Большие трудности на великом пути.

Большие трудности на великом пути. Основная энер­гия, получающаяся при делении ядер, — это энергия дви­жения очень быстрых «осколков» и нейтронов. Темпера­тура вещества определяется скоростью движения моле­кул и атомов: чем больше скорость, тем выше темпера­тура. Подсчет показывает, что «осколки» ядер при деле­нии разлетаются со скоростями, соответствующими тем­пературе в несколько миллиардов градусов. Поэтому как будто бы нет особого предела для достижения сверхвы­соких температур в процессе деления урана.

Однако очень высокая температура, порядка несколь­ких миллионов градусов, может быть получена только при атомном взрыве, когда очень большое число ядер урана делится за весьма короткий промежуток времени. При управляемом процессе такой температуры получить нельзя. Она ограничивается прежде всего теплостой­костью материалов, из которых построен ядерный реак­тор. Кроме того, мы уже знаем, что реактивность уста­новки с повышением температуры обычно падает. По­этому в ядерном реакторе на природном уране, где запас реактивности мал, нельзя получить высоких температур. При некоторой, сравнительно небольшой температуре коэффициент размножения становится равным единице и мощность реактора не достигает желаемой величины. Использование же тепловой энергии при низких темпе­ратурах невыгодно: коэффициент полезного действия паросиловой установки при этом очень мал.

Для увеличения коэффициента полезного действия атомной установки, по-видимому, наиболее целесообраз­ным является использование ядерных реакторов на обо­гащенном уране с большим содержанием легкого изо­топа или искусственного ядерного горючего — урана233 или плутония239. В таких реакторах коэффициент размно­жения достаточно велик и предельная температура практически зависит только от жаропрочности материа­лов, из которых изготовлен реактор.

Казалось бы, что, поскольку в ядерном реакторе мо­гут быть получены высокие температуры, создание паро­турбинного атомного двигателя является несложным де­лом. В самом деле, если в обычной теплосиловой энерге­тической установке используется химическая энергия горючих материалов, которые сгорают в топке парового котла, то здесь роль топки играет ядерный реактор, в ко­тором выделяется атомная энергия при делении урана. Все остальные агрегаты — паровой котел, турбина — мо­гут оставаться прежними.

Можно, конечно, как мы это делали в предыдущих главах, провести некоторую аналогию между горением и цепным процессом в уране. Однако ядерное топливо все же существенно отличается от химического.

В обычной паросиловой установке время от времени из топки котла необходимо удалять золу. Нечто вроде этого надо делать и при цепном процессе. «Золой» при

Страница 1 of 412...Last »