёных группы — Хартек — провёл первый опыт с попыткой создания цепной реакции, используя оксид урана и твёрдый графитовый замедлитель. Однако имеющегося в наличии делящегося материала не хватило для достижения этой цели. В 1941 году в Лейпцигском университете участником группы Гейзенберга Дёпелем был построен стенд с тяжеловодным замедлителем, в экспериментах на котором к маю 1942 года удалось достичь производства нейтронов в количестве, превышающем их поглощение. Полноценной цепной реакции немецким учёным удалось достичь в феврале 1945 года в эксперименте, проводимом в горной выработке близ Хайгерлоха. Однако спустя несколько недель ядерная программа Германии прекратила существование
[Horst Kant. Werner Heisenberg and the German Uranium Project (англ.). Preprint 203. Max Planck Institute for the History of Science (2002). Проверено 10 февраля 2012, архивировано 30 мая 2012 года];
[Круглов А. К. Как создавалась атомная промышленность в СССР. — М.: ЦНИИатоминформ, 1995. — 380 с. — ISBN 5-85165-011-7].
Цепная реакция деления ядер была впервые осуществлена в декабре 1942 года. Группа физиков Чикагского университета, возглавляемая Э. Ферми, создала первый в мире ядерный реактор, названный «Чикагской поленницей» (Chicago Pile-1, CP-1).
Он состоял из графитовых блоков, между которыми были расположены шары из природного урана и его диоксида. Быстрые нейтроны, появляющиеся после деления ядер 235 U, замедлялись графитом до тепловых энергий, а затем вызывали новые деления ядер. Реакторы, подобные СР-1, в которых основная доля делений происходит под действием тепловых нейтронов, называют реакторами на тепловых нейтронах. В их состав входит очень много замедлителя по сравнению с ядерным топливом.
В СССР теоретические и экспериментальные исследования особенностей пуска, работы и контроля реакторов были проведены группой физиков и инженеров под руководством академика И. В. Курчатова. Первый советский реактор Ф-1 был построен в Лаборатории № 2 АН СССР (Москва). Этот реактор выведен в критическое состояние 25 декабря 1946 года.
Реактор Ф-1 был набран из графитовых блоков и имел форму шара диаметром примерно 7,5 м. В центральной части шара диаметром 6 м по отверстиям в графитовых блоках размещены урановые стержни. Реактор Ф-1, как и реактор CP-1, не имел системы охлаждения, поэтому работал на очень малых уровнях мощности. Результаты исследований на реакторе Ф-1 стали основой проектов более сложных по конструкции промышленных реакторов. В 1948 году введён в действие реактор И-1 (по другим данным он назывался А-1) по производству плутония, а 27 июня 1954 года вступила в строй первая в мире атомная электростанция электрической мощностью 5 МВт в г. Обнинске.
Классификации
1. По назначению
По характеру использования
[Дементьев Б. А. Ядерные энергетические реакторы. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — С. 21—22. — 351 с. — ISBN 5-283-03836-X];
[Бартоломей Г. Г., Бать Г. А., Байбаков В. Д., Алхутов М. С. Основы теории и методы расчёта ядерных энергетических реакторов / Под ред. Г. А. Батя. — М.: Энергоиздат, 1982. — С. 31. — 511 с.];
[Angelo, Joseph A. Nuclear technology. — USA: Greenwood Press, 2004. — P. 275—276. — 647 p. — (Sourcebooks in modern technology). — ISBN 1-57356-336-6]
ядерные реакторы делятся на:
— Энергетические реакторы, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике, а также для опреснения морской воды (реакторы для опреснения также относят к промышленным). Основное применение такие реакторы получили на атомных электростанциях. Тепловая мощность современных энергетических реакторов достигает 5 ГВт. В отдельную группу выделяют:
— Транспортные реакторы, предназначенные для снабжения энергией двигателей транспортных средств. Наиболее широкие группы применения — морские транспортные реакторы, применяющиеся на подводных лодках и различных надводных судах, а также реакторы, применяющиеся в космической технике.
