Как протекает цепная реакция

немногим более ста встреч. А с ядрами водорода (в воде) надо всего лишь около двадцати столкновений.

Таким образом, для быстрого замедления нейтронов желательно их направлять в среду, содержащую легкие элементы. Практически для этого часто используют обыкновенную воду или графит. Другие легкие элементы для этого не пригодны. Одна из причин — захват нейтронов ядрами этих элементов, не приводящий к реакции деления. Правда, и углерод в графите и особенно протий в воде тоже захватывают значительную часть встречающихся с ними нейтронов, но меньшую по сравнению с другими ядрами.

А нет ли в природе таких ядер, которые почти так же быстро замедляют нейтроны, как и ядра протия, а поглощают их значительно меньше? Есть!

Лучшим замедлителем нейтронов в ядерных реакторах считается тяжелая вода. Ядра дейтерия, находящиеся в молекулах тяжелой воды, хорошо замедляют нейтроны и почти не поглощают их. Для замедления быстрых нейтронов до тепловых скоростей в тяжелой воде достаточно всего несколько десятков столкновений с ядрами дейтерия.

Тепловые нейтроны в тяжелой воде могут быть захвачены ядрами дейтерия, но для этого они должны испытать около восемнадцати тысяч столкновений, за это время нейтрон пробегает в воде расстояние больше 350 метров. В обычной воде такой же нейтрон захватывается ядром водорода, едва успев пройти всего семнадцать сантиметров.

Отсюда ясны преимущества тяжелой воды как замедлителя нейтронов в ядерных реакторах перед обычной водой. Благодаря таким свойствам тяжелой воды становится возможным построить ядерный реактор, в котором в качестве горючего может быть использован естественный металлический уран, без специального, сложного и дорогостоящего обогащения его изотопом урана-235.

В 1948 году Академией наук Советского Союза был построен ядерный реактор, использующий в качестве замедлителя нейтронов тяжелую воду. В апреле 1949 года он пущен в действие. В некоторых ядерных реакторах, проектируемых для мощных электростанций шестой пятилетки, также предполагается использовать в качестве замедлителя тяжелую воду.

Широкое использование тяжелой воды как замедлителя нейтронов в ядерных реакторах, по-видимому, ограничивается исключительно высокой ее стоимостью. По данным зарубежной печати минимальная цена одного кубического метра тяжелой воды составляет теперь около 300 тысяч долларов (1 200 000 рублей). Принимая во внимание, что в реакторах тяжелая вода часто является не только замедлителем, но и выполняет роль теплоносителя, ее требуется значительное количество. В таких реакторах стоимость тяжелой воды достигает почти 40 процентов от общих затрат на постройку реактора и исчисляется десятками миллионов долларов.

На Промышленной выставке в Москве демонстрируется макет

Страница 4 of 5« First...45