تعریف فناوری های هسته ای و طبقه بندی آنها. فناوری های هسته ای برنامه های تسلیحات هسته ای

یوتیوب دایره المعارفی

1 / 5

✪ آخرین فن آوری های موتور موشک هسته ای 2016

✪ اولین موتور فضایی هسته ای جهان در روسیه مونتاژ شد.

✪ افق اتمی (26/03/2016): فناوری های ایمنی هسته ای

✪ راکتور هسته ای به جای قلب؟

✪ انرژی هسته ای و فناوری

زیرنویس

فیزیک

هسته اتمی از دو نوع نوکلئون - پروتون و نوترون - تشکیل شده است. آنها با به اصطلاح تعامل قوی کنار هم نگه داشته می شوند. در این حالت، انرژی پیوند هر نوکلئون با سایر نوکلئون ها به تعداد کل نوکلئون های هسته بستگی دارد، همانطور که در نمودار سمت راست نشان داده شده است. نمودار نشان می دهد که برای هسته های سبک، با افزایش تعداد نوکلئون ها، انرژی اتصال افزایش می یابد و برای هسته های سنگین کاهش می یابد. اگر نوکلئون ها را به هسته های سبک اضافه کنید یا نوکلئون ها را از اتم های سنگین حذف کنید، این تفاوت در انرژی اتصال به عنوان انرژی جنبشی ذرات آزاد شده در نتیجه این اعمال آزاد می شود. انرژی جنبشی (انرژی حرکت) ذرات پس از برخورد ذرات با اتم ها به حرکت حرارتی اتم ها تبدیل می شود. بنابراین انرژی هسته ای خود را به شکل گرما نشان می دهد.

تغییر در ترکیب هسته را تبدیل هسته ای یا واکنش هسته ای می نامند. واکنش هسته ای با افزایش تعداد نوکلئون ها در هسته واکنش گرما هسته ای یا همجوشی هسته ای نامیده می شود. واکنش هسته ای با کاهش تعداد نوکلئون ها در هسته، فروپاشی هسته ای یا شکافت هسته ای نامیده می شود.

همجوشی هستهای

شکافت هسته ای می تواند خود به خود (خود به خود) یا ناشی از تأثیرات خارجی (القا شده) باشد.

شکافت خود به خود

علم مدرن معتقد است که تمام عناصر شیمیایی سنگین تر از هیدروژن در نتیجه واکنش های گرما هسته ای درون ستارگان سنتز شده اند. بسته به تعداد پروتون ها و نوترون ها، هسته می تواند پایدار باشد یا تمایل داشته باشد که به طور خود به خود به چندین قسمت تقسیم شود. پس از پایان زندگی ستارگان، اتم های پایدار دنیایی را که ما می شناسیم تشکیل دادند و اتم های ناپایدار به تدریج قبل از تشکیل اتم های پایدار تجزیه شدند. بر روی زمین تا به امروز، تنها دو ماده ناپایدار در مقادیر صنعتی زنده مانده اند. رادیواکتیو) عناصر شیمیایی - اورانیوم و توریم. سایر عناصر ناپایدار به صورت مصنوعی در شتاب دهنده ها یا راکتورها تولید می شوند.

واکنش زنجیره ای

برخی از هسته های سنگین به راحتی یک نوترون آزاد خارجی را متصل می کنند، ناپایدار می شوند و فروپاشی می کنند و چندین نوترون آزاد جدید منتشر می کنند. به نوبه خود، این نوترون های آزاد شده می توانند وارد هسته های مجاور شوند و همچنین با آزاد شدن نوترون های آزاد بیشتر باعث فروپاشی آنها شوند. این فرآیند واکنش زنجیره ای نامیده می شود. برای رخ دادن یک واکنش زنجیره ای، لازم است شرایط خاصی ایجاد شود: در یک مکان مقدار کافی از ماده ای که قادر به انجام یک واکنش زنجیره ای است، متمرکز شود. چگالی و حجم این ماده باید به اندازه ای باشد که نوترون های آزاد زمان خروج از ماده را نداشته باشند و با احتمال زیاد با هسته ها تعامل داشته باشند. این احتمال مشخص می شود ضریب ضرب نوترون. هنگامی که حجم، چگالی و پیکربندی ماده به ضریب ضرب نوترون اجازه می دهد تا به وحدت برسد، یک واکنش زنجیره ای خودپایدار آغاز می شود و جرم ماده شکافت پذیر جرم بحرانی نامیده می شود. به طور طبیعی، هر پوسیدگی در این زنجیره منجر به آزاد شدن انرژی می شود.

مردم یاد گرفته اند که واکنش های زنجیره ای را در ساختارهای خاص انجام دهند. بسته به سرعت مورد نیاز واکنش زنجیره ای و تولید گرمای آن، به این ساختارها سلاح های هسته ای یا راکتورهای هسته ای می گویند. در سلاح های هسته ای، یک واکنش زنجیره ای کنترل نشده شبیه بهمن با حداکثر ضریب ضرب نوترون قابل دستیابی به منظور دستیابی به حداکثر آزادسازی انرژی قبل از تخریب حرارتی ساختار انجام می شود. در راکتورهای هسته‌ای، آن‌ها سعی می‌کنند شار نوترونی پایدار و انتشار گرما را به دست آورند تا راکتور وظایف خود را انجام دهد و در اثر بارهای حرارتی بیش از حد فرو نریزد. این فرآیند واکنش زنجیره ای کنترل شده نامیده می شود.

