Ядерное топливо.

Ядерное топливо. Атомная энергетика ближайшего бу­дущего в качестве ядерного горючего будет использовать не только уран235, но и весь природный уран и торий. Размножающий реактор будет давать не только атомную энергию для вращения генераторов электростанции, но и вырабатывать определенное количество искусственного ядерного горючего.

Однако читатель уже знает, что для работы такого реактора необходим либо чистый уран235, либо уран, обо­гащенный легким изотопом.

Существующие методы разделения изотопов или обо­гащения урана очень сложны и дороги. Но, оказывается, можно в энергетической схеме использовать природный уран и торий.

Мы можем всегда накопить первоначально некоторое количество плутония в реакторе на природном уране, использующем медленные нейтроны. Вряд ли в таком реакторе можно эффективно получать атомную энергию, так как он при высоких температурах работает неустой­чиво. Однако в результате работы такого реактора в нем получается достаточное количество плутония, из которого может быть затем изготовлена центральная часть раз­множающего реактора.

Такая вполне возможная схема использования природ­ного ядерного горючего в энергетической установке пред­ставлена на рис. 46. Урановая руда из рудника направ­ляется на обогатительную фабрику, где урановые соеди­нения (минералы) отделяются от пустой породы. Из ми­нералов на химическом заводе получается чистый метал­лический уран, из которого на металлургическом заводе отливаются урановые блоки.

Металлический уран легко окисляется на воздухе, по­этому урановые блоки на том же заводе заделываются в тонкую оболочку из алюминиевого сплава.

В таком виде блоки природного урана поступают в урановый котел, работающий на медленных нейтронах, и участвуют в ядерных реакциях по накоплению плуто­ния. Отработанные урановые блоки, содержащие плуто­ний и «осколки», подвергаются химической и металлур­гической обработке на заводе. Здесь от них отделяются «осколки» и плутоний. Плутоний затем направляется или в центральную часть размножающего реактора, работаю­щего на быстрых нейтронах, или на склады; «осколки» идут на завод по изготовлению радиоактивных препара­тов. Остальной материал, который состоит в основном из урана238, используется во внешней части размножающего реактора, где снова образуется плутоний239.

Атомное горючее центральной части размножающего реактора время от времени требует замены, так как плу­тоний «выгорает» и в нем накапливаются «осколки». Отработанный плутоний отправляют на обрабатывающие химические и металлургические заводы, где он подвер­гается очистке от «осколков». После очистки он снова воз­вращается обратно в размножающий реактор, а «осколки» используются для

Страница 1 of 212