— Экспериментальные реакторы, предназначенные для изучения различных физических величин, значение которых необходимо для проектирования и эксплуатации ядерных реакторов; мощность таких реакторов не превышает нескольких кВт.
— Исследовательские реакторы, в которых потоки нейтронов и гамма-квантов, создаваемые в активной зоне, используются для исследований в области ядерной физики, физики твёрдого тела, радиационной химии, биологии, для испытания материалов, предназначенных для работы в интенсивных нейтронных потоках (в том числе деталей ядерных реакторов), для производства изотопов. Мощность исследовательских реакторов не превосходит 100 МВт. Выделяющаяся энергия, как правило, не используется.
— Промышленные (оружейные, изотопные) реакторы, используемые для наработки изотопов, применяющихся в различных областях. Наиболее широко используются для производства ядерных оружейных материалов, например 239 Pu. Также к промышленным относят реакторы, использующиеся для опреснения морской воды.
Часто реакторы применяются для решения двух и более различных задач, в таком случае они называются многоцелевыми. Например, некоторые энергетические реакторы, особенно на заре атомной энергетики, предназначались, в основном, для экспериментов. Реакторы на быстрых нейтронах могут быть одновременно и энергетическими, и нарабатывать изотопы. Промышленные реакторы кроме своей основной задачи часто вырабатывают электрическую и тепловую энергию.
2. По спектру нейтронов
3. По размещению топлива
— Гетерогенные реакторы, где топливо размещается в активной зоне дискретно в виде блоков, между которыми находится замедлитель;
— Гомогенные реакторы, где топливо и замедлитель представляют однородную смесь (гомогенную систему).
В гетерогенном реакторе топливо и замедлитель могут быть пространственно разнесены, в частности, в полостном реакторе замедлитель-отражатель окружает полость с топливом, не содержащим замедлителя. С ядерно-физической точки зрения критерием гомогенности/гетерогенности является не конструктивное исполнение, а размещение блоков топлива на расстоянии, превышающем длину замедления нейтронов в данном замедлителе. Так, реакторы с так называемой «тесной решёткой» рассчитываются как гомогенные, хотя в них топливо обычно отделено от замедлителя.
Блоки ядерного топлива в гетерогенном реакторе называются тепловыделяющими сборками (ТВС), которые размещаются в активной зоне в узлах правильной решётки, образуя ячейки.
4. По виду топлива
— изотопы урана 235 U, 238 U, 233 U
— изотоп плутония 239 Pu, также изотопы 239-242 Pu в виде смеси с 238 U (MOX-топливо)
— изотоп тория 232 Th (посредством преобразования в 233 U)
По степени обогащения:
— природный уран
— слабо обогащённый уран
— высоко обогащённый уран
По химическому составу:
— металлический U
— UO2 (диоксид урана)
— UC (карбид урана) и т.д.
5. По виду теплоносителя
6. По роду замедлителя
— С (графит, см. Графито-газовый реактор, Графито-водный реактор)
— H2O (вода, см. Легководный реактор, Водо-водяной реактор, ВВЭР)
— D2O (тяжёлая вода, см. Тяжеловодный ядерный реактор, CANDU)
— Be, BeO
— Гидриды металлов
— Без замедлителя (см. Реактор на быстрых нейтронах)
7. По конструкции
8. По способу генерации пара
— Реактор с внешним парогенератором (см. Водо-водяной реактор, ВВЭР)
— Кипящий реактор
9. Классификация МАГАТЭ
Международное агентство по атомной энергии использует следующую классификацию основных типов энергетических ядерных реакторов в соответствии с применяемыми в них материалами теплоносителя и замедлителя
— PWR (pressurized water reactor) — реактор с водой под давлением, в котором легкая вода является и теплоносителем и замедлителем (например ВВЭР);
— BWR (boiling water reactor) — кипящий реактор, в котором, в отличие от PWR, образование пара, подаваемого на турбины, происходит непосредственно в реакторе;
— FBR (fast breeder reactor) — реактор-размножитель на быстрых нейтронах, не требующий наличия замедлителя;
— GCR (gas-cooled reactor) — газоохлаждаемый реактор. В качестве замедлителя используется как правило графит;
— LWGR (light water graphite reactor) — графито-водный реактор, например РБМК;
— PHWR (pressurised heavy water reactor) — тяжеловодный реактор;
— HTGR (high-temperature gas-cooled) — высокотемпературный газоохлаждаемый реактор;
— HWGCR (heavy-water-moderated, gas-cooled reactor) — газоохлаждаемый реактор с тяжеловодным замедлителем;
— HWLWR (heavy-water-moderated, boiling light-water-cooled reactor) — кипящий реактор с замедлителем из тяжелой воды;
— PBMR (pebble bed modular reactor (англ.)) — модульный реактор с шаровыми твэлами;
— SGHWR (Steam-Generating Heavy-Water Reactor) — кипящий тяжеловодный реактор.