واکنش زنجیره ای کنترل شده

در راکتورهای هسته ای شرایط برای واکنش زنجیره ای کنترل شده. همانطور که از معنای یک واکنش زنجیره ای مشخص است، سرعت آن را می توان با تغییر ضریب ضرب نوترون کنترل کرد. برای انجام این کار، می توانید پارامترهای مختلف طراحی را تغییر دهید: چگالی ماده شکافت پذیر، طیف انرژی نوترون ها، معرفی موادی که نوترون ها را جذب می کنند، نوترون ها را از منابع خارجی اضافه می کنند و غیره.

با این حال، واکنش زنجیره ای یک فرآیند بسیار سریع شبیه بهمن است؛ کنترل قابل اعتماد مستقیم آن تقریبا غیرممکن است. بنابراین، برای کنترل واکنش زنجیره ای، نوترون های تاخیری از اهمیت زیادی برخوردار هستند - نوترون هایی که در طی واپاشی خود به خود ایزوتوپ های ناپایدار تشکیل شده در نتیجه فروپاشی اولیه مواد شکافت پذیر تشکیل می شوند. زمان از واپاشی اولیه تا نوترون های تاخیری از میلی ثانیه تا دقیقه متغیر است و سهم نوترون های تاخیری در تعادل نوترونی راکتور به چند درصد می رسد. چنین مقادیر زمانی امکان تنظیم فرآیند با استفاده از روش های مکانیکی را فراهم می کند. ضریب ضرب نوترون با در نظر گرفتن نوترون های تاخیری، ضریب ضرب نوترون موثر نامیده می شود و به جای جرم بحرانی، مفهوم واکنش پذیری راکتور هسته ای مطرح شد.

پویایی یک واکنش زنجیره ای کنترل شده نیز تحت تأثیر سایر محصولات شکافت است که برخی از آنها می توانند به طور مؤثر نوترون ها را جذب کنند (به اصطلاح سموم نوترونی). هنگامی که واکنش زنجیره ای شروع می شود، آنها در راکتور انباشته می شوند و ضریب ضرب نوترون موثر و واکنش پذیری راکتور را کاهش می دهند. پس از مدتی تعادلی در تجمع و فروپاشی چنین ایزوتوپ هایی ایجاد می شود و راکتور وارد حالت پایدار می شود. اگر راکتور خاموش شود، سم های نوترونی برای مدت طولانی در راکتور باقی می مانند و راه اندازی مجدد را دشوار می کند. طول عمر مشخصه سموم نوترونی در زنجیره واپاشی اورانیوم تا نیم روز است. سموم نوترونی از تغییر سریع قدرت راکتورهای هسته ای جلوگیری می کند.

سوخت هسته ای

طیف نوترونی

توزیع انرژی های نوترون در یک شار نوترونی معمولاً طیف نوترونی نامیده می شود. انرژی نوترون الگوی برهمکنش نوترون با هسته را تعیین می کند. مرسوم است که چندین محدوده انرژی نوترونی را متمایز کنیم که موارد زیر برای فناوری های هسته ای قابل توجه است:

• نوترون های حرارتی آنها به این دلیل نامگذاری شده اند که با ارتعاشات حرارتی اتم ها در تعادل انرژی هستند و در برهم کنش های الاستیک انرژی خود را به آنها منتقل نمی کنند.
• نوترون های تشدید کننده آنها به این دلیل نامگذاری شده اند که سطح مقطع برای برهمکنش برخی ایزوتوپ ها با نوترون های این انرژی ها دارای بی نظمی است.
• نوترون های سریع نوترون های این انرژی ها معمولاً توسط واکنش های هسته ای تولید می شوند.

نوترون های سریع و تاخیری

واکنش زنجیره ای یک فرآیند بسیار سریع است. طول عمر یک نسل از نوترون ها (یعنی میانگین زمان از ظهور یک نوترون آزاد تا جذب آن توسط اتم بعدی و تولد نوترون های آزاد بعدی) بسیار کمتر از یک میکروثانیه است. چنین نوترونی را سریع می نامند. در یک واکنش زنجیره ای با ضریب ضرب 1.1، پس از 6 میکرو ثانیه تعداد نوترون های سریع و انرژی آزاد شده 10 26 برابر افزایش می یابد. مدیریت قابل اعتماد چنین فرآیند سریع غیرممکن است. بنابراین، نوترون های تاخیری برای یک واکنش زنجیره ای کنترل شده اهمیت زیادی دارند. نوترون های تاخیری از فروپاشی خود به خودی قطعات شکافت باقی مانده پس از واکنش های هسته ای اولیه به وجود می آیند.

