آنچه را که باید انجام دهید اورانیوم را از کجا تهیه کنیم

اورانیوم از کجا آمد؟به احتمال زیاد، در انفجارهای ابرنواختری ظاهر می شود. واقعیت این است که برای سنتز هسته‌ای عناصر سنگین‌تر از آهن، یک شار نوترونی قدرتمند باید وجود داشته باشد که درست در حین انفجار ابرنواختر اتفاق می‌افتد. به نظر می رسد که پس از آن، هنگامی که از ابر منظومه های ستاره ای جدید تشکیل شده توسط آن متراکم می شود، اورانیوم که در یک ابر پیش سیاره ای جمع شده و بسیار سنگین است، باید در اعماق سیارات غرق شود. اما این مورد نیست. اورانیوم یک عنصر رادیواکتیو است و هنگام تجزیه گرما آزاد می کند. محاسبات نشان می دهد که اگر اورانیوم به طور مساوی در تمام ضخامت سیاره توزیع شود، حداقل با همان غلظتی که در سطح آن وجود دارد، گرمای بیش از حد منتشر می شود. علاوه بر این، شار آن باید با مصرف اورانیوم ضعیف شود. از آنجایی که هیچ چیز مشابهی مشاهده نشده است، زمین شناسان بر این باورند که حداقل یک سوم اورانیوم، و شاید تمام آن، در پوسته زمین متمرکز شده است، جایی که محتوای آن 2.5 ∙ 10-4٪ است. اینکه چرا این اتفاق افتاده بحثی نیست.

اورانیوم از کجا استخراج می شود؟اورانیوم روی زمین خیلی کم نیست - از نظر فراوانی در جایگاه 38 قرار دارد. بیشتر این عنصر در سنگ های رسوبی - شیل کربنی و فسفریت ها یافت می شود: به ترتیب تا 8 ∙ 10-3 و 2.5 ∙ 10-2٪. در مجموع، پوسته زمین حاوی 1014 تن اورانیوم است، اما مشکل اصلی این است که بسیار پراکنده است و رسوبات قدرتمندی تشکیل نمی دهد. حدود 15 ماده معدنی اورانیوم دارای اهمیت صنعتی هستند. این یک رزین اورانیوم است - بر اساس اکسید اورانیوم چهار ظرفیتی، میکای اورانیوم - سیلیکات های مختلف، فسفات ها و ترکیبات پیچیده تر با وانادیوم یا تیتانیوم بر اساس اورانیوم شش ظرفیتی است.

پرتوهای بکرل چیست؟پس از اینکه ولفگانگ رونتگن اشعه ایکس را کشف کرد، فیزیکدان فرانسوی آنتوان هانری بکرل به درخشش نمک های اورانیوم که تحت تأثیر نور خورشید رخ می دهد علاقه مند شد. او می خواست بداند آیا اینجا هم اشعه ایکس وجود دارد یا خیر. در واقع، آنها حضور داشتند - نمک صفحه عکاسی را از طریق کاغذ سیاه روشن می کرد. اما در یکی از آزمایش‌ها، نمک روشن نشد و صفحه عکاسی همچنان تاریک بود. هنگامی که یک جسم فلزی بین نمک و صفحه عکاسی قرار می گرفت، تیرگی کمتری در زیر آن وجود داشت. در نتیجه، پرتوهای جدید به هیچ وجه به دلیل تحریک اورانیوم توسط نور پدید نیامدند و تا حدی از فلز عبور نکردند. آنها در ابتدا "پرتوهای بکرل" نامیده می شدند. متعاقباً مشخص شد که اینها عمدتاً پرتوهای آلفا با اضافه شدن اندکی پرتوهای بتا هستند: واقعیت این است که ایزوتوپ های اصلی اورانیوم یک ذره آلفا را در حین فروپاشی ساطع می کنند و محصولات دختر نیز واپاشی بتا را تجربه می کنند.

میزان رادیواکتیویته اورانیوم چقدر است؟اورانیوم هیچ ایزوتوپ پایداری ندارد، همه آنها رادیواکتیو هستند. طولانی ترین اورانیوم 238 با نیمه عمر 4.4 میلیارد سال است. بعدی اورانیوم 235 - 0.7 میلیارد سال است. آنها هر دو دچار واپاشی آلفا می شوند و به ایزوتوپ های توریم مربوطه تبدیل می شوند. اورانیوم 238 بیش از 99 درصد کل اورانیوم طبیعی را تشکیل می دهد. به دلیل نیمه عمر بسیار زیاد، رادیواکتیویته این عنصر کم است و علاوه بر این، ذرات آلفا قادر به غلبه بر لایه شاخی در سطح بدن انسان نیستند. آنها می گویند که IV Kurchatov، پس از کار با اورانیوم، به سادگی دستان خود را با یک دستمال پاک کرد و از هیچ بیماری مرتبط با رادیواکتیویته رنج نبرد.

محققان بارها به آمار بیماری های کارگران در معادن و کارخانه های فرآوری اورانیوم روی آورده اند. به عنوان مثال، در اینجا مقاله اخیر کارشناسان کانادایی و آمریکایی است که داده‌های مربوط به سلامت بیش از 17 هزار کارگر معدن الدورادو در استان ساسکاچوان کانادا را برای سال‌های 1950-1999 تجزیه و تحلیل کرده است. تحقیقات محیطی، 2014، 130، 43-50، DOI: 10.1016 / j.envres.2014.01.002). آنها از این واقعیت نتیجه گرفتند که تشعشع به شدت روی سلول های خونی در حال تکثیر سریع تأثیر می گذارد و منجر به انواع سرطان می شود. آمار نشان داد که بروز انواع سرطان خون در میان کارگران معدن کمتر از میانگین در میان کانادایی ها است. در عین حال، منبع اصلی تشعشعات خود اورانیوم در نظر گرفته نمی شود، بلکه رادون گازی تولید شده توسط آن و محصولات پوسیده آن است که می تواند از طریق ریه ها وارد بدن شود.

چرا اورانیوم مضر است؟? این فلز مانند سایر فلزات سنگین بسیار سمی است و می تواند باعث نارسایی کلیه و کبد شود. از سوی دیگر، اورانیوم به عنوان عنصری پراکنده، ناگزیر در آب، خاک وجود دارد و با تمرکز در زنجیره غذایی وارد بدن انسان می شود. منطقی است که فرض کنیم در جریان تکامل، موجودات زنده یاد گرفته اند اورانیوم را در غلظت های طبیعی خنثی کنند. اورانیوم خطرناک ترین در آب است، بنابراین سازمان جهانی بهداشت حدی را تعیین کرد: در ابتدا 15 میکروگرم در لیتر بود، اما در سال 2011 استاندارد به 30 میکروگرم در گرم افزایش یافت. به عنوان یک قاعده، اورانیوم بسیار کمتری در آب وجود دارد: در ایالات متحده آمریکا، به طور متوسط، 6.7 میکروگرم در لیتر، در چین و فرانسه - 2.2 میکروگرم در لیتر. اما انحرافات شدیدی نیز وجود دارد. بنابراین در برخی از مناطق کالیفرنیا صد برابر بیشتر از استاندارد است - 2.5 میلی گرم در لیتر، و در جنوب فنلاند به 7.8 میلی گرم در لیتر می رسد. محققان در تلاشند تا بفهمند که آیا استاندارد WHO هنگام مطالعه تأثیر اورانیوم بر حیوانات بسیار سختگیرانه است یا خیر. اینجا یک کار معمولی است ( BioMed Research International, 2014, ID 181989; DOI: 10.1155 / 2014/181989). به مدت نه ماه، دانشمندان فرانسوی موش ها را با آب با افزودنی های اورانیوم ضعیف و در غلظت نسبتاً بالا - از 0.2 تا 120 میلی گرم در لیتر آبیاری کردند. مقدار پایین تر آب در نزدیکی معدن است، مقدار بالایی در هیچ کجا یافت نمی شود - حداکثر غلظت اورانیوم اندازه گیری شده در فنلاند 20 میلی گرم در لیتر است. در کمال تعجب نویسندگان - نام مقاله: "فقدان غیرمنتظره اثر قابل توجه اورانیوم بر سیستم های فیزیولوژیکی ..." - اورانیوم عملاً هیچ تأثیری بر سلامت موش ها نداشت. حیوانات خوب غذا می خوردند، به درستی وزن می گرفتند، از بیماری شکایت نمی کردند و از سرطان نمی میرند. اورانیوم، همانطور که باید باشد، عمدتاً در کلیه ها و استخوان ها و به میزان صد برابر کمتر در کبد رسوب می کرد و انباشتگی آن، همانطور که انتظار می رفت، به محتوای آن در آب بستگی داشت. با این حال، این منجر به نارسایی کلیه، یا حتی به ظاهر قابل توجه هیچ نشانگر مولکولی التهابی نشد. نویسندگان پیشنهاد کردند که بازنگری در دستورالعمل های سختگیرانه WHO آغاز شود. با این حال، یک هشدار وجود دارد: تأثیر آن بر مغز. در مغز موش‌ها، اورانیوم کمتر از کبد بود، اما محتوای آن به مقدار آب بستگی نداشت. اما اورانیوم بر کار سیستم آنتی اکسیدانی مغز تأثیر می گذارد: فعالیت کاتالاز 20٪ افزایش می یابد، گلوتاتیون پراکسیداز 68-90٪، فعالیت سوپراکسید دیسموتاز بدون توجه به دوز 50٪ کاهش می یابد. این بدان معنی است که اورانیوم به وضوح باعث استرس اکسیداتیو در مغز می شود و بدن به آن پاسخ می دهد. چنین تأثیری - تأثیر قوی اورانیوم بر روی مغز در غیاب انباشته شدن آن در آن، اتفاقاً و همچنین در دستگاه تناسلی - قبلاً مشاهده شده است. علاوه بر این، آب با اورانیوم با غلظت 75-150 میلی گرم در لیتر، که محققان دانشگاه نبراسکا به مدت شش ماه به موش ها تغذیه کردند. نوروتوکسیکولوژی و تراتولوژی، 2005، 27، 1، 135-144; DOI: 10.1016 / j.ntt.2004.09.001)، بر رفتار حیوانات، عمدتاً نر، که در مزرعه رها شده بودند، تأثیر داشت: آنها مانند حیوانات کنترل از خطوط عبور نکردند، روی پاهای عقب خود ایستادند و آنها را تمیز کردند. خز. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد اورانیوم همچنین منجر به اختلالات حافظه در حیوانات می شود. تغییر رفتاری با سطح اکسیداسیون لیپید در مغز مرتبط است. معلوم می شود که آب اورانیوم موش ها را سالم، اما احمق ساخته است. این داده ها همچنان در تحلیل به اصطلاح سندرم جنگ خلیج فارس برای ما مفید خواهند بود.

آیا اورانیوم سایت های گاز شیل را آلوده می کند؟بستگی به این دارد که چه مقدار اورانیوم در سنگ های حاوی گاز وجود دارد و چگونه با آنها مرتبط است. به عنوان مثال، استادیار تریسی بانک از دانشگاه بوفالو، شیل ذخایر مارسلوس را که از غرب نیویورک تا پنسیلوانیا و اوهایو تا ویرجینیای غربی امتداد دارد، کاوش کرد. معلوم شد که اورانیوم از نظر شیمیایی دقیقاً با منبع هیدروکربن‌ها پیوند دارد (به یاد داشته باشید که شیل زغال سنگ مربوط بالاترین محتوای اورانیوم را دارد). آزمایشات نشان داده است که محلولی که برای شکستن سازند استفاده می شود، اورانیوم را کاملاً در خود حل می کند. هنگامی که اورانیوم موجود در این آب ها به سطح می آید، می تواند باعث آلودگی مناطق اطراف شود. تریسی بانک در یک بیانیه مطبوعاتی دانشگاه در 25 اکتبر 2010 خاطرنشان می کند که خطر تشعشع ندارد، اما اورانیوم یک عنصر سمی است. مقالات مفصلی در مورد خطر آلودگی محیط زیست توسط اورانیوم یا توریم در استخراج گاز شیل هنوز تهیه نشده است.

چرا اورانیوم مورد نیاز است؟قبلا به عنوان رنگدانه برای ساخت سرامیک و شیشه های رنگی استفاده می شد. اکنون اورانیوم اساس انرژی اتمی و سلاح های هسته ای است. در همان زمان، از ویژگی منحصر به فرد آن استفاده می شود - توانایی هسته برای تقسیم.

