Искусственное ядерное горючее.

расщепля­ющимся материалом. Его период полураспада равен при­мерно 163 тысячам лет.

Новые возможности. Итак, теперь мы имеем три сорта ядерного горючего: уран ²³⁵, уран ²³³ и плутоний²³⁹. Энер­гия, выделяющаяся при делении ядер этих веществ, прак­тически одна и та же, поскольку любое из этих ядер де­лится на два ядра меньшей массы, а разность энергии связи «осколков» и исходного ядра для всех сортов ядер­ного горючего почти одинакова.

Из всех расщепляющихся веществ только уран²³⁵ в небольшом количестве имеется в природе. Урана²³³ и плу­тония²³⁹ в природе нет, и чтобы их получить, нужно облу­чать мощным потоком нейтронов соответственно торий²³² и уран²³⁸.

Но как получить такое большое количество ней­тронов?

Физики уже довольно давно научились изготовлять так называемые искусственные источники нейтронов. Для этой цели обычно используется реакция:

В качестве источника ядер гелия⁴ может быть исполь­зован радий или полоний, дающие большое количество альфа-частиц. Такой источник обычно состоит из смеси порошка бериллия с солями радия или полония. Малень­кие стеклянные или металлические ампулы наполняются смесью и откачиваются до высокого вакуума. Нейтроны почти без потерь проходят через стенки сосуда. Однако наиболее мощные из современных искусственных источ­ников нейтронов дают всего примерно 10⁹ нейтронов в се­кунду. Но в одном грамме плутония содержится около 3 • 10²¹ ядер. Легко подсчитать, что даже в том случае, если все добытые нейтроны будут поглощаться ядрами урана²³⁸, нужно миллион лет, чтобы накопить примерно один грамм ядерного горючего — плутония²³⁹.

Для получения нейтронов можно применить очень мощные ускорительные установки, но и в этом случае по­надобится 10 лет непрерывной работы для изготовления одного грамма плутония²³⁹ или урана²³³. Таким путем нельзя создать запас больших количеств искусственно расщепляющихся материалов

К счастью, сам цепной процесс дает нам в руки мощ­ное средство для изготовления ядерного горючего. В са­мом деле, ядерный реактор является мощным источником нейтронов. Легко подсчитать, что на каждый киловатт- час выделенной реактором энергии должно разделиться примерно 10¹⁷ ядер урана²³⁵. Но при каждом делении в среднем освобождается 2,5 нейтрона. При работе ура­нового котла один из этих нейтронов производит новое деление, то есть идет на поддержание цепной реакции. Из оставшихся 1,5 нейтрона один будет поглощен замед­лителем, регулирующими стержнями и примесями, а при­мерно 0,5