Наиболее распространёнными в мире являются водо-водяные (около 62 %) и кипящие (20 %) реакторы.
Источник: wond-world.livejournal.com
Как менялась атомная модель на протяжении многих лет?
От эпохи древнегреческой философии до современной квантовой механики атомная теория получала множество обновлений, и каждое из них было весьма революционным для своего времени.
Наше понимание природы окружающих нас вещей продолжает меняться с течением времени. То, что кажется нам очевидным сейчас, могло бы не существовать столетие назад или устареть в ближайшие десятилетия. Прекрасным примером того, как наука совершенствуется с течением времени, является эволюция атомной теории.
Давайте начнем со старых добрых времен, когда наука была не доказательной базой, а философией, и люди верили, что все состоит только из четырех элементов. Представьте себе, насколько простой была бы химия в те времена.
Демокрит
Около 400 года до н.э. греческий философ по имени Демокрит выдвинул теорию о том, что все в мире состоит из крошечных неразрушимых частиц, называемых «атомос», что означает «неделимый». Он считал, что свойства материалов зависят от типа атомоса, из которого они состоят. Например, кислые или острые на вкус вещи состояли из частиц с заостренными краями, сладкие — из более округлых гладких атомов, а металлы — из твердых атомов. За исключением этого неправильного толкования формы, он был практически на верном пути в том, что атомный состав диктует свойства вещества.
Но эта теория была в значительной степени дискредитирована Аристотелем, который считал, что все на нашей планете состоит из четырех элементов: земли, огня, воды и воздуха.
Джон Дальтон
Следующая остановка в атомной теории произошла спустя почти 2000 лет, от британского химика и любителя метеорологии Джона Дальтона. Он проводил эксперименты, в которых смешивал два газа и наблюдал за их поведением. Большинство газов, которые он тестировал, существовали независимо, не беспокоясь о присутствии другого. Но он обнаружил нечто иное, когда оксиду азота позволили взаимодействовать с атмосферным кислородом. 36 мер чистого азотистого газа прореагировали со 100 мерами воздуха и дали 80 мер нового газа, который не был ни азотистым, ни кислородным.
Это вызвало у него любопытство, поэтому он провел один и тот же эксперимент с разными объемами газа. Он заметил, что газы реагируют друг с другом только в фиксированном соотношении. Это породило закон кратных отношений и теорию атомизма.
Дальтон предположил, что все в этом мире состоит из атомов — крошечных неразрушимых твердых сфер, которые уникальны для каждого элемента. Атомы различных элементов соединяются, образуя различные соединения, и перестраиваются в ходе химической реакции. Даже спустя 200 лет кое-что из этого остается правдой.
Джозеф Джон Томсон
До конца 19 века атомы представлялись неделимыми частицами, но первым, кто разрушил это представление, был английский физик Джозеф Джон Томсон и его надежная катодно-лучевая трубка. Внутри почти вакуумной стеклянной трубки видимый пучок частиц или катодных лучей генерировался путем приложения высокого напряжения к металлическим электродам. Поток частиц, образовавшихся из металла, отклонялся от отрицательного заряда в сторону положительного заряда.