شکافت هسته ای چیست؟ متلاشی شدن هسته به دو قطعه بزرگ نابرابر. به دلیل همین خاصیت است که در طول سنتز هسته در اثر تابش نوترون، هسته‌های سنگین‌تر از اورانیوم به سختی تشکیل می‌شوند. ماهیت پدیده به شرح زیر است. اگر نسبت تعداد نوترون ها و پروتون ها در هسته بهینه نباشد، ناپایدار می شود. معمولاً چنین هسته ای یا یک ذره آلفا - دو پروتون و دو نوترون یا یک ذره بتا - یک پوزیترون را از خود خارج می کند که با تبدیل یکی از نوترون ها به پروتون همراه است. در مورد اول، یک عنصر از جدول تناوبی به دست می آید، با فاصله دو سلول به عقب، در دوم - یک سلول به جلو. با این حال، علاوه بر گسیل ذرات آلفا و بتا، هسته اورانیوم قادر به شکافت - تجزیه به هسته دو عنصر در وسط جدول تناوبی، به عنوان مثال باریم و کریپتون است، که پس از دریافت نوترون جدید انجام می شود. . این پدیده مدت کوتاهی پس از کشف رادیواکتیویته کشف شد، زمانی که فیزیکدانان تشعشعات تازه کشف شده را در معرض هر آنچه که مجبور بودند قرار دادند. اوتو فریش، یکی از شرکت کنندگان در رویدادها، در این باره می نویسد («Uspekhi fizicheskikh nauk»، 1968، 96، 4). پس از کشف پرتوهای بریلیوم - نوترون ها - انریکو فرمی به آنها، به ویژه اورانیوم را تحت تابش قرار داد تا باعث واپاشی بتا شود - او امیدوار بود که عنصر بعدی، 93، که اکنون نپتونیوم نامیده می شود، را به هزینه خود دریافت کند. او بود که نوع جدیدی از رادیواکتیویته را در اورانیوم تابیده شده کشف کرد که با ظاهر عناصر ترانس اورانیوم مرتبط بود. در همان زمان، کاهش سرعت نوترون ها، که منبع بریلیم با لایه ای از پارافین پوشانده شده بود، این رادیواکتیویته القایی را افزایش داد. رادیو شیمیدان آمریکایی آریستید فون گروس پیشنهاد کرد که یکی از این عناصر پروتاکتینیم است، اما او در اشتباه بود. اما اتو هان که در آن زمان در دانشگاه وین کار می کرد و پروتاکتینیم کشف شده در سال 1917 را زاییده فکر خود می دانست، به این نتیجه رسید که موظف است بفهمد چه عناصری در این مورد به دست آمده است. هان به همراه لیزا مایتنر، در آغاز سال 1938، بر اساس نتایج آزمایش‌ها پیشنهاد کرد که زنجیره‌های کاملی از عناصر رادیواکتیو تشکیل می‌شوند که از واپاشی‌های متعدد بتا هسته‌های اورانیوم 238 و عناصر دختر آن که یک نوترون را جذب کرده‌اند، به وجود می‌آیند. به زودی، لیزا مایتنر از ترس انتقام‌جویی احتمالی نازی‌ها پس از آنشلوس اتریشی، مجبور به فرار به سوئد شد. هان، با ادامه آزمایشات خود با فریتز استراسمن، متوجه شد که در میان محصولات، باریم نیز وجود دارد، عنصری با شماره 56 که به هیچ وجه نمی توان آن را از اورانیوم به دست آورد: تمام زنجیره های تجزیه آلفای اورانیوم به سرب بسیار سنگین تری ختم می شوند. محققان از نتیجه آنقدر شگفت زده شدند که آن را منتشر نکردند، آنها فقط نامه هایی به دوستانشان، به ویژه لیزا مایتنر در گوتنبرگ نوشتند. در آنجا، در روز کریسمس 1938، برادرزاده او، اتو فریش، او را ملاقات کرد، و در حالی که در مجاورت شهر زمستانی راه می رفت - او روی اسکی بود، عمه اش پیاده - آنها در مورد احتمال ظهور باریم در تابش اشعه صحبت کردند. اورانیوم به دلیل شکافت هسته ای (برای اطلاعات بیشتر در مورد لیزا مایتنر، به "شیمی و زندگی"، 2013، شماره 4 مراجعه کنید). در بازگشت به کپنهاگ، فریش به معنای واقعی کلمه روی نردبان یک کشتی بخار که به سمت ایالات متحده می رفت، نیلز بور را گرفت و او را در مورد ایده شکافت آگاه کرد. بور سیلی به پیشانی‌اش زد و گفت: آه، چه احمقی بودیم! ما باید زودتر به این موضوع توجه می کردیم." در ژانویه 1939 مقاله ای از فریش و مایتنر در مورد شکافت هسته های اورانیوم توسط نوترون ها منتشر شد. در آن زمان، اتو فریش قبلاً یک آزمایش آزمایشی را راه اندازی کرده بود، مانند بسیاری از گروه های آمریکایی که پیامی از بور دریافت کرده بودند. آنها می گویند که فیزیکدانان درست در طول گزارش او در 26 ژانویه 1939 در واشنگتن در کنفرانس سالانه فیزیک نظری، زمانی که جوهر این ایده را درک کردند، شروع به پراکندگی در آزمایشگاه های خود کردند. پس از کشف شکافت، هان و استراسمن آزمایشات خود را تجدید نظر کردند و درست مانند همکارانشان دریافتند که رادیواکتیویته اورانیوم تابیده شده نه با ترانس اورانس، بلکه با فروپاشی عناصر رادیواکتیو تشکیل شده در طول شکافت از وسط جدول تناوبی مرتبط است.

واکنش زنجیره ای در اورانیوم چگونه کار می کند؟نیلز بور و جان ویلر که در پرینستون کار می کردند و همچنین مستقل از آنها، فیزیکدان نظری شوروی، اندکی پس از اثبات آزمایشی امکان شکافت هسته های اورانیوم و توریم (و هیچ عنصر شکافت پذیر دیگری در زمین به مقدار قابل توجهی وجود ندارد) به اثبات رسید. J. I. Frenkel و آلمانی ها Siegfried Flügge و Gottfried von Droste نظریه شکافت هسته ای را ایجاد کردند. دو مکانیسم از آن پیروی کرد. یکی مربوط به آستانه جذب نوترون های سریع است. به گفته وی، برای شروع شکافت، یک نوترون باید انرژی نسبتاً بالایی داشته باشد، بیش از 1 مگا ولت برای هسته ایزوتوپ های اصلی - اورانیوم-238 و توریم-232. در انرژی های پایین تر، جذب نوترون توسط اورانیوم 238 دارای ویژگی تشدید کننده است. به عنوان مثال، یک نوترون با انرژی 25 eV دارای منطقه جذب هزاران برابر بزرگتر از انرژی های دیگر است. در عین حال، شکافتی وجود نخواهد داشت: اورانیوم 238 تبدیل به اورانیوم 239 می شود که با نیمه عمر 23.54 دقیقه به نپتونیوم 239 تبدیل می شود و نیمه عمر 2.33 روز به طولانی تبدیل می شود. پلوتونیوم-239 زندگی می کرد. توریم-232 به اورانیوم-233 تبدیل می شود.

مکانیسم دوم جذب بدون آستانه یک نوترون است و به دنبال آن سومین ایزوتوپ شکافت پذیر کم و بیش گسترده - اورانیوم-235 (و همچنین پلوتونیوم-239 و اورانیوم-233 که در طبیعت وجود ندارند): با جذب هر نوترونی، حتی یک آهسته، به اصطلاح حرارتی، با انرژی برای مولکول های شرکت کننده در حرکت حرارتی - 0.025 eV، چنین هسته ای تقسیم می شود. و این بسیار خوب است: نوترون های حرارتی سطح مقطع جذب چهار برابر بیشتر از نوترون های سریع و مگاالکترون ولتی دارند. این اهمیت اورانیوم 235 برای کل تاریخچه بعدی انرژی اتمی است: این است که ضرب نوترون ها را در اورانیوم طبیعی تضمین می کند. پس از برخورد نوترون، هسته اورانیوم 235 ناپایدار می شود و به سرعت به دو قسمت نابرابر تقسیم می شود. چندین نوترون جدید (به طور متوسط ​​2.75) در طول مسیر منتشر می شود. اگر آنها در هسته های همان اورانیوم بیفتند، باعث تکثیر نوترون ها در پیشرفت هندسی می شوند - یک واکنش زنجیره ای رخ می دهد که به دلیل انتشار سریع مقدار زیادی گرما منجر به انفجار می شود. نه اورانیوم 238 و نه توریم 232 نمی توانند به این شکل عمل کنند: پس از شکافت، نوترون هایی با انرژی متوسط ​​1 تا 3 مگا ولت ساطع می شوند، یعنی اگر آستانه انرژی 1 مگا ولت وجود داشته باشد، مطمئناً بخش قابل توجهی از نوترون ها اینگونه نخواهد بود. قادر به ایجاد واکنش باشد و هیچ ضربی وجود نخواهد داشت. این بدان معناست که این ایزوتوپ‌ها باید فراموش شوند و نوترون‌ها باید به انرژی حرارتی کاهش یابند تا با هسته‌های اورانیوم 235 تا حد امکان تعامل داشته باشند. در عین حال، جذب رزونانس آنها توسط اورانیوم-238 نباید مجاز باشد: به هر حال، در اورانیوم طبیعی این ایزوتوپ کمی کمتر از 99.3٪ است و نوترون ها اغلب با آن برخورد می کنند و نه با اورانیوم-235 هدف. و با عمل به عنوان تعدیل کننده، می توان ضرب نوترون ها را در یک سطح ثابت نگه داشت و از انفجار جلوگیری کرد - برای کنترل یک واکنش زنجیره ای.

محاسبات انجام شده توسط Ya.B. Zeldovich و Yu.B. Khariton در همان سال سرنوشت ساز 1939 نشان داد که برای این کار لازم است از یک تعدیل کننده نوترونی به شکل آب سنگین یا گرافیت استفاده شود و اورانیوم طبیعی با اورانیوم 235 غنی شود. حداقل 1.83 بار. سپس این ایده برای آنها خیالی محض به نظر می رسید: «لازم به ذکر است که غنی سازی تقریباً دو برابر آن مقادیر نسبتاً قابل توجه اورانیوم، که برای اجرای یک انفجار زنجیره ای ضروری است،<...>یک کار بسیار دست و پا گیر نزدیک به غیر عملی بودن است.» اکنون این مشکل حل شده است و صنعت هسته ای به صورت سریالی اورانیوم برای نیروگاه های غنی شده با اورانیوم 235 تا 3.5 درصد تولید می کند.

شکافت هسته ای خود به خود چیست؟در سال 1940، G.N. Flerov و K.A. از آنجایی که این شکافت نوترون ها را نیز تولید می کند، اگر اجازه پرواز به دور از منطقه واکنش را نداشته باشند، به عنوان آغازگر واکنش زنجیره ای عمل خواهند کرد. این پدیده است که برای ایجاد راکتورهای هسته ای استفاده می شود.

چرا انرژی هسته ای مورد نیاز است؟زلدویچ و خاریتون از اولین کسانی بودند که اثر اقتصادی انرژی اتمی را محاسبه کردند ("Uspekhi fizicheskikh nauk"، 1940، 23، 4). «... در حال حاضر، هنوز نمی توان نتیجه گیری نهایی در مورد امکان یا عدم امکان انجام یک واکنش شکافت هسته ای با زنجیره های انشعاب بی نهایت در اورانیوم انجام داد. اگر چنین واکنشی امکان پذیر باشد، آنگاه سرعت واکنش به طور خودکار تنظیم می شود تا جریان صاف آن، علیرغم مقدار عظیم انرژی در اختیار آزمایشگر، تضمین شود. این شرایط برای استفاده پر انرژی از واکنش بسیار مطلوب است. بنابراین، اجازه دهید - اگرچه این تقسیم پوست یک خرس کشته نشده است - برخی از اعدادی را که مشخص کننده احتمالات استفاده پرانرژی از اورانیوم است، ارائه دهیم. بنابراین، اگر فرآیند شکافت بر روی نوترون‌های سریع باشد، واکنش ایزوتوپ اصلی اورانیوم (U238) را جذب می‌کند.<исходя из соотношения теплотворных способностей и цен на уголь и уран>هزینه یک کالری از ایزوتوپ اصلی اورانیوم حدود 4000 برابر ارزان تر از زغال سنگ است (مگر اینکه، البته، فرآیندهای "احتراق" و حذف گرما در مورد اورانیوم به طور قابل توجهی گران تر از مورد مورد نظر هستند. زغال سنگ). در مورد نوترون های آهسته، هزینه یک کالری "اورانیوم" (بر اساس ارقام بالا) با در نظر گرفتن اینکه فراوانی ایزوتوپ U235 0.007 است، در حال حاضر تنها 30 برابر ارزان تر از کالری "زغال سنگ" است. ، همه چیزهای دیگر برابر باشند.»

اولین واکنش زنجیره ای کنترل شده در سال 1942 توسط انریکو فرمی در دانشگاه شیکاگو انجام شد و راکتور به صورت دستی کنترل می شد - با فشار دادن به داخل و خارج میله های گرافیت هنگام تغییر شار نوترون. اولین نیروگاه در اوبنینسک در سال 1954 ساخته شد. اولین راکتورها علاوه بر تولید نیرو، برای تولید پلوتونیوم با درجه تسلیحات نیز کار می کردند.

نیروگاه هسته ای چگونه کار می کند؟اکثر راکتورها اکنون با نوترون های کند کار می کنند. اورانیوم غنی شده به شکل فلز، آلیاژ، به عنوان مثال با آلومینیوم، یا به شکل اکسید در سیلندرهای بلند - عناصر سوختی انباشته می شود. آنها به روش خاصی در راکتور نصب می شوند و میله هایی از تعدیل کننده بین آنها وارد می شوند که واکنش زنجیره ای را کنترل می کنند. با گذشت زمان، سموم رآکتور، محصولات شکافت اورانیوم، همچنین قادر به جذب نوترون ها، در عنصر سوخت تجمع می یابند. هنگامی که غلظت اورانیوم 235 کمتر از مقدار بحرانی باشد، عنصر از رده خارج می شود. با این حال، حاوی قطعات شکافت زیادی با رادیواکتیویته قوی است که در طول سال ها کاهش می یابد، به همین دلیل است که عناصر مقدار قابل توجهی گرما را برای مدت طولانی آزاد می کنند. آنها در مخازن خنک کننده نگهداری می شوند و سپس یا دفن می شوند یا سعی می کنند آنها را دوباره پردازش کنند - برای استخراج اورانیوم 235 نسوخته، پلوتونیوم انباشته شده (از آن برای ساخت بمب اتمی استفاده می شد) و سایر ایزوتوپ هایی که می توان استفاده کرد. قسمت استفاده نشده به محل دفن فرستاده می شود.