علم مواد

ایزوتوپ ها

در طبیعت اطراف، مردم معمولاً با خواص موادی مواجه می شوند که توسط ساختار پوسته الکترونیکی اتم ها تعیین می شود. به عنوان مثال، این پوسته های الکترونی هستند که به طور کامل مسئول خواص شیمیایی اتم هستند. بنابراین، قبل از دوران هسته ای، علم مواد را با جرم هسته جدا نمی کرد، بلکه فقط با بار الکتریکی آن جدا می شد. با این حال، با ظهور فن آوری هسته ای، مشخص شد که همه عناصر شیمیایی ساده شناخته شده دارای بسیاری از - گاه ده ها - انواع با تعداد متفاوت نوترون در هسته و بر این اساس، خواص هسته ای کاملاً متفاوت هستند. این گونه ها ایزوتوپ های عناصر شیمیایی نامیده شدند. بیشتر عناصر شیمیایی طبیعی مخلوطی از چندین ایزوتوپ مختلف هستند.

اکثریت قریب به اتفاق ایزوتوپ های شناخته شده ناپایدار هستند و در طبیعت وجود ندارند. آنها به طور مصنوعی برای مطالعه یا استفاده در فناوری هسته ای به دست می آیند. جداسازی مخلوط ایزوتوپ های یک عنصر شیمیایی، تولید مصنوعی ایزوتوپ ها و بررسی خواص این ایزوتوپ ها از وظایف اصلی فناوری هسته ای است.

مواد شکافت پذیر

برخی از ایزوتوپ ها ناپایدار هستند و پوسیده می شوند. با این حال، پوسیدگی بلافاصله پس از سنتز ایزوتوپ رخ نمی دهد، بلکه پس از مدتی مشخصه این ایزوتوپ، نیمه عمر نامیده می شود. از نام مشخص است که این زمانی است که در طی آن نیمی از هسته های موجود یک ایزوتوپ ناپایدار تجزیه می شوند.

ایزوتوپ‌های ناپایدار تقریباً هرگز در طبیعت یافت نمی‌شوند، زیرا حتی طولانی‌ترین ایزوتوپ‌ها نیز در میلیاردها سالی که از سنتز مواد اطراف ما در کوره گرما هسته‌ای یک ستاره منقرض شده می‌گذرد، کاملاً از بین می‌روند. فقط سه استثنا وجود دارد: این دو ایزوتوپ اورانیوم (اورانیوم-235 و اورانیوم-238) و یک ایزوتوپ توریم - توریم-232 است. علاوه بر آنها، در طبیعت می توان ردپای ایزوتوپ های ناپایدار دیگری را یافت که در نتیجه واکنش های هسته ای طبیعی شکل گرفته اند: فروپاشی این سه استثنا و تأثیر پرتوهای کیهانی بر لایه های بالایی جو.

ایزوتوپ های ناپایدار اساس تقریباً تمام فناوری های هسته ای هستند.

حمایت از واکنش زنجیره ای

به طور جداگانه، گروهی از ایزوتوپ های ناپایدار وجود دارند که برای فناوری هسته ای بسیار مهم هستند و قادر به حفظ یک واکنش زنجیره ای هسته ای هستند. برای حفظ یک واکنش زنجیره ای، ایزوتوپ باید نوترون ها را به خوبی جذب کند و به دنبال آن تجزیه شود و در نتیجه چندین نوترون آزاد جدید تشکیل شود. بشریت فوق‌العاده خوش شانس است که در میان ایزوتوپ‌های ناپایدار که در طبیعت در مقادیر صنعتی حفظ شده‌اند، یکی وجود دارد که از واکنش زنجیره‌ای پشتیبانی می‌کند: اورانیوم-235.

مصالح و مواد ساختمانی

داستان

افتتاح

در آغاز قرن بیستم، رادرفورد کمک بزرگی به مطالعه پرتوهای یونیزان و ساختار اتم ها کرد. ارنست والتون و جان کاکرافت توانستند برای اولین بار هسته یک اتم را شکافتند.

برنامه های تسلیحات هسته ای

در اواخر دهه 30 قرن بیستم، فیزیکدانان به امکان ساخت سلاح های قدرتمند بر اساس یک واکنش زنجیره ای هسته ای پی بردند. این منجر به علاقه بالای دولت به فناوری هسته ای شد. اولین برنامه اتمی دولتی در مقیاس بزرگ در سال 1939 در آلمان ظاهر شد (به برنامه هسته ای آلمان مراجعه کنید). با این حال، جنگ تامین برنامه را پیچیده کرد و پس از شکست آلمان در سال 1945، برنامه بدون نتایج قابل توجهی بسته شد. در سال 1943، یک برنامه در مقیاس بزرگ با رمز پروژه منهتن در ایالات متحده آغاز شد. در سال 1945، به عنوان بخشی از این برنامه، اولین بمب هسته ای جهان ساخته و آزمایش شد. تحقیقات هسته ای در اتحاد جماهیر شوروی از دهه 20 انجام شده است. در سال 1940، اولین طرح نظری شوروی برای بمب هسته ای توسعه یافت. تحولات هسته ای در اتحاد جماهیر شوروی از سال 1941 طبقه بندی شده است. اولین بمب هسته ای شوروی در سال 1949 آزمایش شد.