Повторив этот эксперимент несколько раз с другими металлами, он придумал первую атомную модель. Его знаменитая модель сливового пудинга описывала атом как частицу, состоящую из положительно заряженной массы (пудинг) с крошечными отрицательными зарядами, встроенными в нее (как сливы).
Эрнест Резерфорд
После некоторого первоначального сопротивления эта модель стала довольно популярной в научном мире. Тем не менее уроженец Новой Зеландии Эрнест Резерфорд не был в этом уверен. В начале 1900-х годов радиоактивность была в моде, и Резерфорд во время своей работы по радиоактивному распаду открыл альфа, бета и гамма-лучи. Он хотел разработать метод альфа-частиц и использовать его для исследования структуры атома.
Он сделал то, что делал каждый физик в то время, он поставил эксперимент. Эксперимент с золотой фольгой, также известный как эксперименты Гейгера-Марсдена, состоял из тонкой золотой фольги с круглым экраном, покрытым сульфидом цинка за ней, который вспыхивал каждый раз, когда в нее попадала альфа-частица. Резерфорд ожидал, что частицы вылетают из фольги и ударяются об экран позади нее. Хотя большинство частиц действительно вели себя так, как ожидалось, некоторые из них отклонились на угол более 90 градусов.
Опираясь на свои наблюдения, он предложил новую модель атома, опровергающую предыдущую. Он предложил атомную структуру, в которой большая часть массы атома сосредоточена в положительно заряженном центре (который он позже назвал ядром — латинское слово «орех»), вокруг которого электроны вращаются, как планеты вокруг Солнца.
Нильс Бор
Через год после публикации атомной теории Резерфорда Нильс Бор обнаружил несоответствие в этой модели. Если бы электроны вращались вокруг положительно заряженного центра, то в какой-то момент эти электроны потеряли бы свою энергию и упали на ядро, сделав атомы нестабильными. Но этого не происходило, атомы были довольно стабильны (кроме радиоактивных).
Вот тут-то и пришла на помощь квантовая физика. Он использовал концепцию квантованной энергии, чтобы предположить, что электроны движутся вокруг ядра по фиксированным орбитам или оболочкам. Оболочка, расположенная ближе к ядру, имеет более низкую энергию, а самая дальняя — самую высокую. Если электрон переходит на орбиту с более низкой энергией, он отдает дополнительную энергию в виде излучения. Тем самым поддерживается атомная стабильность.
Несмотря на то, что модель Бора не соответствует действительности для сложных многоэлектронных систем, она по-прежнему является наиболее популярным представлением атомной структуры в большинстве учебников.
Атомная модель Шредингера
Как бы мы ни старались, сложностей квантовой механики не избежать. С установлением квантового поведения таких сущностей, как электрон, стало совершенно ясно, что атомная модель Бора не удовлетворяет принципу неопределенности Гейзенберга. Согласно принципу неопределенности, невозможно узнать точное положение и траекторию движения электронов в атоме, а значит, они не могут существовать на фиксированных орбитах, как предполагал Бор.
Объединив концепцию двойственности волна-частица и принцип неопределенности, Эрвин Шредингер придумал квантово-механическую модель атома. В этой модели электроны вращались вокруг ядра не по круговым орбитам, а в виде электронных облаков на атомной орбитали, которая представляет собой область внутри атома, где вероятность нахождения электрона наиболее высока. Он также сформулировал волновые уравнения Шредингера, которые помогут нам точно рассчитать энергию уровней электронов в атоме. Эта новая и усовершенствованная атомная модель не говорит нам, где находится электрон, но где он может находиться.
Человечество всегда мучилось вопросами: Из чего состоят окружающие нас вещи? И почему они ведут себя по-разному?
И каждый шаг в развитии атомной теории приближал нас к пониманию секретов субатомных частиц, управляющих нашим живым и ярким миром.
Источник: new-science.ru