در راکتورهای به اصطلاح سریع یا راکتورهای پرورش دهنده، بازتابنده هایی از اورانیوم 238 یا توریم 232 در اطراف عناصر نصب می شوند. آنها سرعت خود را کاهش می دهند و نوترون های خیلی سریع را به منطقه واکنش می فرستند. نوترون‌هایی که به سرعت تشدید کاهش یافته‌اند، ایزوتوپ‌های نام‌گذاری شده را جذب می‌کنند و به ترتیب به پلوتونیوم-239 یا اورانیوم-233 تبدیل می‌شوند که می‌توانند به عنوان سوخت برای یک نیروگاه هسته‌ای عمل کنند. از آنجایی که نوترون های سریع با اورانیوم 235 واکنش ضعیفی نشان می دهند، غلظت آن باید به میزان قابل توجهی افزایش یابد، اما این با شار نوترونی قوی تر جواب می دهد. علیرغم این واقعیت که راکتورهای پرورش دهنده آینده انرژی هسته ای در نظر گرفته می شوند، زیرا آنها سوخت هسته ای بیشتری نسبت به مصرف خود ارائه می دهند، آزمایش ها نشان داده اند که مدیریت آنها دشوار است. اکنون در جهان فقط یک رآکتور وجود دارد - در چهارمین واحد نیروگاه بلویارسک NPP.

انرژی هسته ای چگونه مورد انتقاد قرار می گیرد؟گذشته از حوادث، نکته اصلی در بحث مخالفان انرژی هسته ای امروز پیشنهاد اضافه کردن هزینه های حفاظت از محیط زیست پس از از کار انداختن نیروگاه و هنگام کار با سوخت به محاسبه کارایی آن است. در هر دو مورد، مشکلات دفع مطمئن زباله های رادیواکتیو وجود دارد و این هزینه هایی است که دولت متحمل می شود. اعتقاد بر این است که اگر آنها را به سمت هزینه انرژی سوق دهیم، جذابیت اقتصادی آن از بین خواهد رفت.

در میان حامیان انرژی هسته ای نیز مخالفت هایی وجود دارد. نمایندگان آن به منحصر به فرد بودن اورانیوم-235 اشاره می کنند که جایگزینی برای آن وجود ندارد، زیرا ایزوتوپ های جایگزین که توسط نوترون های حرارتی شکافته می شوند - پلوتونیوم-239 و اورانیوم-233 - به دلیل نیمه عمر هزاران سال در طبیعت وجود ندارند. و آنها آنها را فقط در نتیجه شکافت اورانیوم 235 بدست می آورند. اگر پایان یابد، منبع طبیعی عالی نوترون ها برای یک واکنش زنجیره ای هسته ای ناپدید می شود. در نتیجه چنین ولخرجی، بشر در آینده از این فرصت برای درگیر کردن توریم 232 در چرخه انرژی محروم خواهد شد که ذخایر آن چندین برابر اورانیوم است.

در تئوری، شتاب‌دهنده‌های ذرات را می‌توان برای تولید شار نوترون‌های سریع با انرژی‌های مگاالکترون ولت استفاده کرد. با این حال، اگر به عنوان مثال در مورد پروازهای بین سیاره ای با موتور اتمی صحبت می کنیم، اجرای طرحی با یک شتاب دهنده حجیم بسیار دشوار خواهد بود. کاهش اورانیوم 235 به چنین پروژه هایی پایان می دهد.

اورانیوم درجه سلاح چیست؟این اورانیوم 235 بسیار غنی شده است. جرم بحرانی آن - به اندازه یک قطعه ماده که در آن یک واکنش زنجیره ای خود به خود رخ می دهد - مطابقت دارد - به اندازه ای کوچک است که بتوان مهمات ساخت. از چنین اورانیوم می توان برای ساخت بمب اتمی و همچنین فیوز بمب گرما هسته ای استفاده کرد.

چه بلاهایی با استفاده از اورانیوم مرتبط است؟انرژی ذخیره شده در هسته عناصر شکافت پذیر بسیار زیاد است. این انرژی که از طریق یک غفلت یا به دلیل عمد از کنترل فرار کرده است، می تواند مشکلات زیادی را انجام دهد. دو مورد از بدترین فاجعه های هسته ای در 6 و 8 آگوست 1945 رخ داد، زمانی که نیروی هوایی ایالات متحده بمب های اتمی را بر روی هیروشیما و ناکازاکی پرتاب کرد و صدها هزار غیرنظامی را کشت و زخمی کرد. بلایا در مقیاس کوچکتر با حوادث در نیروگاه های هسته ای و شرکت های چرخه هسته ای همراه است. اولین حادثه بزرگ در سال 1949 در اتحاد جماهیر شوروی در کارخانه مایاک در نزدیکی چلیابینسک، جایی که پلوتونیوم تولید می شد، رخ داد. زباله های مایع رادیواکتیو وارد رودخانه تکا شدند. در سپتامبر 1957، انفجاری در آن با انتشار مقدار زیادی مواد رادیواکتیو روی داد. یازده روز بعد، راکتور تولید پلوتونیوم بریتانیا در Windscale سوخت و ابر همراه با محصولات انفجار در اروپای غربی پراکنده شد. در سال 1979، یک راکتور در نیروگاه هسته ای جزیره Trimale در پنسیلوانیا سوخت. بلندپروازانه ترین پیامدها حوادث نیروگاه هسته ای چرنوبیل (1986) و نیروگاه هسته ای فوکوشیما (2011) بود که میلیون ها نفر در معرض تشعشعات قرار گرفتند. اولین زمین های وسیعی را پر از زباله کرد و در نتیجه انفجاری که در سراسر اروپا پخش شد، 8 تن سوخت اورانیوم با محصولات شکافت آزاد شد. آلودگی دوم و سه سال پس از حادثه، همچنان آب های اقیانوس آرام را در مناطق ماهیگیری آلوده می کند. مقابله با پیامدهای این حوادث بسیار پرهزینه بود و اگر این هزینه ها با هزینه برق تجزیه می شد، افزایش چشمگیری پیدا می کرد.

موضوع جداگانه عواقب آن برای سلامتی انسان است. بر اساس آمارهای رسمی، بسیاری از افرادی که از بمباران جان سالم به در برده اند یا در مناطق آلوده زندگی می کنند، از تشعشعات استفاده می کنند - اولی امید به زندگی بالاتری دارند، دومی سرطان های کمتری دارند، و کارشناسان افزایش جزئی در مرگ و میر را با استرس اجتماعی مرتبط می دانند. تعداد افرادی که دقیقاً بر اثر تصادفات یا در نتیجه حذف آنها جان خود را از دست داده اند صدها نفر است. مخالفان نیروگاه های هسته ای اشاره می کنند که حوادث منجر به مرگ زودرس چندین میلیون نفر در قاره اروپا شده است، آنها به سادگی در برابر پس زمینه آماری نامرئی هستند.

خروج زمین ها از استفاده انسان در مناطق حادثه خیز به یک نتیجه جالب می انجامد: آنها به نوعی ذخیره گاه طبیعی تبدیل می شوند که در آن تنوع زیستی رشد می کند. درست است، برخی از حیوانات از بیماری های مرتبط با تشعشع رنج می برند. این سؤال که آنها چقدر سریع با پس‌زمینه افزایش‌یافته سازگار خواهند شد، همچنان باز است. همچنین عقیده ای وجود دارد که پیامد تابش مزمن "انتخاب برای یک احمق" است (به "شیمی و زندگی"، 2010، شماره 5 مراجعه کنید): حتی در مرحله جنینی، موجودات اولیه بیشتری زنده می مانند. به ویژه، در رابطه با انسان، این امر باید منجر به کاهش توانایی های ذهنی در نسلی شود که در مدت کوتاهی پس از حادثه در مناطق آلوده متولد شده اند.

اورانیوم ضعیف شده چیست؟این اورانیوم 238 است که پس از جداسازی اورانیوم 235 از آن باقی مانده است. حجم ضایعات حاصل از تولید اورانیوم و عناصر سوخت با درجه تسلیحات زیاد است - تنها در ایالات متحده آمریکا 600 هزار تن هگزا فلوراید چنین اورانیوم انباشته شده است (برای مشکلات مربوط به آن، به "شیمی و زندگی"، 2008، شماره 2008 مراجعه کنید. 5). محتوای اورانیوم 235 در آن 0.2 درصد است. این ضایعات یا باید تا زمان های بهتر ذخیره شوند، یعنی زمانی که راکتورهای سریع ایجاد می شوند و امکان پردازش مجدد اورانیوم 238 به پلوتونیوم ظاهر می شود، یا به نحوی استفاده می شود.

برای او کاربرد پیدا کردند. اورانیوم مانند سایر عناصر انتقالی به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. به عنوان مثال، نویسندگان مقاله در نانو ACSدر تاریخ 30 ژوئن 2014، آنها نوشتند که کاتالیزوری ساخته شده از اورانیوم یا توریم با گرافن برای کاهش اکسیژن و پراکسید هیدروژن "پتانسیل بسیار زیادی برای کاربردهای انرژی دارد." از آنجا که اورانیوم متراکم است، به عنوان بالاست برای کشتی ها و به عنوان وزنه تعادل برای هواپیماها عمل می کند. این فلز همچنین برای حفاظت در برابر اشعه در تجهیزات پزشکی دارای منابع تشعشع مناسب است.

از اورانیوم ضعیف شده چه سلاح هایی می توان ساخت؟گلوله و هسته برای پوسته های زره ​​پوش. محاسبه به شرح زیر است. هرچه پرتابه سنگین‌تر باشد، انرژی جنبشی آن بیشتر است. اما هرچه پرتابه بزرگتر باشد، تأثیر آن کمتر متمرکز می شود. این بدان معناست که فلزات سنگین با چگالی بالا مورد نیاز است. گلوله ها از سرب ساخته شده اند (شکارچیان اورال زمانی از پلاتین بومی نیز استفاده می کردند تا اینکه متوجه شدند این فلز گرانبها است)، در حالی که هسته پوسته ها از آلیاژ تنگستن ساخته شده بود. محیط بانان خاطرنشان می کنند که سرب خاک را در مکان های خصومت یا شکار آلوده می کند و بهتر است آن را با چیزی کم ضررتر جایگزین کنید، مثلا همان تنگستن. اما تنگستن ارزان نیست و اورانیوم با چگالی مشابه، زباله مضری است. در عین حال، آلودگی خاک و آب مجاز به اورانیوم تقریباً دو برابر بیشتر از سرب است. این به این دلیل اتفاق می افتد که رادیواکتیویته ضعیف اورانیوم ضعیف شده (و همچنین 40٪ کمتر از طبیعی است) نادیده گرفته می شود و یک عامل شیمیایی واقعا خطرناک در نظر گرفته می شود: اورانیوم، همانطور که به یاد داریم، سمی است. در عین حال، چگالی آن 1.7 برابر سرب است، به این معنی که اندازه گلوله های اورانیوم را می توان به نصف کاهش داد. اورانیوم بسیار نسوز و جامدتر از سرب است - هنگام شلیک کمتر تبخیر می شود و هنگامی که به هدف برخورد می کند، ریزذرات کمتری تولید می کند. به طور کلی، گلوله اورانیوم کمتر از گلوله سربی محیط را آلوده می کند، اما در مورد چنین استفاده ای از اورانیوم به طور قطعی مشخص نیست.

اما مشخص است که از صفحات اورانیوم ضعیف شده برای تقویت زره تانک های آمریکایی استفاده می شود (این امر با چگالی و نقطه ذوب بالای آن تسهیل می شود) و همچنین به جای آلیاژ تنگستن در هسته ها برای پرتابه های زره ​​پوش. هسته اورانیوم نیز خوب است زیرا اورانیوم پیروفوریک است: ذرات ریز داغ آن که بر اثر برخورد با زره ایجاد می شوند، شعله ور می شوند و همه چیز را به آتش می کشند. هر دو کاربرد در برابر تشعشع ایمن در نظر گرفته می شوند. بنابراین، محاسبه نشان داد که، حتی پس از گذراندن یک سال در یک تانک با زره اورانیوم مملو از مهمات اورانیوم، خدمه تنها یک چهارم دوز مجاز را دریافت خواهند کرد. و برای به دست آوردن دوز مجاز سالیانه، لازم است چنین مهماتی را به مدت 250 ساعت روی سطح پوست ببندید.

گلوله هایی با هسته اورانیوم - برای توپ های هواپیماهای 30 میلی متری یا برای توپخانه های زیر کالیبر - توسط آمریکایی ها در جنگ های اخیر استفاده شد که با شروع عملیات عراق در سال 1991 شروع شد. در آن سال بر روی واحدهای زرهی عراق در کویت ریختند و در هنگام عقب نشینی 300 تن اورانیوم ضعیف شده که 250 تن یا 780 هزار گلوله آن بر روی توپ های هواپیما افتاد. در بوسنی و هرزگوین، در هنگام بمباران ارتش جمهوری صربستان به رسمیت شناخته نشده، 2.75 تن اورانیوم و در هنگام گلوله باران ارتش یوگسلاوی در استان کوزوو و متوهیا - 8.5 تن یا 31 هزار گلوله مصرف شد. از آنجایی که سازمان جهانی بهداشت تا آن زمان نگران عواقب استفاده از اورانیوم بود، نظارت انجام شد. این نشان داد که یک گلوله شامل تقریباً 300 گلوله است که 80 درصد آن حاوی اورانیوم ضعیف شده است. 10 درصد به اهداف برخورد کردند و 82 درصد در فاصله 100 متری آنها سقوط کردند. بقیه در 1.85 کیلومتری پراکنده شدند. گلوله ای که به تانک اصابت کرد سوخت و به یک آئروسل تبدیل شد، اهداف سبک مانند نفربرهای زرهی توسط گلوله اورانیوم سوراخ شد. بنابراین، یک و نیم تن گلوله می تواند به غبار اورانیوم در عراق تبدیل شود. بر اساس تخمین متخصصان مرکز تحقیقات استراتژیک آمریکا "RAND Corporation"، از 10 تا 35 درصد اورانیوم مصرفی بیشتر به آئروسل تبدیل شده است. اساف دوراکوویچ کروات، جنگنده کروات با مهمات اورانیوم، که در سازمان های مختلفی از بیمارستان ملک فیصل در ریاض تا مرکز تحقیقات پزشکی اورانیوم واشنگتن کار می کرد، معتقد است که در سال 1991 تنها در جنوب عراق، 3 تا 6 تن ذرات اورانیوم زیر میکرون وجود داشت. تشکیل شده است که در یک منطقه گسترده پراکنده شده است، یعنی آلودگی اورانیوم در آنجا با چرنوبیل قابل مقایسه است.