سهم اصلی در انتشار انرژی اولین سلاح های هسته ای توسط واکنش شکافت انجام شد. با این وجود، واکنش همجوشی به عنوان منبع اضافی نوترون ها برای افزایش مقدار مواد شکافت پذیر واکنش استفاده شد. در سال 1952 در ایالات متحده آمریکا و 1953 در اتحاد جماهیر شوروی، طرح هایی آزمایش شدند که در آن بیشتر انرژی آزاد شده توسط واکنش همجوشی ایجاد می شد. چنین سلاح گرما هسته ای نامیده می شد. در مهمات ترموهسته ای، واکنش شکافت برای "اشتعال" واکنش گرما هسته ای بدون ایجاد سهم قابل توجهی در انرژی کلی سلاح عمل می کند.

انرژی هسته ای

اولین رآکتورهای هسته ای یا آزمایشی یا با درجه تسلیحاتی بودند، یعنی برای تولید پلوتونیوم با درجه سلاح از اورانیوم طراحی شده بودند. گرمای ایجاد شده توسط آنها در محیط منتشر شد. قدرت های عملیاتی کم و تفاوت های دمایی کم، استفاده موثر از چنین گرمای درجه پایین را برای به کار انداختن موتورهای حرارتی سنتی دشوار کرده است. در سال 1951، این گرما برای اولین بار برای تولید برق مورد استفاده قرار گرفت: در ایالات متحده آمریکا، یک توربین بخار با یک ژنراتور الکتریکی در مدار خنک کننده یک راکتور آزمایشی نصب شد. در سال 1954، اولین نیروگاه هسته ای در اتحاد جماهیر شوروی ساخته شد که در ابتدا برای مقاصد انرژی الکتریکی طراحی شده بود.

فن آوری ها

سلاح اتمی

راه های زیادی برای آسیب رساندن به مردم با استفاده از فناوری هسته ای وجود دارد. اما کشورها فقط سلاح های هسته ای انفجاری را بر اساس یک واکنش زنجیره ای به کار گرفتند. اصل عملکرد چنین سلاح هایی ساده است: لازم است ضریب ضرب نوترون را در واکنش زنجیره ای به حداکثر برسانیم، به طوری که تا آنجا که ممکن است هسته ها واکنش نشان دهند و انرژی آزاد کنند قبل از اینکه ساختار سلاح توسط گرمای تولید شده از بین برود. برای انجام این کار، یا باید جرم ماده شکافت پذیر را افزایش داد یا چگالی آن را افزایش داد. علاوه بر این، این کار باید در سریع ترین زمان ممکن انجام شود، در غیر این صورت افزایش آهسته در آزاد شدن انرژی، ساختار را بدون انفجار ذوب و تبخیر می کند. بر این اساس، دو رویکرد برای ساخت یک وسیله انفجاری هسته ای توسعه یافته است:

• طرحی با افزایش جرم، به اصطلاح طرح توپ. دو قطعه زیر بحرانی از مواد شکافت پذیر در لوله یک تفنگ توپخانه نصب شده بود. یک قطعه در انتهای لوله ثابت شده بود، دیگری به عنوان یک پرتابه عمل می کرد. شلیک قطعات را به هم نزدیک کرد، یک واکنش زنجیره ای شروع شد و یک آزاد شدن انفجاری انرژی رخ داد. سرعت نزدیک شدن قابل دستیابی در چنین طرحی به چند کیلومتر بر ثانیه محدود شده بود.
• طرحی با تراکم فزاینده، به اصطلاح طرحی انفجاری. بر اساس ویژگی های متالورژی ایزوتوپ مصنوعی پلوتونیوم. پلوتونیوم قادر به ایجاد تغییرات آلوتروپیک پایدار است که از نظر چگالی متفاوت هستند. یک موج ضربه ای که از حجم فلز عبور می کند، قادر است پلوتونیوم را از یک اصلاح ناپایدار با چگالی کم به یک اصلاح با چگالی بالا تبدیل کند. این ویژگی امکان انتقال پلوتونیوم را از حالت زیربحرانی کم چگالی به حالت فوق بحرانی با سرعت انتشار موج ضربه ای در فلز فراهم کرد. برای ایجاد یک موج ضربه ای، آنها از مواد منفجره شیمیایی معمولی استفاده کردند و آنها را در اطراف مجموعه پلوتونیوم قرار دادند به طوری که انفجار مجموعه کروی را از همه طرف فشرده کرد.

هر دو طرح تقریباً به طور همزمان ایجاد و آزمایش شدند، اما طرح انفجار کارآمدتر و فشرده‌تر بود.

