Реакторы на тяжелой и простой воде.

Реакторы на тяжелой и простой воде. Другим типом ядерных реакторов является реактор Академии наук СССР с тяжелой водой, который был построен в 1948 году (рис. 30). Реактор предназначался для науч­ных исследований как в самом аппарате, так и на выве­денных из него пучках нейтронов. Он использовался также для получения радиоактивных изотопов. Примене­ние тяжелой воды имеет ряд преимуществ для физиче­ских и технических исследований самого реактора. Жид­кий замедлитель позволяет осуществить различное рас» положение и изменить количество и размеры урановых блоков. Этот реактор состоит из цилиндрического алюми­ниевого резервуара диаметром 1,75 метра и высотой около двух метров. В бак опущены урановые стержни длиной в 160 сантиметров. Диаметр урановых стержней в разных исследованиях менялся от 2,2 до 2,8 санти­метра. Изменялось также и число урановых стержней — от 86 до 292. Отвод тепла в реакторе осуществляется за счет циркуляции тяжелой воды. Скорость циркуляции невелика, и поэтому мощность ядерного реактора не пре­вышает 500 киловатт. Над тяжелой водой непрерывно протекает гелий, который уносит с собой выделяющуюся за счет разложения тяжелой воды гремучую смесь. Пары конденсируются в ловушке, а гремучая смесь сжигается в специальном приборе (палладиевом катализаторе) и, следовательно, также превращается в воду. Реактор имеет графитовый отражатель нейтронов толщиной около

Рис. 30. Реактор на тяжелой воде Академии наук СССР

метра. Защита от излучения выполнена из бетона и имеет толщину 2,5 метра.

Верхняя часть реактора показана на рис. 31.

Управление реактором производится ручным и авто­матическим передвижением четырех кадмиевых стержней. Имеются также и два аварийных стержня. Кроме того, в случае аварии тяжелая вода сливается в запасной бак, и цепная реакция прекращается.

Как известно, обыкновенная вода является очень хо­рошим замедлителем. Нейтрон благодаря соударениям с ядром водорода становится тепловым в среднем на пути около шести сантиметров. Поэтому реакторы с простой водой весьма компактны.

Существенным недостатком воды как замедлителя яв­ляется сильное поглощение водородом тепловых нейтро­нов. Для восполнения больших потерь нейтронов необходимо

Рис. 31. Верхняя часть реактора на тяжелой воде

уменьшать поглощение их ядрами урана²³⁸, то есть применять в реакторе обогащенный