بمب اتمی گوبارف ولادیمیر استپانوویچ

اورانیوم را از کجا تهیه کنیم؟

اورانیوم را از کجا تهیه کنیم؟

اورانیوم به صدها تن نیاز داشت.

در اتحاد جماهیر شوروی فقط چند کیلوگرم وجود داشت ...

ذخایر اورانیوم به خوبی مورد مطالعه قرار نگرفتند، آنها در نواحی دورافتاده آسیای مرکزی قرار داشتند و به قدری ضعیف به حساب می آمدند که زمین شناسان شروع به استخراج در آنجا را دیوانگی می دانستند.

با این حال، آنها به زودی مجبور به تغییر دیدگاه خود شدند.

در اروپای جنگ زده، تیم های ویژه - آمریکایی و ما - به دنبال اورانیوم بودند که آلمانی ها با آن کار می کردند. ما مقداری از آن را گرفتیم، اما یانکی ها بیشتر آن را به جای خود بردند. از جمله اورانیومی که در منطقه اشغال ما بود. آمریکایی ها به سادگی "پودر زرد" را گرفتند، آنها را در ماشین ها بار کردند و ناپدید شدند. گروه فیزیکدانان ما فقط چند روز تاخیر داشتند، به آنها گفته شد که ارتش آمریکا واقعاً به رنگ نیاز دارد، اما چگونه می توانیم چنین چیز کوچکی را به متفقین رد کنیم؟

در اوت 1945 I.V. استالین خواستار اطلاعات دقیق در مورد وضعیت امور و نتایج تحقیقات در مورد مشکل اتمی شد. I.V. کورچاتوف و I.K. کیکوین "کمک" را آماده کرد.

استالین درخواست کرد تا محاسبات مواد و وسایل لازم برای ساخت 100 بمب اتمی را انجام دهد. پروفسورهای Kurchatov و Kikoin در "Help" خود گفتند که برای این کار تقریباً 230 تن فلز اورانیوم لازم است.

و چه مقدار اورانیوم در اتحاد جماهیر شوروی بود؟

کورچاتوف و کیکوین داده های دقیقی را ارائه می دهند:

در سال 1944 در اتحاد جماهیر شوروی، شرکت‌های کمیساریای خلق متا 1519 تن سنگ معدن اورانیوم استخراج کردند و تنها 2 تن نمک اورانیوم تولید کردند.

در سال 1945، این شرکت ها به NKVD اتحاد جماهیر شوروی منتقل شدند و قرار است 5000 تن سنگ معدن و 7 تن اورانیوم در ترکیبات شیمیایی استخراج شود. در سال 1946، ظرفیت شرکت ها به 125 هزار تن سنگ معدن و تا 50 تن اورانیوم افزایش می یابد ... فن آوری برای به دست آوردن اورانیوم فلزی و ترکیبات اورانیوم توسعه یافته است، به استثنای اورانیوم با خلوص بالا مورد نیاز برای دیگ اورانیوم-گرافیت

تصور این است که ذخایر اورانیوم بسیار کمی در کشور وجود دارد. و آنهایی که ذخایر کمی از سنگ معدن دارند و غلظت اورانیوم در آنها ناچیز است.

بخش "منابع اورانیوم در اتحاد جماهیر شوروی و خارج از کشور" توسط کورچاتوف و کیکوین به صورت خشک نوشته شده است، اما با این وجود، می توان زنگ خطر را در پشت عبارات کوتاه احساس کرد.

در مورد ذخایر اورانیوم به شرح زیر می گویند:

«تا سال 1944 عملاً هیچ اکتشاف اورانیوم وجود نداشت.

در حال حاضر، ذخایر اکتشاف شده اورانیوم در اتحاد جماهیر شوروی در همه دسته ها (به استثنای موارد فرضی) 300 تن است و در دو ذخایر تابوشار (SSR تاجیکستان) - 262 تن و Maili-Su (قرقیزستان SSR) - 32 تن قرار دارد.

یک نقطه ضعف جدی ذخایر اورانیوم ما، محتوای کم اورانیوم در سنگ معدن (0.08 - 0.2٪) است که استخراج اورانیوم از سنگ معدن را محدود می کند.

با توجه به این موضوع، هنوز هم می توان تنها 100 تا 120 تن اورانیوم از 300 تن ذخایر اکتشاف شده به دست آورد.

60 گروه های زمین شناسی در سال 1945 به دنبال ذخایر جدید اورانیوم بودند. آنها در بالتیک و آسیای مرکزی، قفقاز و اورال شمالی کار می کردند. با این حال، هنوز هیچ گزارش پیروزمندانه ای وجود نداشته است ... به همین دلیل است که بخش "خارجی" "مرجعات" کورچاتوف و کیکوین توجه ویژه استالین را به خود جلب کرد.

آن گفت:

«در جولای سال جاری. NKVD 3.5 تن فلز اورانیوم و 300 تن از ترکیبات آن را شناسایی و از آلمان خارج کرد که از آن می توانیم 150 تا 200 تن فلز اورانیوم به دست آوریم.

این اورانیوم توسط آلمان ها از بلژیک خارج شد.

جستجو برای مواد خام اورانیوم در آلمان ادامه دارد.

متأسفانه دیگر اورانیوم در آلمان یافت نشد.

"یادداشت" به ذخایر در بلغارستان و چکسلواکی اشاره می کند. یکی از آنها قرار است نقش مهمی در "پروژه اتمی اتحاد جماهیر شوروی" ایفا کند:

چکسلواکی دارای ذخایر معروف اورانیوم در یوآخیمستال است.

قبلاً در اینجا نقره و کبالت و سپس رادیوم استخراج می شد.

ذخایر اورانیوم، طبق داده های ادبیات، حدود 1000 تن با محتوای متوسط ​​0.85٪ است.

NKVD اتحاد جماهیر شوروی، گروهی از متخصصان ما را اعزام می کند تا با این زمینه آشنا شوند و از مصلحت مشارکت اتحاد جماهیر شوروی در توسعه آن مطلع شوند.

به معنای واقعی کلمه چند روز بعد، در 30 اوت، L.P. بریا اطلاعاتی را از درسدن از طریق HF از P.Ya دریافت می کند. مشیک و اس.پ. الکساندروا نام خانوادگی یکی از نزدیک ترین دستیاران بریا - مشیک - بارها در تاریخ پروژه اتمی دیده می شود. آنها او را "سگ NKVD" می نامند و او خود را به این نام خواهد گذاشت. بعداً او به همراه رئیسش ناپدید می شود ...

S.P. الکساندروف - مهندس معدن، استاد، کاندیدای علوم. در سال 1937 او به سیستم NKVD "پیش نویس" فرستاده شد و در آنجا خدمت کرد. او یک متخصص با تجربه و آگاه بود و به همین دلیل مشیک او را با خود برد.

بنابراین مشیک و الکساندروف گزارش دادند:

"مسکو، NKVD اتحاد جماهیر شوروی - به رفیق بریا L.P.

تفاهم نامه

به دستور شما، ما توانستیم ذخایر سنگ Iokhimstalskoe (Yakhimovskoe) A-9 در چکسلواکی را بررسی کنیم ... "

یادآوری می کنم: "A-9" اورانیوم است.

ما شخصا و گروهی از کارکنان متخصص خود موفق به آشنایی با نقشه های زمین شناسی، نقشه های نقشه برداری معدن، داده های آماری و اقتصادی، بازدید از عملیات معدن اصلی، بازرسی سازه های سطحی، مشاهده کار کارخانه فرآوری، تماس با شماره متخصصان هم معدن و هم استراحتگاه...»

نمایندگان پروژه اتمی باید با احتیاط و در عین حال بسیار قاطع عمل می کردند. برای آنها روشن بود که نازی ها توجه ویژه ای به این ذخایر نشان دادند و بنابراین، این شاهد دیگری بر تلاش برای ایجاد سلاح هسته ای در آلمان است.

"2. در طول اشغال چکسلواکی، شرکت جوخیمستال (یاکیموف) توسط آلمان مدرن شد. از 1939 تا 1945 حداقل 2 میلیون رینگ در این شرکت سرمایه گذاری شده است که عمدتاً در ماشین آلات معدن و فرآوری است.

3. در نتیجه نوسازی، کل شرکت در حال حاضر در شرایط فنی عالی است.

4. ظرفیت واقعی شرکت 2-3 برابر بیشتر از واقعی است، ظرفیت سالانه را می توان به راحتی به 6-9 گرم رادیوم در سال و بر این اساس به 20-30 تن A-9 افزایش داد.

مشیک و الکساندروف درک می کنند که برخی از اشکال جدید روابط بین اتحاد جماهیر شوروی و چکسلواکی مورد نیاز است، زیرا این نه تنها معدن، رادیوم، بلکه آب های شفابخش است که مدت هاست در سراسر اروپا به خوبی شناخته شده است.

"هشت. در کار معدن یاچیموف، دو منبع آب با رادیواکتیو بالا وجود دارد - نام کوری و نام بکرل. آب این چشمه ها، پس از سنگ معدن رادیوم، دومین ماده معدنی این شرکت است که به سطح پمپاژ می شود و به عنوان پایه ای شفابخش برای یک استراحتگاه بسیار توسعه یافته با اهمیت اروپایی عمل می کند.

در نتیجه کار انجام شده، ما و متخصصانمان داده های با ارزش آماری، زمین شناسی و غیره و همچنین نمونه هایی از سنگ معدن و کنسانتره استخراج کرده ایم. پس از تکمیل بخش اول تکلیف شما، یعنی با ایجاد وضعیت فعلی و چشم انداز ذخایر سنگ یوخیمستال (Yakhimovskoe) A-9، ما به اجرای بخش دوم وظیفه، یعنی مذاکرات در پراگ از طریق سفیر اتحاد جماهیر شوروی، رفیق زورین در مورد امتیاز شرکت رادیوم یوخیمستال (یاخیموف) توسط اتحاد جماهیر شوروی یا سایر اشکال تسلط بر مواد خام یاخیموف ... "

زمان بسیار کمی می گذرد و کار در چکسلواکی به شدت گسترش می یابد. در 15 مارس 1946، استالین خود فرمانی برای افزایش تولید A-9 در معدن Yakhimovsky امضا کرد. تجهیزات جدید به آنجا منتقل می شود، متخصصان معدن اعزام می شوند، اکتشافات زمین شناسی در حال گسترش است. برای کمیسیون دائمی چکسلواکی-شوروی (این شکل از همکاری ایجاد شد)، "کارت های غذایی با هنجار افزایش یافته - برای 700 نفر" اختصاص داده شده است. و "کارت های غذایی لیست ویژه - برای 200 نفر."

گرسنگی در اوکراین بیداد کرد، سخت ترین وضعیت در کشورهای اروپای شرقی در حال توسعه بود، و بنابراین استالین شخصا باید سندی را امضا کند که چقدر به کارگران، مهندسان و کارمندان شرکت غذایی Jachymov می دهد. به ویژه، از آوریل 1946، هر ماه:

"... ب) غذاهای ویژه اضافی طبق لیست شماره 01-50 غذاهای گرم دوم با 100 گرم نان - 500 حرف" الف "با اشتراک - 5 حرف" ب "با جیره خشک - 25 ... "

اورانیوم چکسلواکی در حال حاضر اغلب در اسناد پروژه اتمی ذکر شده است، زیرا در اولین رآکتور هسته ای در اروپا که توسط I.V راه اندازی شد نیز استفاده شد. کورچاتوف در حومه مسکو، و در اولین راکتور صنعتی، جایی که پلوتونیوم برای اولین بمب اتمی تولید شد، و در اولین نیروگاه هسته‌ای جهان.

از کتاب اتحاد جماهیر شوروی. 100 پرسش و پاسخ نویسنده پروشوتینسکی وی

"چرا لازم بود که برگزاری المپیک را به عهده بگیرید، اگر همانطور که معلوم شد، نمی توانید بدون کمک غرب با مقدمات آن کنار بیایید؟" - این گفته بی اساس است. اجازه دهید به واقعیت ها بپردازیم: از همان ابتدا، برگزارکنندگان المپیک در درجه اول تمرکز خود را بر روی این موضوع متمرکز کردند

برگرفته از کتاب پروژه اتمی: رمز و راز "چهل" نویسنده Novoselov V.N.

فصل هفتم اورانیوم روی الاغ قرار گرفت در حالی که اولین مرکز علمی برای مطالعه مشکل اورانیوم در حومه مسکو در حال رشد بود، جستجو برای سنگ معدن اورانیوم در هزاران کیلومتری پایتخت ادامه داشت. برای بهره برداری از اولین راکتور اتمی آزمایشی، حداقل یکصد

از کتاب سایه های قطب شمال رایش سوم نویسنده کووالف سرگئی الکسیویچ

فصل 12 اورانیوم به زبان روسی با گرافیت صحبت می کند! سازماندهی مجدد مدیریت برنامه شماره 1 نتایج مثبتی به همراه داشته است. کار بر روی ایجاد اولین راکتور آزمایشی تسریع شده است. مقدار زیادی گرافیت و اورانیوم به طور منظم به آزمایشگاه شماره 2 عرضه می شود.