منابع نوترونی

یکی دیگر از محدود کننده های آزادسازی انرژی، سرعت افزایش تعداد نوترون ها در واکنش زنجیره ای است. در مواد شکافت پذیر زیر بحرانی، تجزیه خود به خودی اتم ها رخ می دهد. نوترون های حاصل از این واپاشی اولین واکنش های زنجیره ای بهمن مانند هستند. با این حال، برای حداکثر آزاد شدن انرژی، سودمند است که ابتدا همه نوترون‌ها را از ماده حذف کنید، سپس آن را به حالت فوق بحرانی منتقل کنید و تنها پس از آن نوترون‌های احتراق را با حداکثر مقدار وارد ماده کنید. برای رسیدن به این هدف، یک ماده شکافت پذیر با حداقل آلودگی توسط نوترون های آزاد ناشی از واپاشی خود به خود انتخاب می شود و در لحظه انتقال به حالت فوق بحرانی، نوترون ها از منابع نوترونی پالسی خارجی اضافه می شوند.

منابع نوترون های اضافی بر اساس اصول فیزیکی مختلف است. در ابتدا، منابع انفجاری مبتنی بر اختلاط دو ماده گسترده شد. یک ایزوتوپ رادیواکتیو، معمولاً پلونیوم 210، با ایزوتوپ بریلیم مخلوط شد. تابش آلفا از پلونیوم باعث واکنش هسته ای بریلیم با آزاد شدن نوترون شد. متعاقباً آنها با منابع مبتنی بر شتاب دهنده های مینیاتوری جایگزین شدند که روی اهداف آنها یک واکنش همجوشی هسته ای با بازده نوترون انجام شد.

علاوه بر منابع نوترونی احتراق، وارد کردن منابع اضافی به مدار که با شروع یک واکنش زنجیره ای ایجاد می شوند، مفید بود. چنین منابعی بر اساس واکنش های سنتز عناصر سبک ساخته شده اند. آمپول های حاوی موادی مانند لیتیوم-6 دوترید در یک حفره در مرکز مجموعه هسته پلوتونیوم نصب شده بودند. جریان‌های نوترون‌ها و پرتوهای گاما از واکنش زنجیره‌ای در حال توسعه، آمپول را تا دمای همجوشی گرما هسته‌ای گرم کردند و پلاسمای انفجار آمپول را فشرده کرد و به دما با فشار کمک کرد. واکنش همجوشی آغاز شد و نوترون های اضافی را برای واکنش زنجیره ای شکافت تامین کرد.

سلاح های گرما هسته ای

منابع نوترونی مبتنی بر واکنش همجوشی خود منبع مهمی از گرما بودند. با این حال، اندازه حفره در مرکز مجموعه پلوتونیوم نمی‌تواند مواد زیادی را برای سنتز در خود جای دهد و اگر خارج از هسته شکافت‌پذیر پلوتونیوم قرار گیرد، نمی‌توان شرایط دما و فشار لازم برای سنتز را به دست آورد. لازم بود ماده برای سنتز با یک پوسته اضافی احاطه شود، که با درک انرژی یک انفجار هسته ای، فشرده سازی شوک را فراهم می کند. یک آمپول بزرگ از اورانیوم 235 ساختند و در کنار شارژ هسته ای نصب کردند. شارهای قوی نوترون از واکنش زنجیره ای باعث شکافت بهمنی اتم های اورانیوم در آمپول می شود. با وجود طراحی زیر بحرانی آمپول اورانیوم، اثر کلی پرتوهای گاما و نوترون های حاصل از واکنش زنجیره ای انفجار هسته ای آزمایشی و شکافت خود هسته های آمپول شرایطی را برای همجوشی در داخل آمپول ایجاد می کند. اکنون اندازه آمپول با ماده برای همجوشی عملاً نامحدود است و سهم آزاد شدن انرژی از همجوشی هسته ای چندین برابر از آزاد شدن انرژی انفجار هسته ای احتراق بیشتر است. چنین سلاح هایی شروع به نامیده شدن گرما هسته ای کردند.

نیروگاه هسته ای

قلب یک نیروگاه هسته ای یک راکتور هسته ای است - دستگاهی که در آن یک واکنش زنجیره ای کنترل شده از شکافت هسته های سنگین انجام می شود. انرژی واکنش های هسته ای به صورت انرژی جنبشی قطعات شکافت آزاد می شود و در اثر برخورد الاستیک این قطعات با اتم های دیگر به گرما تبدیل می شود.

چرخه سوخت

تنها یک ایزوتوپ طبیعی شناخته شده است که قادر به واکنش زنجیره ای است - اورانیوم 235. ذخایر صنعتی آن اندک است. بنابراین، امروزه مهندسان در حال حاضر به دنبال راه هایی برای تولید ایزوتوپ های مصنوعی ارزان قیمت هستند که از واکنش زنجیره ای پشتیبانی می کنند. امیدوارکننده ترین پلوتونیوم است که از ایزوتوپ رایج اورانیوم-238 با گرفتن یک نوترون بدون شکافت تولید می شود. تولید آن در همان رآکتورهای انرژی به عنوان یک محصول جانبی آسان است. تحت شرایط خاص، شرایطی امکان پذیر است که تولید مواد شکافت پذیر مصنوعی به طور کامل نیازهای نیروگاه های هسته ای موجود را پوشش دهد. در این مورد، آنها از یک چرخه سوخت بسته صحبت می کنند که نیازی به تامین مواد شکافت پذیر از منبع طبیعی ندارد.

