Цвет сверхдержавы - красный 3 Восхождение. часть 1(СИ)

— Никита Сергеич, было бы желательно для более глубокого изучения вопроса построить опытный реактор уменьшенных габаритов по схеме БРЕСТ, — предложил Лейпунский. — На промышленный масштаб мы пока не замахиваемся, сначала надо оценить плюсы и минусы этой схемы.

— Игорь Васильич, ваше мнение? Нужна нам эта работа? Или достаточно реакторов БН? — спросил Хрущёв.

— Думаю, нужна, — откликнулся Курчатов. — Всё же свинец в реакторе будет более безопасен, чем натрий.

— Что ж, очень хорошо, Александр Ильич, спасибо большое. — Хрущёв переключил внимание на Векслера: — А у вас Владимир Иосифович, как успехи?

— Мы пока только начали наши эксперименты на новом ускорителе, но результаты уже получены весьма обнадёживающие, — начал Векслер. — Безусловно, должен отметить, что полученная информация очень пригодилась... Поначалу мы собирались строить синхрофазотрон, но, проанализировав полученные сведения, решили заменить не слишком эффективную и громоздкую схему синхрофазотрона на значительно более эффективную схему нуклотрона.

— Владимир Иосифович, как настоящий учёный, несколько осторожен в оценках, — улыбнулся в бороду Курчатов. — Нам удалось очень сильно продвинуться в конструировании ускорительной техники. К тому же были сэкономлены значительные средства, в результате изменения конструкции ускорителя. Простите, что перебил, Владимир Иосифович, продолжайте.

— В отличие от предлагавшегося ранее ускорителя, — продолжил Векслер, — нуклотрон помимо рекордных значений энергии ускоряемых частиц и силы их тока, позволяет ускорять ядра любых атомов. Что позволило исследовать ядра разных элементов для решения вопроса наиболее эффективной генерации нейтронных пучков высокой энергии и плотности.

— Были проведены серии экспериментов, с облучением мишеней из ртути, свинца, тория, природного урана пучками ядер водорода, гелия и углерода. Оказалось, что существует такие значения кинетической энергии ядра-снаряда при столкновении с ядрами мишени, при которых наблюдаются резонансные процессы, резко повышающие вероятность захвата ядра-снаряда ядром мишени, и развал мишенного ядра на нейтроны и осколки. При этом возникает каскад деления ядер. Первичными высокоэнергетическими нейтронами, полученными от столкновения ядра-снаряда из ускорителя с ядром мишени могут делиться другие ядра мишени. Возникает каскад, увеличивающий количество нейтронов от одного акта столкновения ускоренного ядра с мишенью до 10-15 штук. Что позволило добиться в мишени весьма высокого коэффициента размножения делящихся изотопов урана и плутония, в случае ториевой и урановой мишени.

— На один акт столкновения ускоренного ядра и ядра мишени можно получить более 10 новых ядер делящихся изотопов. (Реальные опытные данные)

— Основываясь на полученных данных, нами был построен опытовый реактор-размножитель на тории. Реактор содержит в себе активную зону, набранную из специально сконструированных полых тепловыделяющих стержней из металлического тория, в оболочке из циркония, охлаждаемых водой. Стержни расположены горизонтально, и, при помощи системы развёртки, напоминающей телевизионную, каждый стержень активной зоны изнутри облучается пучком ускоренных ядер.

— При облучении пучком ускоренных ядер углерода ториевых мишеней было достигнуто наибольшее значение воспроизводства урана-233 на единицу затраченной ускорителем энергии.

— По мере облучения тепловыделяющих элементов и накопления в них делящегося изотопа урана-233 растёт критичность реактора, и отношение энерговыделения активной зоны к энергии облучающего её пучка ядер.

— Экспериментально установлено, что при накоплении делящегося изотопа уран-233 в количестве, составляющем 0,8 от критического, достигается отношение между затраченной на работу ускорителя энергии и выделившейся в активной зоне реактора тепловой как 1 к 20. Что открывает возможность создания энергетического реактора на базе ускорительной установки. Таким образом, возможно самообеспечение и электрогенерация Дубненского ускорительного комплекса.