از کتاب قرارداد در مورد موسولینی نویسنده فلدمن الکس

رزمناو "ایندیاناپولیس" و اورانیوم مفقود شده رایش سوم در این کتاب فصلی را در مورد یکی از فاجعه بارترین (طبق داده های کشف شده در اتحاد جماهیر شوروی - Auth.) گنجانده است. تحقیقات علمی رایش سوم امکان بررسی دقیق تر ... اسرار مرگ در ماه های آخر دوم

از کتاب صفحات مخفی جنگ بزرگ میهنی نویسنده بوندارنکو الکساندر یولیویچ

قسمت یازدهم آن را زنده نگیرید. متفقین همچنین از دستگیری موسولینی مطلع شدند. سرویس‌های اطلاعاتی آمریکا و انگلیس به هر قیمتی شده سعی کردند در تعقیب دوسه از یکدیگر پیشی بگیرند، در حالی که از اطلاع‌رسانی نادرست به یکدیگر ابایی نداشتند و فراموش کردند که رفیق هستند.

برگرفته از کتاب گرگ خاکستری پرواز آدولف هیتلر توسط دانستن سیمون

جلسه سوم: "رژه سیارات" - "اورانوس"، "مریخ" و "زحل کوچک" در 16 نوامبر 2002، در آستانه شصتمین سالگرد انتقال نیروهای شوروی به ضد حمله در استالینگراد، یک برنامه منظم " میز گرد" جلسه ای به نبرد باشکوه در ولگا برگزار شد که برپا شد

برگرفته از کتاب بمب اتمی نویسنده گوبارف ولادیمیر استپانوویچ

فصل 9 پول، موشک و اورانیوم پس از شکست همزمان مرکز گروه ارتش در بلاروس و گروه ارتش B در نرماندی، مارتین بورمن به نیاز به سرعت بخشیدن به توسعه عملیات Eagle Flight و Tierra del Fuego متقاعد شد. برای این کار او یک جلسه اضطراری ترتیب داد.

از کتاب نویسنده

از کجا اورانیوم بخریم؟ در تابستان 1943، I.V. کورچاتوف در یادداشت خود در مورد کار آزمایشگاه شماره 2 به V. M. Molotov: «برای ایجاد دیگ بخار از اورانیوم فلزی و مخلوط اورانیوم با گرافیت، باید 100 تن اورانیوم در سال های آینده انباشته شود. ذخایر اکتشاف شده از این

از کتاب نویسنده

چه کسی اورانیوم را جستجو خواهد کرد؟ در زمستان 1944، مشخص شد که وضعیت اورانیوم به سادگی فاجعه بار است. بریا که با جزئیات کل پروژه اتمی آشنا شد، به سرعت تشخیص داد که تمام تلاش ها برای ایجاد سلاح های جدید بیهوده خواهد بود.

از کتاب نویسنده

"اورانیوم را با طلا یکسان کنید ..." این بار، L.P. بریا از رئیس شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی I.V. استالین برای تغییر رویه حسابداری، ذخیره سازی، حمل و نقل و توزیع اورانیوم. وی در نامه خود تصریح می کند: «طبق فرمان شورای کمیسرهای خلق اتحاد جماهیر شوروی در تاریخ 23 سپتامبر 1944 به شماره 1279-378 SS

زمین شناسان چندین دانشگاه آمریکایی، آلمانی و سوئیس گفته اند که نیاز به بازنگری در شرایطی وجود دارد که در آن ذخایر اورانیوم می توانند تشکیل شوند. آنها در مورد تحقیقات خود در مجله Nature Communications صحبت کردند.

یکی از رایج ترین ذخایر اورانیوم مورد استفاده در نیروگاه های هسته ای، رسوبات به اصطلاح نفوذی ماسه سنگی است. اورانیوم از کانی اورانیت استخراج می شود (با فرمول ایده آل UO2، در طبیعت حاوی UO2 و UO3 است) که در رسوبات رول در ماسه سنگ در اعماق زیاد یافت می شود. اعتقاد بر این است که ذخایر اورانیوم در طی میلیون ها سال در نتیجه واکنش ترکیبات معدنی تشکیل می شود.

دانشمندان شواهد جدیدی یافته اند که نشان می دهد میکروارگانیسم های زنده، باکتری ها، می توانند نوع متفاوتی از اورانیوم را تولید کنند که به شکل غیر بلوری است. خواص شیمیایی و فیزیکی این ترکیب آن را از اورانیت که از یک ماده معدنی تشکیل شده است متمایز می کند. دانشمندان با مطالعه ترکیب اورانیوم در مناطق در حال توسعه و توسعه نیافته ذخایر در وایومینگ، جایی که شکل غیر بلوری اورانیوم با منشاء بیولوژیکی پیدا شد، به این نتیجه رسیدند. این یافته به دانشمندان اجازه داد تا فرض کنند که اورانیوم می تواند به طور طبیعی در ذخایر سنگ معدن با مشارکت میکروارگانیسم ها تشکیل شود.

دانشمندان نمونه هایی از رسوبات رول را از عمق 200 متری بررسی کردند. آنها، از جمله با استفاده از تجزیه و تحلیل ایزوتوپی، ثابت کردند که 89 درصد اورانیوم موجود در نمونه ها به شکل غیر کریستالی است و تشکیل چنین اشکالی از اورانیوم با مواد آلی یا کربنات های معدنی مرتبط است. بیشتر اورانیوم کشف شده توسط زمین شناسان در منطقه در حال توسعه این کانسار حدود 3 میلیون سال پیش در نتیجه فعالیت میکروارگانیسم ها تشکیل شده است که منجر به رسوب اورانیوم شد.

دانشمندان می گویند که فراوانی چنین اورانیوم بیوژنیک و غیر کریستالی می تواند پیامدهایی برای اصلاح زیست محیطی عملیات معدنکاری و به طور کلی برای شیوه های معدنکاری داشته باشد. به عنوان مثال، اورانیوم غیرکریستالی بیوژنیک احتمالاً اشکال محلول در آب را تشکیل می دهد، برخلاف اورانیوم همتای کریستالی خود. این می تواند تحرک اکولوژیکی اورانیوم را تحت تاثیر قرار دهد و در نتیجه احتمال آلودگی سفره آب آشامیدنی را افزایش دهد.

در آینده، دانشمندان امیدوارند که منشاء ذخایر رول در سایر ذخایر اورانیوم را به منظور ارزیابی اهمیت جهانی نتایج آنها برای روشن کردن نظریه تشکیل اورانیوم، و همچنین برای مهاجرت اکولوژیکی آن و احیای ایمن کار معادن بررسی کنند. . برای این، در میان چیزهای دیگر، مهم است که بدانیم آیا میکروب‌هایی که امروزه اورانیوم تولید می‌کنند، همان میکروب‌هایی هستند که آن را در پوسته زمین سه میلیون سال پیش تشکیل داده‌اند.

در اینترنت، برخی از آقایان بارها به طرق مختلف این داستان را نقل کرده اند که گویا روسیه "آخرین پیراهن اورانیوم" را به آمریکایی های شیطان صفت فروخته و برای یک آهنگ، و اکنون ما اورانیوم و پلوتونیوم درجه یک برای ساخت سلاح نداریم. بمب های اتمی به طور کلی، "همه پلیمرها از بین رفته اند."

برای صحبت در مورد اینکه واقعاً اوضاع چگونه است، با تصویری شروع می کنم که تعداد کل کلاهک های هسته ای روسیه و ایالات متحده را نشان می دهد. تصویر، همانطور که به راحتی قابل مشاهده است، وضعیت سال 2009 را نشان می دهد. همانطور که می بینید، ما از نظر تعداد کلاهک ها (از جمله در کلاهک های تاکتیکی - بیش از چهار برابر) بسیار جلوتر از ایالات متحده هستیم. همچنین در تصویر به راحتی می توان مشاهده کرد که از 13000 کلاهک، 8160 کلاهک وجود دارد، ما به سادگی جایی برای قرار دادن نداریم - هیچ موشکی برای آنها وجود ندارد. و وضعیت در ایالات متحده نیز مشابه است.

در همان زمان، تا پایان سال 1985، اتحاد جماهیر شوروی، در اوج شکوه خود، حدود 44000 کلاهک هسته ای داشت. و حتی در آن زمان، برخی از آنها جایی برای قرار دادن نداشتند. ایالات متحده در سال 1965 با 32000 بار اتمی به اوج خود رسید، سپس شروع به کاهش تدریجی تعداد بارها کرد، اما با این وجود تا سال 1995 در وضعیتی مشابه وضعیت ما با کمبود موشک برای شارژ قرار گرفت.

باید درک کرد که یک بار هسته ای به خودی خود ابدی نیست - به تدریج در طول ذخیره سازی بدتر می شود، مواد شکافت پذیر آن، به دلیل خود فروپاشی، به تدریج توسط ایزوتوپ های تشکیل شده مسموم می شوند و غیره. مشخص شد که با وجود چنین کلاهک های قدیمی، آنها باید دور ریخته شوند و اورانیوم و پلوتونیوم با درجه تسلیحات از آنها حذف شود یا دوباره برای استفاده در اهداف تسلیحاتی تمیز شوند، یا، که ارزان تر است، با غنای پایین رقیق شوند. اورانیوم و به عنوان سوخت در نیروگاه های هسته ای استفاده می شود.

در سال 1991، وضعیت به شرح زیر بود: ایالات متحده حدود 600 تن اورانیوم با درجه سلاح و حدود 85 تن پلوتونیوم در اختیار داشت. از سوی دیگر، اتحاد جماهیر شوروی توانست حدود 1100 تا 1400 تن اورانیوم با درجه سلاح و 155 تن پلوتونیوم تولید کند.

به طور جداگانه، باید گفت که تا سال 1995 تنها شرکت غنی سازی در ایالات متحده، که هم مسئولیت تولید اورانیوم با درجه تسلیحاتی و هم تامین اورانیوم را به رآکتورهای نیروگاه های هسته ای در ایالات متحده بر عهده داشت - شرکت فعلی USEC. - یک واحد ساختاری وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) بود. در همان زمان، تعداد SWU (تاسیسات غنی‌سازی مواد شکافت‌پذیر)، که ایالات متحده تا سال 1991 در اختیار داشت (و این تنها کارخانه انتشار گاز در پادوکا است) تنها 8.5 میلیون SWU بود. و تقاضا برای همه راکتورهای هسته ای ساخته شده تا سال 1979 در ایالات متحده (بعد از سال 1979 در ایالات متحده، راکتورهایی ساخته نشد - و بیشتر در مورد آن در زیر) طبق برآورد، از 11 تا 12 میلیون SWU در سال بود.

و با این نیروگاه واحد در پادوکا، مانند یک حوضه تنها در حمام، ایالات متحده هم تولید اورانیوم با درجه سلاح و هم تولید اورانیوم راکتور را پوشش داد. آیا اکنون متعجب هستید که حداکثر تعداد کلاهک های موجود در اختیار ایالات متحده به دلایلی نه در پایان جنگ سرد، بلکه در سال 1965 بود؟ بله، بله - از سال 1965، نیروگاه های هسته ای در ایالات متحده شروع به مصرف اورانیوم بیش از زمان ایالات متحده برای غنی سازی کردند. و ایالات متحده با انتشار اورانیوم و پلوتونیوم با درجه تسلیحاتی و استفاده بعدی آن در سوخت نیروگاه های هسته ای شروع به پوشش این تفاوت کرد.

قبلاً در سال 1979، ایالات متحده متوجه شد که اگر اوضاع به همین منوال پیش برود، خطر بدون تسلیحات هسته‌ای را به همراه خواهد داشت. و مجبور شدند ساخت نیروگاه هسته ای را متوقف کنند. برای این کار از یک بهانه مناسب استفاده شد - حادثه در نیروگاه هسته ای جزیره Threemile. نظریه پردازان توطئه می گویند این تصادف تقلبی بوده است، افراد منتقد بیشتر می گویند تصادفی بوده است، اما به شدت در رسانه ها تبلیغات شد.

با این حال، نیروگاه های هسته ای که قبلا ساخته شده بودند به تدریج ذخایر هسته ای آمریکا را می خوردندو تاجران آمریکایی قرار نبود آنها را ببندند، همانطور که ژاپنی ها یا آلمانی های احمق انجام می دهند. من باید به دنبال منبعی برای تامین مقادیر اضافی سوخت هسته ای می گشتم.

از سال 1987، ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی تعدادی توافقنامه مشترک را به تصویب رساندند که گاهی اوقات در یک نوع برنامه هماهنگ "کاهش تهدید تعاونی" ترکیب می شود. در این قراردادها پچ پچ های سیاسی زیادی وجود داشت، اما معنای اصلی آن برای آمریکا اقتصادی بود. این شامل آزادسازی ذخایر اورانیوم و پلوتونیوم با درجه تسلیحات برای پوشش کمبود سوخت برای نیروگاه های هسته ای آمریکا بود. در فوریه 1993، روسیه و ایالات متحده توافق نامه ای برای فروش 500 تن اورانیوم بازیابی شده از کلاهک های هسته ای قدیمی امضا کردند (به اصطلاح توافقنامه HEU-LEU یا "مگاتون برای مگاوات"). اجرای این قرارداد برای مدت طولانی (بیش از 10 سال) طراحی شده است و مبلغ کل قرارداد 12 میلیارد دلار برآورد شده است. این همان توافقی است که پروترالوپلیمرهای ما به شدت در مورد آن فریاد می زنند - آنها می گویند، ما به ایالات متحده اورانیوم درجه یک تسلیحاتی خود، 500 تن، دادیم، "از بین رفت، رئیس!" و غیره.