زباله هسته ای

سوخت هسته ای مصرف شده (SNF) و مواد ساختاری راکتور با رادیواکتیویته القایی منابع قدرتمند تشعشعات یونیزان خطرناک هستند. فن آوری های کار با آنها به شدت در جهت به حداقل رساندن میزان زباله های دفن شده و کاهش دوره خطر آن بهبود می یابد. SNF همچنین منبع ایزوتوپ های رادیواکتیو ارزشمند برای صنعت و پزشکی است. پردازش مجدد SNF یک گام ضروری در بستن چرخه سوخت است.

ایمنی هسته ای

استفاده در پزشکی

در پزشکی معمولاً از عناصر ناپایدار مختلف برای تحقیق یا درمان استفاده می شود.

فن‌آوری‌های هسته‌ای پایه فناوری‌های هسته‌ای فناوری‌هایی هستند که مبتنی بر وقوع واکنش‌های هسته‌ای هستند، و همچنین فناوری‌هایی با هدف تغییر خواص و پردازش مواد حاوی عناصر رادیواکتیو یا عناصری که بر روی آنها واکنش‌های هسته‌ای رخ می‌دهد فناوری‌های انرژی هسته‌ای: - فناوری‌های راکتورهای هسته‌ای با استفاده از نوترون‌های حرارتی. فن آوری های راکتورهای هسته ای سریع نوترونی - فن آوری های راکتورهای هسته ای با دمای بالا و فوق بالا

فناوری‌های شیمیایی هسته‌ای: - فناوری‌های مواد خام هسته‌ای و سوخت هسته‌ای - فناوری‌های مواد فناوری هسته‌ای فناوری‌های هسته‌ای غنی‌سازی ایزوتوپی و تولید مواد تک ایزوتوپی و با خلوص بالا: - فناوری‌های انتشار گاز - فناوری‌های سانتریفیوژ - فناوری‌های لیزری فناوری‌های پزشکی هسته‌ای

رشد جمعیت و مصرف جهانی انرژی در جهان، کمبود حاد انرژی، که تنها با کاهش منابع طبیعی و رشد سریعتر تقاضا برای آن افزایش خواهد یافت. افزایش رقابت برای منابع محدود و نابرابر توزیع سوخت فسیلی؛ تشدید مجموعه ای از مشکلات زیست محیطی و افزایش محدودیت های زیست محیطی؛ افزایش وابستگی به وضعیت ناپایدار در مناطق کشورهای صادرکننده نفت و افزایش تدریجی قیمت هیدروکربن. مفاد غیر قابل تغییر برای پیش بینی در زمینه سناریوهای آینده:

تفاوت روزافزون در سطح مصرف انرژی ثروتمندترین و فقیرترین کشورها، تفاوت در سطوح مصرف انرژی کشورهای مختلف، ایجاد پتانسیل برای درگیری اجتماعی؛ رقابت شدید بین تامین کنندگان فناوری برای نیروگاه های هسته ای؛ نیاز به گسترش دامنه کاربرد فن آوری های هسته ای و استفاده از فناوری انرژی در مقیاس بزرگ از راکتورهای هسته ای برای مناطق تولید. لزوم انجام تغییرات و اصلاحات ساختاری در شرایط سخت اقتصاد بازار و غیره. تمهیداتی که برای پیش بینی در زمینه سناریوهای آتی تزلزل ناپذیر است:

سهم کشورها در انتشار جهانی CO 2 ایالات متحده آمریکا - 24.6٪ چین - 13٪ روسیه - 6.4٪ ژاپن - 5٪ هند - 4٪ آلمان - 3.8٪. یک نیروگاه هسته ای با ظرفیت الکتریکی 1 گیگاوات در مقایسه با نیروگاه های حرارتی با سوخت زغال سنگ، 7 میلیون تن انتشار CO 2 در سال و 3.2 میلیون تن انتشار CO 2 در مقایسه با نیروگاه های حرارتی گاز سوز صرفه جویی می کند.

تکامل هسته ای حدود 440 راکتور هسته ای تجاری در سراسر جهان فعال هستند. اکثر آنها در اروپا و ایالات متحده آمریکا، ژاپن، روسیه، کره جنوبی، کانادا، هند، اوکراین و چین واقع شده اند. آژانس بین‌المللی انرژی اتمی تخمین می‌زند که حداقل 60 رآکتور دیگر ظرف 15 سال آینده آنلاین خواهند شد. با وجود تنوع در انواع و اندازه‌ها، تنها چهار دسته اصلی از راکتورها وجود دارد: نسل 1 - راکتورهای این نسل در دهه‌های 1950 و 1960 توسعه یافتند و راکتورهای هسته‌ای اصلاح‌شده و بزرگ‌شده برای مقاصد نظامی هستند که برای پیش‌رانش زیردریایی‌ها یا زیردریایی‌ها در نظر گرفته شده‌اند. برای تولید پلوتونیوم نسل 2 - اکثریت قریب به اتفاق راکتورهای در عملیات تجاری به این طبقه بندی تعلق دارند. نسل 3 - راکتورهای این دسته در حال حاضر در برخی کشورها، عمدتاً در ژاپن، راه اندازی می شوند. نسل 4 - این شامل رآکتورهایی است که در مرحله توسعه هستند و قرار است در چند سال آینده معرفی شوند.