— Полученные в ходе первых экспериментов данные позволяют в ближайшее время разработать принципиально новый тип реактора, способный в достаточно короткие сроки обеспечить атомную индустрию СССР значительным количеством делящихся изотопов уран-233 и плутоний-239. Воспроизводство в таком реакторе при тепловой мощности в гигаватт может достигать трёх-четырёх тонн в год, что в десять раз больше, чем на предлагающихся перспективных реакторах серии БН.

— Очень увлекательно, Владимир Иосифович! — улыбнулся Хрущёв. — В десять раз больше, говорите? Может быть, тогда нужно строить не размножители БН, а ваши реакторы-ускорители?

— Не стоит делать поспешных выводов, Никита Сергеич, — вмешался Курчатов. — Тут одна хитрость имеется. Наши экономисты этот момент специально просчитали.

— В общем объёме расходов на эксплуатацию АЭС стоимость ядерного топлива как ни странно, довольно мала — менее 1%. А основную прибыль даёт производство электроэнергии. А в нашем реакторе до четверти всей произведённой электроэнергии будет забирать ускоритель. Так что убыток от недополученной энергосетью электроэнергии получается значительный, по сравнению со стоимостью произведённого топлива. Вот как вспомогательный реактор, снабжающий топливом «обычные» реакторы, наш «на своём месте». В общем, на десять обычных реакторов на тепловых нейтронах, типа строящегося ВВЭР-210 нужен один наш РУНА-Т, при равной тепловой мощности. Тогда прибыль от производства электроэнергии получается максимальной.

— Руна «Т» ? — переспросил Хрущёв.

— Надо же его как-то назвать, — пожал плечами Курчатов. — Реактор-ускоритель нуклотронный ториевый. Букву «А» вставили для удобочитаемости, и чтоб супостата запутать. И в качестве эмблемы программы взяли скандинавскую руну «турисаз», — он показал всем круглый значок с красным треугольником на вертикальной палочке, напоминающим флажок. — Торий в таблице Менделеева обозначается как Th. И эта руна тоже обозначает звук Th.

— А ещё в скандинавской мифологии руна «турисаз» означает «врата», — добавил Векслер. — То есть — это новые возможности, новые горизонты.

(http://runaswet.ru/?page_id=171)

— Что-то вы меня немного запутали, — пожаловался Никита Сергеевич. — Такой реактор, сякой реактор, зачем столько разновидностей? Можете по-простому, на уровне четвёртого класса школы, растолковать, в чём преимущества и недостатки каждого вида? Зачем строить их все, может одним-двумя типами обойдёмся?

— По реакторам, чем разные типы отличаются и где используются, можно объяснить очень быстро, — ответил Курчатов. — ВВЭР — основной энергетический реактор. Не очень эффективно «сжигает» ядерное топливо, но, построить его проще, поскольку он родственник паровой технике. А ей на сегодняшний момент уже более столетия. Есть где взять опыт.

— Так! Уже понятнее, — одобрил Хрущёв. — А что БН?

— БН — перспективный энергетический реактор, — продолжал Курчатов. — Более эффективно «сжигает» ядерное топливо, и может нарабатывать больше делящихся изотопов этого топлива из «бросовых» изотопов тория и урана, чем сжигает. Превышение созданного над затраченным не очень велико — до 1,4 раза в теории. Реально 1,1 — 1,2. Опыта создания таких реакторов у нас сейчас нет. В отличие от реактора ВВЭР, БН нужно создавать «с нуля», нет возможности опереться на вековой опыт паровой техники. Но сейчас у нас есть огромное преимущество — точные знания по реально отработанным конструкциям и реальным концептам реакторов-размножителей, пусть даже на научно-популярном уровне. Формулы для расчёта вывести, представляя происходящие в реакторе процессы, уже можно.

— Хорошо, а БРЕСТ? — спросил Никита Сергеевич. — В чём его преимущество?

— БРЕСТ — перспективный энергетический реактор, — ответил Курчатов. — Более эффективно «сжигает» ядерное топливо, и может нарабатывать больше делящихся изотопов этого топлива из «бросовых» изотопов тория и урана, чем сжигает. Преимущество над БН — отсутствие горючего натрия в первом контуре. Физическая защищённость этого реактора выше. Конструкция проще чем у БН. Формул для расчёта и целостной теории строительства тоже пока нет, для её создания и проверки как раз и требуется построить несколько опытных образцов.