خوب، اولاً هیچکس اورانیوم با درجه تسلیحات را به ایالات متحده نفرستاد ... اورانیوم با درجه تسلیحات دارای درجه غنی سازی بیش از 90 درصد است اما به صورت رقیق شده (اورانیوم ضعیف شده یا طبیعی) به ایالات متحده عرضه می شود، بنابراین غلظت U-235 در مخلوط حاصل حدود 4 درصد بود. علاوه بر این، اعتقاد بر این است که روسیه به سادگی با تامین اورانیوم سوخت متعارف با غنای پایین، ایالات متحده را فریب داده است.

برای درک وضعیت، من به شما یک واقعیت ناشناخته را اطلاع خواهم داد که به عنوان بخشی از برنامه کاهش تهدید تعاونی، ایالات متحده آخرین راکتور تولید پلوتونیوم را در سال 1992 متوقف کرد. در روسیه، آخرین رآکتور (در ژله‌زنوگورسک) تنها در آوریل 2010 تعطیل شد. و حتی پس از آن فقط به این دلیل که روسیه یک راکتور پرورش دهنده تجاری قدرتمند در راه دارد که مقدار زیادی پلوتونیوم را عملاً به صورت رایگان همراه با تولید انرژی دریافت می کند. آیا آن را به خوبی با فروش مواد سلاح "اضافی" تناسب ندارد؟

دوم اینکه روس ها آمریکا را روی مواد خام انداختند. ... در دهه 90، پس از جدایی اوکراین و قزاقستان، روسیه به سادگی اورانیوم طبیعی کافی برای استفاده کامل از ظرفیت های غنی سازی خود را نداشت. تولید خود اورانیوم طبیعی در روسیه بر روی یک شی متمرکز بود - ذخایر Priargunskoye که در آن تنها حدود 2500 تن سنگ معدن استخراج می شد و حداقل 7000 تن در سال مورد نیاز بود. چرا اجازه می دهیم اولتراستریفیوژها بیکار بمانند؟

بنابراین، به آمریکایی ها گفته شد که روسیه ظاهراً اورانیوم طبیعی کافی برای رقیق کردن اجزای سلاح را ندارد. به منظور تضمین حداقل اجرای برنامه (و در 6 سال اول قرارداد، تنها 50 تن HEU، رقیق شده با انواع خاک، حمل شد)، در سال 1999، دولت ایالات متحده بزرگترین تولیدکنندگان غربی را متقاعد کرد. اورانیوم طبیعی - Cameco (کانادا)، Cogema (اکنون Areva، فرانسه) و Nukem (آلمان) با قیمت ویژه 118000 تن اورانیوم طبیعی به روسیه می فروشند! فقط به این رقم فکر کنید - این ماده خام برای 17 سال بار کامل سانتریفیوژهای ما است. و ایالات متحده آمریکا آن را در اختیار ما قرار داد.

چرا؟ زیرا وضعیت سوخت در ایالات متحده کاملاً فاجعه بار بود.

در سال 1998 (یعنی یک سال قبل از اینکه ایالات متحده مجبور به تامین سنگ معدن اورانیوم به روسیه شود)، دولت ایالات متحده برنامه HEU-LEU خود را اجرا کرد و 174 تن اورانیوم با درجه تسلیحات را به بخش غیرنظامی (یک سوم) انتقال داد. از برنامه بیست ساله روسیه!).

در سال 2005، وزارت انرژی ایالات متحده بار دیگر انتقال 40 تن اورانیوم بسیار غنی شده "غیر استاندارد" را برای رقیق سازی با اورانیوم طبیعی اعلام کرد. این مقدار اورانیوم به دلایلی معلوم شد که توسط ایزوتوپ 236U بسیار "فاسد" شده است، به همین دلیل یک برنامه "اختلاط" جداگانه برای آن اعلام شد - BLEU (اورانیوم با غنای کم مخلوط).

برنامه HEU-LEU در مورد اورانیوم معمولی با درجه تسلیحات توسط وزارت انرژی ایالات متحده در سال 2008 ادامه یافت، زمانی که به همان پیمانکار آمریکایی، TVA، که آخرین دسته اورانیوم نامرغوب را هضم کرد، 21 تن دیگر اورانیوم با درجه تسلیحات پیشنهاد شد. و 29.5 تن دیگر اورانیوم معمولی با درجه تسلیحات توسط سایر پیمانکاران وزارت انرژی ایالات متحده رقیق شد.

در مجموع، برای دوره 1993-2013، ایالات متحده برای نیروگاه های هسته ای خود، علاوه بر 500 تن HEU مجازی روسیه، 201.2 تن دیگر از اورانیوم بسیار غنی شده واقعی خود استفاده کرد.

باید تاکید کرد که تمام این اورانیوم به عنوان سوخت رآکتورهای نوع غربی تمام شد. یعنی حدود 700 تن اورانیوم با درجه تسلیحات، بالشتک اکسیژنی بود که تولید انرژی هسته ای آمریکا (و به طور کلی، کل غرب!) را در 20 سال گذشته حفظ کرد.

با این حال، همه چیزهای خوب به پایان می رسد. برنامه HEU-LEU نیز به پایان رسیده است. بله، بله - اگرچه به طور رسمی هنوز تا سال 2014 کار می کند، حجم واقعی عرضه سوخت روسیه تحت این برنامه در حال حاضر نزدیک به صفر است. اما منابع روسیه از HEU-LEU حدود 12 درصد از تقاضای جهانی اورانیوم راکتور و 38 درصد از تقاضای اورانیوم راکتوری را در خود ایالات متحده تامین کرد.

بنابراین، ایالات متحده قصد دارد راکتورهای خود را با چه چیزی شارژ کند؟

فکر می کنم اگر این را بگویم زیاد اشتباه نمی کنم ایالات متحده اکنون بیش از 300 تن پلوتونیوم و اورانیوم با درجه تسلیحاتی ندارد، از جمله آنچه که هنوز می توانید از بین کلاهک های قدیمی، اما هنوز جدا نشده، بدون دست زدن به کلاهک های استراتژیک 1500 و چند کلاهک تاکتیکی دیگر "انتخاب کنید". اگر برنامه روسیه را با این 300 تن جایگزین کنیم، این مقدار ایزوتوپ برای 6 سال کافی است. و سپس ساخت سانتریفیوژها، راه اندازی راکتورهای پرورش دهنده، خرید اورانیوم به قیمت بازار در بازار بین المللی از قبل ضروری است - به طور کلی، کار، کار و دوباره کار.

و پیندوس چاق نمی خواهد کار کند. بنابراین، اگر فوکوشیما اتفاق نمی افتاد، آمریکایی ها باید آن را سازماندهی می کردند. آیا شما حزب سبزها را در آلمان با برنامه احمقانه آنها برای "تعطیل تمام نیروگاه های هسته ای" و شروع آزمایش های سرگرم کننده با تولید برق با استفاده از باد و خورشید سازماندهی نکردید؟ آیا آنها هزینه اعتراض هندی ها به افتتاح یک نیروگاه هسته ای که قبلاً تمام شده است را می پردازند؟ آیا هزینه بسته شدن یک نیروگاه هسته ای عالی در لیتوانی را پرداخت کردید؟

ذخایر اورانیوم روسیه در حد 780 تن است.که مثلا یک فرد مطلعی مثل رئیس شرکت کانادایی Cameco Jerry Grundy با آرامش می گوید. این مرد کانادایی این تجارت را به خوبی می داند - او از سال 1999 و تا به امروز اورانیوم طبیعی را با "قیمت های ویژه" به روسیه عرضه می کند. او این «پلیمرهای لعنتی» روسی را روی پوست خودش احساس کرد.

در واقع، وضعیت برای ایالات متحده و کل غرب بسیار بدتر است. واقعیت این است که صنعت غنی سازی گریز از مرکز معقول در کشورهای غربی (عمدتاً در حال حاضر با تلاش شرکت های اروپایی آروا و اورنکو) هنوز در حال ایجاد است و کارخانه های انتشار گازی USEC (ایالات متحده آمریکا) و خود آروا قبلاً برنامه ریزی شده اند. بسته شدن در دوره 2015-2017 به دلیل درجه فرسودگی شدید تجهیزاتی که حوادثی را تهدید می کند که در پس زمینه آن چرنوبیل مانند شوخی های زیبا به نظر می رسد.

آیا می توان گفت فردا صبح چقدر اورانیوم قیمت دارد و چه کسی در جهان چه ارزشی دارد که صبح هسته ای بیاید؟ بله، تو میتونی. بعلاوه، حتی اقدامات غیرمنطقی و جنون آمیز آلمان و ژاپن، با ارتکاب "هاراکیری اقتصادی" در مقابل چشمان ما، مدتهاست محاسبه شده، مورد توجه قرار گرفته و به احتمال زیاد در برخی جاها صحیح و کاملاً مطابق با آن تشخیص داده شده است. «نیاز لحظه انقلابی».

تصویر جهان هسته ای در سال 2010 است. قبل از فوکوشیما و قبل از "اجماع آلمان" در سال 2011، که آلمان را با یک "خرده" رقت انگیز از نسل هسته ای زمانی قدرتمند خود رها کرد. با کاهش همزمان تعداد واحدهای توان عملیاتی از 17 به 9.علاوه بر این، سبزها خواستار تعطیلی تمام نیروگاه های هسته ای شدند.

زمستان پیش رو، البته، آماری را به جهان اضافه خواهد کرد که شبکه های تولید و توزیع با وجود منابع دلپذیر ارسال و کنترل مانند انرژی باد و خورشید و در غیاب هسته ای "غیر محیطی" پایدار هستند. نیروگاه ها آلمان برای همه ما الگو خواهد بود، هاها.

در همین حال، صنعت آلمان در حال حاضر فعالانه واحدهای پیستونی گازی ذخیره شده را که بر روی گاز کار می کنند خریداری می کند (تعجب! شگفتی!) (گازپروم دستگیره های خود را می مالد و سودهای آینده را محاسبه می کند) و شرکت های تولید کننده در مورد سودمندی یک واحد تولید برق دائمی گاز صحبت می کنند. (گازپروم سه برابر سریع‌تر شروع به مالیدن دسته‌هایش می‌کند)، که حداقل می‌تواند به سرعت "شلوار در حال افتادن" را از افراد گرم و بی‌ثباتی مانند باد و خورشید بگیرد. و بله، چه کسی فکر می کرد - TPP های زغال سنگ نمی توانند از نقطه نظر پایداری شبکه ها به همان سرعتی که لازم است به قدرت برسند، بنابراین، آنها هیچ کس را نجات نمی دهند.

البته مقصر این آشفتگی شخص پوتین و عامل نفوذ او - آنگلا مرکل، کریپتو کمونیست پنهان است. و نه عوامل نفوذ ایالات متحده، که (ایالات متحده) به شدت به تولید سوخت هسته ای برای نیروگاه های هسته ای خود نیاز دارند. صرفاً به این دلیل که بیشتر رآکتورها در ایالات متحده واقع شده اند - 104 مورد از آنها در آنجا کار می کنند. برای مقایسه، در فرانسه (که 3/4 نیاز انرژی خود را با هزینه نیروگاه های هسته ای پوشش می دهد) 59 راکتور وجود دارد، در حالی که در روسیه تنها 31 رآکتور وجود دارد.

به هر حال، حادثه 1986 در چرنوبیل برای ایالات متحده بسیار راحت بود. آنقدر راحت و در زمان مناسب اتفاق افتاده است که در مورد تصادف آن تردیدهای زیادی وجود دارد.

وضعیت رد انرژی اتمی در ژاپن به طور کلی فراتر از مرزهای خیر و شر به نظر می رسد.... کشوری که تقریباً یک سوم تولید برق از راکتورهای هسته‌ای را به دنبال نتایج حادثه فوکوشیما در اختیار داشت که در حال حاضر برای ایالات متحده به همان اندازه مناسب و به موقع است. تنها 2 راکتور از 54 راکتور را کار می کند... انرژی جایگزین، که از آن می‌توانید کیلووات‌های جدید را از آن جدا کنید، ابتدا باید به جزایر ژاپن آورده شود، و اکنون، در برابر پس‌زمینه چین و اندونزی، که تمام زغال‌سنگ را در منطقه آسیا و اقیانوسیه بیرون می‌کشند، کاملاً طبیعی است. گاز. علاوه بر این - گران ترین، مایع شده است. به نظر شما اگر هزینه های آن به دلیل مصرف گاز مایع گران قیمت همچنان افزایش یابد، برای اقتصاد ژاپن که در حال حاضر در مقابل پس زمینه کره جنوبی و چین غیررقابتی است، خوب است؟

این در حالی است که با تأسیسات غنی سازی در ایالات متحده، وضعیت در حالت مراقبت قرار دارد. بلافاصله پس از خصوصی سازی USEC، اتهامات مختلفی علیه آن شروع شد، از بی کفایتی گرفته تا تبانی ناصادقانه و رشوه ... وضعیت مالی این شرکت بسیار دشوار است و آینده برنامه غنی سازی اورانیوم در ایالات متحده بولتن دانشمندان اتمی در ماه مه 2002 نوشت: هزینه های بالای سربار و فناوری های منسوخ دهه 50، تجارت USEC را به یک تجارت بی سود و کاملاً وابسته به یارانه های روسیه تبدیل کرده است.

از آن زمان، کمی تغییر کرده است. «سازمان‌های عامل (در ایالات متحده) از USEC متنفرند. روس ها از USEC متنفرند. وزارت انرژی ایالات متحده از USEC متنفر است "، - می گوید روزنامه بریتانیایی" فایننشال تایمز ". و در این شرایط نفرت جهانی، شرکت غنی سازی مرتباً تاریخ راه اندازی کارخانه پیکتون را به تعویق می اندازد، دائماً برآورد ساخت و ساز را به سمت بالا محاسبه می کند و همچنین دائماً نیاز به تزریق اضافی از بودجه فدرال دارد.