راکتورهای تکامل هسته ای نسل 3 "راکتورهای پیشرفته" نامیده می شوند. سه رآکتور از این دست در حال حاضر در ژاپن در حال فعالیت هستند و تعداد بیشتری نیز در دست توسعه یا ساخت هستند. حدود بیست نوع مختلف راکتور از این نسل در دست توسعه هستند. بیشتر آنها مدل‌های «تکاملی» هستند که بر اساس راکتورهای نسل دوم توسعه یافته‌اند و تغییراتی بر اساس رویکردهای نوآورانه ایجاد شده‌اند. مطابق با انجمن جهانی هسته ای، نسل 3 با نکات زیر مشخص می شود: طراحی استاندارد برای هر نوع راکتور امکان تسریع روند صدور مجوز، کاهش هزینه دارایی های ثابت و مدت زمان کار ساخت و ساز را فراهم می کند. طراحی ساده و مستحکم‌تر، کار با آن‌ها را آسان‌تر و کمتر مستعد خرابی در حین کار می‌کند. در دسترس بودن بالا و عمر طولانی تر - تقریباً شصت سال. کاهش احتمال وقوع حوادث با ذوب هسته حداقل تاثیر بر محیط زیست. فرسودگی عمیق سوخت برای کاهش مصرف سوخت و ضایعات تولید. نسل 3

رآکتورهای هسته‌ای نسل سوم رآکتور آب تحت فشار اروپا (EPR) EPR مدلی است که از N4 فرانسوی و KONVOI آلمان، طراحی‌های نسل دوم در فرانسه و آلمان ساخته شده است. راکتور مدولار تخت توپی (PBMR) PBMR یک راکتور خنک‌شده با گاز با دمای بالا (HTGR) است. راکتور آب تحت فشار انواع زیر از طرح های راکتور بزرگ موجود است: APWR (طراحی شده توسط میتسوبیشی و وستینگهاوس)، APWR+ (میتسوبیشی ژاپنی)، EPR (فراماتوم فرانسوی ANP)، AP-1000 (وستینگهاوس آمریکایی)، KSNP+ و APR-140 شرکت ها) و CNP-1000 (شرکت ملی هسته ای چین). در روسیه، شرکت های Atomenergoproekt و Gidropress یک VVER-1200 بهبود یافته را توسعه داده اند.

مفاهیم راکتور انتخاب شده برای نسل 4 GFR - راکتور سریع گازی خنک‌شده LFRL راکتور سریع خنک‌شده با سرب MSR - راکتور نمک مذاب: سوخت اورانیوم در نمک فلوراید سدیم که از طریق کانال‌های گرافیت هسته در گردش است ذوب می‌شود. گرمای تولید شده در نمک مذاب به مدار ثانویه راکتور سریع خنک‌شده با سدیم VHTR حذف می‌شود - راکتور دمای فوق‌العاده بالا: توان راکتور 600 مگاوات، هسته خنک‌شده با هلیوم، تعدیل‌کننده گرافیت. این سیستم به عنوان امیدوار کننده ترین و امیدوار کننده ترین سیستم با هدف تولید هیدروژن در نظر گرفته می شود. انتظار می رود تولید برق VHTR بسیار کارآمد شود.

تحقیقات علمی مبنای فعالیت و توسعه صنعت هسته ای است تمام فعالیت های عملی انرژی هسته ای بر اساس نتایج تحقیقات بنیادی و کاربردی در مورد خواص ماده است. سطح فعل و انفعالات بنیادی تحقیق و کنترل خواص مواد - علم مواد تابشی، ایجاد فولادهای سازه ای مقاوم در برابر خوردگی، مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر تشعشع، آلیاژها و مواد کامپوزیتی

تحقیقات علمی مبنای فعالیت و توسعه صنعت هسته ای طراحی، طراحی، فناوری است. ایجاد دستگاه ها، تجهیزات، اتوماسیون، تشخیص، کنترل (عمومی، مهندسی متوسط ​​و دقیق، ساخت ابزار) مدل سازی فرآیند. توسعه مدل های ریاضی، روش های محاسباتی و الگوریتم ها. توسعه روش‌های محاسباتی موازی برای انجام مطالعات نوترونیک، ترمودینامیکی، مکانیکی، شیمیایی و سایر محاسبات با استفاده از ابر رایانه‌ها

AE در میان مدت انتظار می رود جهان تا سال 2030 ظرفیت انرژی هسته ای را دو برابر کند. افزایش مورد انتظار در ظرفیت انرژی هسته ای را می توان بر اساس توسعه بیشتر فن آوری های راکتور نوترونی حرارتی و چرخه سوخت هسته ای حلقه باز به دست آورد. مشکلات اصلی هسته ای مدرن نیروگاه ها مربوط به انباشت سوخت هسته ای مصرف شده (این زباله های رادیواکتیو نیست!) و خطر تکثیر در جهان فناوری های حساس چرخه سوخت هسته ای و مواد هسته ای است.