ایالات متحده موقعیت های بسیاری را در چرخه سوخت از دست داده و به واردات وابسته است. تبدیل اورانیوم با درجه تسلیحات تقریباً تنها حوزه چرخه سوخت هسته ای است که یک شرکت از ایالات متحده هنوز می تواند با تامین کنندگان خارجی رقابت کند. و این نظر من نیست - این نظر شرکت اتمی "ConverDyn" از خود ایالات متحده است.

بنابراین کار سخت با اورانیوم با درجه تسلیحات برای روسیه مفید بود و در ایالات متحده، به لطف آن، تخریب صنعت هسته‌ای تسریع شد. گل سرسبد غنی‌سازی آمریکا، شرکت USEC است، پس از اینکه کار برنامه HEU-LEU در یک بحران عمیق قرار دارد و به دلایلی روسیه هنوز تقریباً 800 تن اورانیوم رایگان با درجه سلاح دارد.

در ادامه داستان در مورد فن آوری های یک چرخه بسته هسته ای، من می خواهم در موزاییکی از حقایق در مورد راکتورها، ایزوتوپ ها و مفاهیم تکنولوژیک، آجر اصلی را قرار دهم، که بدون آن تصور یک تصویر یکپارچه از آنچه که همه شرکت کنندگان در این پروژه وجود ندارد بسیار دشوار است. مسابقه به آینده روشن از اتم صلح آمیز می خواهید به دست آورید.

من در مورد سوخت صحبت می کنم.

کل دسیسه آینده انرژی هسته ای حول سوخت و پردازش آن در چرخه بسته سوخت هسته ای است. این بستگی به این دارد که بازفرآوری سوخت هسته‌ای مصرف‌شده چگونه و چقدر کارآمد سازماندهی شود و آیا چرخه بسته سوخت هسته‌ای به فناوری آینده تبدیل می‌شود یا اینکه «ببر کاغذی» باقی می‌ماند که هرگز نمی‌تواند بیشترین چیزی را بگیرد. موش خواب آلود

بنابراین، افراد سرسختی روی صفحه نمایش وجود دارند!

در سمت راست اورانیوم با درجه سلاح، در سمت چپ پلوتونیوم با درجه سلاح. آنها در زندگی، در شکل، اینگونه به نظر می رسند فلزات خالصکه آنها هستند. هر دو اورانیوم با درجه تسلیحات و پلوتونیوم با درجه تسلیحات توصیه می شود فقط با دستکش های محافظ مخصوص استفاده شوند و پلوتونیوم نیز باید در بسته بندی هوادار نگهداری شود - کوچکترین ذرات پلوتونیوم به دلیل فرار طبیعی و سمیت رادیواکتیو بالا (بیش از 1000 برابر بیشتر از اورانیوم) می تواند به راحتی در برونش ها و ریه ها ته نشین شود و متعاقباً باعث آسیب غیر قابل برگشت به اندام های تنفسی شود.
در همان زمان، مانند بسیاری از فلزات سنگین دیگر، پلوتونیوم و اورانیوم به شدت از بدن انسان حذف می شوند - حتی پس از 40 سال، تنها نیمی از این عناصر از کبد انسان حذف می شوند.
به طور کلی، پلوتونیوم و اورانیوم هر دو در سوخت خود، از نظر شیمیایی و ایزوتوپی در حالت خالص، نیاز به رسیدگی بسیار دقیق و دقیق دارند.

اما مشکلاتی که باید هنگام استفاده از آنها در چرخه بسته سوخت هسته ای حل شوند، حتی دشوارتر هستند ...


چرا ZYATZ مورد نیاز است؟ و همه چیز درباره چیست - یک چرخه هسته ای بسته؟ ما در این چرخه چه چیزی را می بندیم و این کیمیاگری هسته ای چیست که به ما کمک می کند به معنای واقعی کلمه "از هیچ سوخت بسازیم"؟

ZNFC، در اصل خود، در نسخه اورانیومی خود، دائمی، چند مرحله ای و پر زحمت است. فرآیند تبدیل اورانیوم به پلوتونیوم.
و سوزاندن پلوتونیوم حاصل همراه با اورانیوم که دوباره به ما می دهد اضافیمقادیر پلوتونیومی که دوباره از اورانیوم به دست می آید.
در چارچوب مکانیک ایزوتوپ، من قبلاً به نوعی این جادو را در اینجا تجزیه و تحلیل کرده ام.

در چارچوب استفاده و پردازش سوخت، این "رقص دور ایزوتوپی" جالب تر به نظر می رسد.
اول، طرح‌های راکتور امروزی شامل بارگیری و تخلیه دوره‌ای سوخت هسته‌ای است. با توجه به این واقعیت که پلوتونیوم در "طبیعت وحشی" ما یافت نمی شود، راکتور بارگیری می شود. اورانیوم طبیعی یا غنی شده.
امروزه تنها یک نوع از راکتورهای صنعتی در جهان بر روی اورانیوم طبیعی کار می کنند - راکتورهای کانادایی CANDU و کلون های آنها در چندین کشور دیگر (به عنوان مثال، هند):

این در واقع تنها رآکتور آب سنگین تا به امروز است - امروزه فقط راکتورهای CANDU می توانند با اورانیوم طبیعی کار کنیدبدون نیاز به فرآیندهای پیچیده جداسازی ایزوتوپ اورانیوم - چه در سانتریفیوژهای مدرن و چه در کارخانه‌های انتشار گازی که اکنون به گذشته تبدیل شده‌اند.
علاوه بر این، راکتورهای CANDU، در اصل، حتی می‌توانند با کمی تغییر و تنظیم دقیق، حتی «بخورند» سوخت هسته ای مصرف کرده است(SNF) پشت راکتورهای آب تحت فشار از نوع VVER یا PWR.

"NS؟ و چگونه است - دوباره سوزاندن آنچه قبلاً سوخته است؟ "- خواننده خواهد پرسید. و او مطمئناً درست خواهد بود - در مورد نفت، گاز یا زغال سنگ. این سوخت های شیمیایی در واقع در فرآیند تولید انرژی کاملاً می سوزند. اما در مورد سوخت هسته ای، همانطور که رفیق استالین می گفت: "اینطور نبود، savsem اینطور نبود."

موضوع این است که هیچ یک از راکتورها سوخت به طور کامل نمی سوزد... در برخی از زمان‌ها، محتوای ایزوتوپ شکافت‌پذیر در هسته به سادگی زیر سطوح بحرانی خاص قرار می‌گیرد و یک واکنش زنجیره‌ای خودپایدار به سادگی غیرممکن می‌شود - حتی روی میله‌های جذبی که به طور کامل از هسته بیرون کشیده شده‌اند، نوترون‌های حاصل از شکافت هسته برخی از هسته های U235 به سادگی نمی توانند هسته های زیر را برای ادامه واکنش زنجیره ای پیدا کنند.
موضوع این است که همانطور که قبلاً در مقاله خود در مورد مکانیک ایزوتوپ ها نوشتم، بخشی از نوترون های حاصل از واکنش زنجیره ای شکافت اورانیوم به ناچار توسط ساختارهای راکتور جذب می شود، بخشی توسط تعدیل کننده و خنک کننده به تأخیر می افتد. بخش قابل توجهی از نوترون ها به آرامی 238 U موجود در میله های سوخت را به همان 239 Puu تبدیل می کنند که در تصویر بالایی ما نشان داده شده است.
علاوه بر این، توجه به این نکته بسیار مهم است که چنین فرآیندی برای تبدیل تدریجی اورانیوم به پلوتونیوم در حال انجام است. از ثانیه اولاز لحظه ای که یک واکنش هسته ای در هسته یک راکتور هسته ای آغاز شد.
یعنی، با وجود این واقعیت که برای شروع واکنش شکافت، بشر هنوز هم یک "هسته‌ای منطبق" به شکل ایزوتوپ به راحتی قابل تقسیم 235 U دارد، حتی در راکتورهای آب تحت فشار مدرن مانند VVER یا PWR. فقط اورانیوم 235 U نیست که می سوزد... در آنها، از همان ثانیه اول از آغاز واکنش زنجیره ای، دومین "مرد سخت" - پلوتونیوم شروع به تشکیل (و سوزاندن!) می کند.

درصد احتراق سوخت با چه مقدار مشخص می شود؟ همانطور که می توانید تصور کنید، وزن کردن یک عنصر سوخت "سوخته" عملاً بی فایده است - بر خلاف ماشین زغال سنگ با کیفیت بالا که تقریباً به طور کامل به شکل دی اکسید کربن (CO 2) تبدیل می شود و تنها تعداد انگشت شماری خاکستر غیر قابل احتراق برای ما باقی می گذارد. عنصر سوخت عملا جرم اصلی خود را از دست نمی دهد.
تمام جرم اولیه آن، به استثنای تلفات نوترون و انتشار اندکی از گازهای بی اثر که به عنوان محصولات واکنش تشکیل می شود، در داخل میله سوخت باقی می ماند.
بنابراین، برای اندازه گیری درصد احتراق سوخت اولیه، دانشمندان اتمی به یک پارامتر زیرکانه دست یافتند: مگاوات در روز به ازای هر تن سوختیا به اختصار - مگاوات روز / تن.
این پارامتر را می توان مستقیماً با اندازه گیری توان لحظه ای راکتور و دانستن مقدار بار اولیه کامل آن اندازه گیری کرد. قابل درک است، با توجه به این واقعیت که سوخت در راکتور به تدریج می سوزد و تجزیه می شود، همه چیزهای دیگر برابر هستند، سوخت هسته ای "تازه" مقدار آنی بالاتری از مگاوات روز در هر تن تولید می کند.
بنابراین برای "تنظیم" راکتور از نظر قدرت، بسته به "تازه" سوخت، از میله های کنترلی مخصوص (جاذب نوترون) استفاده می شود که بخشی از شار نوترون اضافی را از سوخت تازه می گیرند.
به طور نسبی، میله های جذب، "دریچه گاز" راکتور هستند که بسته به درجه باز شدن آن، به سوخت هسته ای اجازه می دهد تا تمام پتانسیل یک واکنش زنجیره ای را که در دسترس است نشان دهد.


در پایین - هسته راکتور با میله های سوخت، در بالا - کانال هایی برای میله های کنترل.
مدل مقطعی یک راکتور کوچک. مقیاس 1: 1.

با این حال، تا به امروز، عامل محدود کننده اصلی برای درجه سوختن سوخت هسته ای، به هیچ وجه امکان کنترل راکتور با میله های کنترل نیست. میله های کنترل راکتور به هیچ وجه در "قفسه بالایی" ("گاز به شکست، و سپس خواهیم دید") در پایان کارزار استفاده از سوخت هسته ای در راکتور نیست.
محدودیت اصلی در عمق سوختن سوخت هسته ای امروزه با آن مرتبط است تجمع محصولات شکافت... در نتیجه هر شکافت هسته اورانیوم، به جای یک اتم، دو هسته جدید تشکیل می شود که حجم کل آنها تقریباً دو برابر حجم اتم جدا شده است، زیرا همه اتم های عناصر شیمیایی، به طور کلی، تقریباً دارای یک اتم هستند. همان جلدها علاوه بر این، اتم های جدید، که قطعات شکافت هستند، متعلق به سایر عناصر شیمیایی هستند، به همین دلیل نمی توان آنها را در گره های شبکه بلوری اورانیوم قرار داد.
خوب، برای یک میان وعده، همانطور که قبلاً نیز اشاره کردم، برخی از محصولات شکافت گازها هستند (عمدتاً کریپتون و زنون بی اثر و همچنین هلیوم موجود در همه جا) که باعث باد بیشتر TVEL تاسف بار از داخل می شود.
از آنجایی که همه این فرآیندها منجر به افزایش حجم ماده در داخل میله سوخت می شود، عمق سوختن سوخت هسته ای امروزه منحصراً توسط فشار محصولات واکنش در داخل میله سوخت محدود شده است - و توانایی طراحی آن برای مقاومت در برابر این فشار. .
خود میله های سوخت، بلوک های ساختمانی اولیه سوخت هسته ای، قبلاً در وبلاگ من مورد استفاده قرار گرفته اند. اینجا اند:

اینها "قرص"های کوچکی هستند که در آنها اورانیوم غنی شده یا در آینده، چرخه سوخت هسته ای بسته، سوخت مخلوط اورانیوم-پلوتونیوم در فرآیند ساخت سوخت هسته ای قرار می گیرد. گزینه دوم نیز سوخت MOX (یا MOX) نامیده می شود که مخفف اکسیدهای مخلوط است.
این سوخت اکسید فلزی (البته، تا حد زیادی مخلوط نشده، اما کاملاً اورانیوم) است که اکنون توسط اکثر نیروگاه های هسته ای استفاده می شود. چرا؟

مسئله این است که اورانیوم خالص و فلزی در واقع "مرد سختی" است. عمق سوختن جدایی ناپذیر برای فلز اورانیوم است مجموع 3000-3500 مگاوات · روز / تن.پس از این لحظه، محصولات واکنش یک میله سوخت خالص اورانیوم را مانند یک قطره نیکوتین می شکند - یک همستر فقیر از یک حکایت معروف.
از آنجایی که شکافت 1 گرم اورانیوم با آزاد شدن حدود 1 مگاوات · روز انرژی همراه است، به راحتی می توان با نوشتن گرم اورانیوم مصرفی به جای مگاوات، محاسبه کرد که از تن اولیه چند گرم اورانیوم می سوزد. -روزهای انرژی حرارتی در اینجا چنین ترفند کوچکی از محاسبات اتمی وجود دارد. آنهایی که مایلند می توانند با یک گرم اورانیوم، با یک مگاوات روز انرژی، موسیقی کره های جهانی و دست پروردگارمان را ببینند، اما من فقط می گویم: عالی شد، راحت است. برای شمارش
بنابراین، با استفاده از میله‌های سوخت فلزی اورانیوم، می‌توان در حالت ایده‌آل، از هر تن اورانیومی که در ابتدا وارد راکتور می‌شود، حدود 3500 گرم (3.5 کیلوگرم) اورانیوم در هر کمپین راکتور بسوزاند.
در صورتی که ما، بدون هیچ مقدمه ای، یک راکتور معمولی را در راکتور خود بارگذاری کنیم اورانیوم طبیعیمعمولاً چنین می کردند - میله های سوخت از سوخت اورانیوم فلزی ساده تشکیل می شدند و تقریباً نیمی از مقدار نور را می سوزاندند که ایزوتوپ 235 U موجود در اورانیوم طبیعی را می سوزاند.
بنابراین، 0.2-0.3 درصد از ایزوتوپ 235 U در سوخت هسته ای مصرف شده راکتورهای اورانیوم طبیعی باقی می ماند.غنی سازی مجدد چنین اورانیومی تا کنون از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، بنابراین معمولاً به صورت به اصطلاح زباله (یا تخلیه شده) باقی می ماند. ) اورانیوم با این حال، اورانیوم ضایعاتی از چنین رآکتورهایی، همراه با پسماندهای سانتریفیوژهای گاز و زباله‌های کارخانه‌های انتشار گاز، بعداً می‌توانند به راحتی به عنوان ماده بارور در راکتورهای تولیدکننده استفاده شوند.
نوترون های سریع

با توجه به چنین مقدار کم سوخت هسته ای مطلق (در مگاوات · روز) و نسبی (حداکثر 50٪)، عملکرد یک راکتور اورانیوم طبیعی برای اپراتورها به جهنمی تبدیل می شود.
در واقع، کار با یک راکتور اورانیوم طبیعی جایگزینی دائمی و روزانه سوخت هسته ای مصرف شده با سوخت تازه است. اگر به عکس راکتور CANDU نگاه کردید و فکر کردید که این لحظه تعمیر و نگهداری نادر و نادر آن است، پس باید شما را ناامید کنم.
راکتورهای اورانیوم طبیعی باید تقریباً دائماً با سوخت بارگیری شوند. بنابراین، در لباس‌های محافظ، در ماسک‌ها و دستکش‌ها، هنگام کار با سوخت هسته‌ای تازه و به‌ویژه با سوخت هسته‌ای مصرف‌شده، که قبلاً نوترون‌ها را جمع‌آوری کرده است، از محصولات واکنش و گازهای بی‌اثر متورم شده و در تاریکی کمی می‌درخشد، با رعایت تمام احتیاط‌ها. .

با این حال، برای ترکیبات اورانیوم، سوزاندن سوخت هسته ای می تواند بسیار بیشتر باشد. به عنوان مثال، اکسید اورانیوم یک ماده بسیار متخلخل است و بنابراین قادر است بسیار بیشتر از اورانیوم فلزی، محصولات شکافت و گازهای بی اثر را در داخل یک عنصر سوختی بدون اختلالات قابل مشاهده در شکل عنصر سوخت - تا 40000 مگاوات - تا 100000 انباشته کند. مگاوات · روز / تن.
به راحتی می توان محاسبه کرد که چنین مقادیری از عمق سوختن (طبق قانون "مگاوات روز برابر با یک گرم اورانیوم است") با احتراق عناصر سوخت در یک تن از 40 تا 100 کیلوگرم مطابقت دارد. 235 U.
با توجه به اینکه امروزه راکتورهای آب تحت فشار مدرن بر روی اورانیوم غنی شده با درصد ایزوتوپ 235 U در حد 3.5-4.5٪ کار می کنند، این ما را به یک پارادوکس سوق می دهد: به نظر می رسد راکتورهای مدرن VVER و PWR ایزوتوپ نور 235 U را می سوزانند. حتی بیشتراز مقداری که در بار اولیه سوخت هسته ای به آنها داده شد.

با این حال، در واقعیت، این مورد نیست.
امروزه، در واقع، هنگام استفاده از اورانیوم با غنی سازی 3.5-4.5 درصد در ایزوتوپ 235 U، حدود 50 درصد انرژیدر طول کارزار بارگیری چنین راکتوری اختصاص داده شده است، به دلیل شکافت اتم های ایزوتوپ پلوتونیوم رخ می دهد- 239 پلوتونیم به طور مستقیم در TVEL تولید می شود.
همین بچه ها.
پلوتونیوم از قبل به ما می دهد (امروز!) حدود نیمی از کل انرژی، که از فرآیند شکافت هسته های سنگین می گیریم.

با در نظر گرفتن سهم پلوتونیوم در بهره برداری از راکتورهای اورانیوم غنی شده، می توانید بر اساس سوخت هسته ای به دست آمده و سهم محاسبه شده پلوتونیوم در انتشار گرما، محاسبه کنید که یک راکتور آب تحت فشار مدرن واقعاً چه مقدار اورانیوم را در "کوره" می سوزاند. .
نتیجه، من فکر می کنم، شما را نیز شگفت زده خواهد کرد.
راکتورهای مدرن ترک می کنند حدود نیمی از محتوای اولیه اورانیوم در سوخت تازهبا فرستادن آن به سوخت هسته ای مصرف شده. مجموعه های TVEL و سوخت به سادگی از کار می افتند قبل از اینکه واکنش زنجیره ای زمان لازم برای سوزاندن تمام اورانیوم سبک ایزوتوپ 235 U موجود در راکتور را داشته باشد!


این یک کلوچه نیست، بلکه یک مرد است - خوشبختانه، گوردون فریمن نیست.
پلوتونیوم فلزی بدون لایه محافظ.

به دلیل سوختن کنترل شده 235 U و جایگزینی ماهرانه اورانیوم سوخته با پلوتونیوم تازه تولید شده مستقیماً در عنصر سوخت از 238 U است که اکنون مدت زمان کار راکتورهای اورانیوم غنی شده گام به گام افزایش می یابد. در عین حال، جالب این است که سطح کلی غنی‌سازی سوخت به هیچ وجه به اندازه طول مدت عملیات راکتور در یک بار افزایش نمی‌یابد.

در ابتدای کار راکتور، کمپین استاندارد برای VVER ها و PWR ها یک کمپین 12 ماهه و یک ساله در نظر گرفته شد.
در اواسط دهه 1980، در ایالات متحده، در یکی از ایستگاه های راکتور 4 حلقه ای وستینگهاوس PWR، یک کارزار گسترده با انتقال نهایی به چرخه سوخت هسته ای 18 ماهه راه اندازی شد. پس از اثبات علمی عملیات آزمایشی، تمام نیروگاه های هسته ای با PWR در ایالات متحده انتقال به چرخه سوخت 18 ماهه را آغاز کردند و تا سال 1997-1998 آن را به طور کامل تکمیل کردند، کمی بعد این روند در تمام واحدهای جهان آغاز شد. راکتورهای آب تحت فشار، به جز راکتورهای روسی.

به عنوان مثال، در فرانسه، تا پایان دهه 1990، همه راکتورهای با ظرفیت بیش از 900 مگاوات به یک کمپین 18 ماهه تبدیل شدند. در اواخر دهه 1990 و اوایل دهه 2000، بسیاری از PWRهای غربی شروع به حرکت به سمت چرخه 24 ماهه کردند، اما اکثر این راکتورها 900 مگاوات یا کمتر هستند. بنابراین، برای تقریبا دو دهه، PWR های غربی با ظرفیت نزدیک به VVER-1000 با یک کمپین سوخت 18 ماهه، با تمایل به تغییر به دوره 24 ماهه بارگذاری هسته مشخص می شوند. از سوی دیگر، راکتورهای VVER-1000 انتقال به چرخه سوخت 18 ماهه را تنها در سال 2008 آغاز کردند (واحد 1 NPP بالاکوو) و برنامه ریزی شده است که این فرآیند در سال 2014 به طور کامل تکمیل شود.
چرا دانشمندان هسته‌ای روسی در تغییر به کمپین‌های طولانی‌مدت در راکتورهای تحت فشار آب خنک روسیه بسیار کند هستند؟ از این گذشته، دقیقاً ICUF بالا، کاهش هزینه نگهداری راکتور و از کار افتادن آن، و کاهش دوز تشعشعات پرسنل عملیاتی است - این معنای انتقال به کمپین های طولانی برای بارگیری با سوخت هسته ای است. .

همه چیز در مورد تفاوت در رویکردهای مهندسی و طراحی VVER روسی و PWR غربی است. در این راکتورها از مجموعه های سوختی (FA) مختلفی استفاده می شود که میله های سوخت در آنها بسته بندی می شوند. اینها همان «مربع ها» و «شش ضلعی»های بسیار بدنام است که همه رسانه ها برای مدت طولانی از آنها صحبت می کنند. در اینجا یک مقایسه بصری وجود دارد:


این یک مقطع از هسته های دو راکتور با قدرت قابل مقایسه است - VVER-1000 روسی (قدرت الکتریکی 1000 مگاوات) و آمریکایی وستینگهاوس PWR 4 حلقه (قدرت الکتریکی 1100 مگاوات). همانطور که می بینید، "برادر" آمریکایی VVER از ناحیه کمر بسیار ضخیم تر است.
قطر PWR غربی معمولاً 4.83 متر و حتی بیشتر است، در حالی که بدنه VVER فقط 4.535 متر قطر دارد. اعتقاد بر این است که چنین قطر بدنه VVER مانند همیشه با "فاصله بین لبه های باستانی" تنظیم شده است. اسب های رومی" (و به طور دقیق تر، قوانین زیر برای حمل و نقل توسط راه آهن اتحاد جماهیر شوروی است)، با این حال، به طور کلی، انتخاب چنین طرح رآکتوری نیز تحت تأثیر کیفیت دیگری از شش ضلعی، یعنی انباشته شدن شش ضلعی قرار گرفت. مجموعه های سوخت در هسته
بسته بندی مربعی مجموعه های سوخت از نظر ناهمواری جریان مایع خنک کننده در سطح مقطع مجموعه های سوخت بسیار پایین تر از شش ضلعی است - مربع در گوشه ها به خوبی خنک می شود، اما بسیار ضعیف - در وسط مجموعه های سوخت. . اما شش ضلعی مجموعه سوخت روسیه از نظر شکل بسیار نزدیکتر به یک دایره ایده آل است، به همین دلیل خنک شدن مجموعه سوخت شش ضلعی و شش ضلعی بسیار یکنواخت تر است. بنابراین، در مجموعه های غربی، در ابتدا از تقویت کننده های مشبک نصب شده بر روی مجموعه های سوخت برای مخلوط کردن مایع خنک کننده در سطح مقطع مجموعه استفاده می شد.

با این حال، مانند هر زندگی واقعی - هر راه حل مهندسی جنبه "تاریک" خود را دارد. با دریافت مزایای زیادی به دلیل بسته بندی فشرده خوب مجموعه های سوخت در هسته راکتور - از نظر وزن ساختار، قدرت پمپ، تبادل حرارت بین مجموعه های آب و سوخت، طراحان شوروی مقادیر بار حرارتی ویژه بالاتری را برای VVER به دست آوردند. به دست آمده در PWR غربی: راکتور غربی دارای بار حرارتی ویژه 100 کیلووات بر لیتر مایع خنک کننده است، در حالی که VVER در حال حاضر دارای 110 کیلووات در لیتر است.
با توجه به این واقعیت ناخوشایند، مونتاژهای شش گوش شوروی و سپس روسی راه بسیار طولانی برای بهبود کیفیت را طی کرده اند.

با توجه به چنین حالت حرارتی شدید هسته راکتور، میزان کل تصادف مجموعه های از نوع "شش ضلعی" برای کل دوره "عصر اتمی" بود. تاریخی به طور متوسط ​​بالاتراز "میدان" غربی. یک گزارش بزرگ و طولانی آژانس در مورد اینکه چه چیزی، کجا و چه زمانی از مجموعه‌های سوخت در راکتورهایی با طرح‌های مختلف و با انواع مختلف مجموعه‌های سوخت جریان یافته است، همه داده‌های بعدی از آن است.

اما تا سال 2006، متخصصان روسی مجموعه های سوخت شش ضلعی را برای VVER ها تنظیم کردند تا ما 9 کاهش فشار مجموعه های سوخت، به طور متوسط ​​در سراسر جهان - 10 و در ایالات متحده - 17 نشت "مربع" به ازای هر 1000 قطعه بارگیری شده در راکتور.

و این در حالی است که حتی یک دهه قبل وضعیت متفاوت بود: مجموعه های سوخت شش ضلعی از VVER ها در 39 مورد از 1000 مورد نشت و خرابی داشتند، در ایالات متحده PWR با سوخت "مربع" در 20 مورد به ازای هر هزار مجموعه سوخت نشت می کرد. و در ژاپن به ازای هر 1000 دستگاه تنها 0.5 نشت مجموعه سوخت وجود داشت.

مثل این.
افراد سرسخت برای عصر هسته ای حیاتی هستند. راکتور اکنون باید حداقل 60 سال کار کند، مونتاژ سوخت در آینده نزدیک سوخت بیش از 40000 مگاوات · روز / تن را فراهم می کند، کمپین راکتور قطعا به 24 ماه خواهد رسید و ICUF باید با اطمینان از 90 گام بردارد. ٪ علامت.

خوب، نیمی از تمام انرژی دریافتی امروز از اتم‌های پلوتونیوم ساخته شده توسط بشر که توسط خود بشر تولید می‌شود، به‌زودی به‌طور اجتناب‌ناپذیر به سه چهارم تبدیل می‌شود، و احتمالاً حتی از مرز 90 درصد نیز فراتر می‌رود، پس از ICUM نیروگاه‌های هسته‌ای.

و در نهایت به ZYATZ می رسیم. که خیلی وقت پیش شروع شد و امروز در بلژیک کاملاً نامحسوس است...

با دوستان به اشتراک بگذارید یا برای خود ذخیره کنید:

بارگذاری...