وظایف ایجاد یک پایگاه فناوری برای نیروگاه های هسته ای در مقیاس بزرگ توسعه و اجرای راکتورهای تولید کننده سریع نوترون در نیروگاه های هسته ای بسته شدن کامل چرخه سوخت هسته ای در نیروگاه های هسته ای برای همه مواد شکافت پذیر سازمان شبکه بین المللی سوخت و انرژی هسته ای مراکزی برای ارائه طیف وسیعی از خدمات در زمینه چرخه سوخت هسته ای توسعه و اجرای راکتورها در نیروگاه های هسته ای برای تامین حرارت صنعتی، تولید هیدروژن، نمک زدایی آب و سایر اهداف. گیاهان

تولید و استفاده از هیدروژن در طی اکسیداسیون متان بر روی کاتالیزور نیکل، واکنش های اصلی زیر ممکن است: CH 4 + H 2 O CO + ZH 2 - 206 کیلوژول CH 4 + CO 2 2CO + 2H 2 - 248 کیلوژول CH 4 + 0.5 O 2 CO + 2H kJ CO + H 2 O CO 2 + N kJ تبدیل در دمای بالا در غیاب کاتالیزور در دماهای درجه سانتی گراد و فشار تا 3035 kgf/cm2 یا 33.5 Mn/m2 انجام می شود. در این حالت اکسیداسیون تقریباً کامل متان و سایر هیدروکربن ها با اکسیژن به CO و H 2 رخ می دهد. CO و H 2 به راحتی جدا می شوند.

تولید و استفاده از هیدروژن کاهش آهن از سنگ معدن: 3CO + Fe 2 O 3 2Fe + 3CO 2 هیدروژن قادر به احیای بسیاری از فلزات از اکسیدهای آنها (مانند آهن (Fe)، نیکل (Ni)، سرب (Pb)، تنگستن است. (W) ، مس (مس) و غیره). بنابراین، هنگامی که تا دمای درجه سانتیگراد و بالاتر گرم می شود، آهن (Fe) با هیدروژن از هر یک از اکسیدهای آن احیا می شود، به عنوان مثال: Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O

نتیجه گیری علیرغم همه مشکلات، روسیه همچنان یک قدرت "هسته ای" بزرگ است، هم از نظر قدرت نظامی و هم از نظر پتانسیل توسعه اقتصادی (فناوری هسته ای در اقتصاد روسیه). سپر هسته ای ضامن سیاست اقتصادی مستقل و ثبات روسیه در سراسر جهان است. انتخاب صنعت هسته‌ای به‌عنوان موتور اقتصاد، ابتدا به مهندسی مکانیک، ابزارسازی، اتوماسیون و الکترونیک و غیره اجازه می‌دهد تا به سطح مناسبی برسند که طی آن یک انتقال طبیعی از کمیت به کیفیت صورت خواهد گرفت.

بیش از 70 سال است که صنعت هسته ای برای وطن کار می کند. و امروز لحظه درک این نکته فرا رسیده است که فناوری هسته ای نه تنها سلاح و نه تنها برق است، بلکه فرصت های جدیدی برای حل طیف وسیعی از مشکلاتی است که مردم را تحت تأثیر قرار می دهد.

البته، صنعت هسته ای کشور ما با موفقیت توسط نسل برندگان - برندگان جنگ بزرگ میهنی 1941-1945 ساخته شد. و اکنون Rosatom به طور قابل اعتماد از سپر هسته ای روسیه پشتیبانی می کند.
مشخص است که ایگور واسیلیویچ کورچاتوف، حتی در اولین مرحله اجرای پروژه اتمی داخلی، در حالی که روی توسعه تسلیحات کار می کرد، شروع به فکر کردن در مورد استفاده گسترده از انرژی اتمی برای اهداف صلح آمیز کرد. در زمین، زیرزمین، روی آب، زیر دریا، در هوا و در فضا - فناوری های هسته ای و تشعشعی اکنون در همه جا کار می کنند. امروزه متخصصان صنعت هسته ای داخلی همچنان به کار و سودمندی کشور ادامه می دهند و به این فکر می کنند که چگونه تحولات جدید خود را در شرایط مدرن جایگزینی واردات اجرا کنند.
و مهم است که دقیقاً در مورد این صحبت کنیم - جهت صلح آمیز کار دانشمندان هسته ای داخلی که اطلاعات کمی در مورد آن وجود دارد.
طی دهه‌های گذشته، فیزیکدانان، صنعت و پزشکان ما پتانسیل لازم را برای دستیابی به موفقیت در استفاده مؤثر از فناوری هسته‌ای در مهم‌ترین زمینه‌های زندگی بشر جمع‌آوری کرده‌اند.

فن آوری ها و پیشرفت های ایجاد شده توسط دانشمندان هسته ای ما به طور گسترده در زمینه ها و زمینه های مختلف استفاده می شود. اینها پزشکی، کشاورزی، صنایع غذایی هستند. به عنوان مثال، برای افزایش بهره وری، عملیات پیش از کاشت ویژه بذرها وجود دارد و از فناوری های فرآوری غلات برای افزایش ماندگاری گندم استفاده می شود. همه اینها توسط متخصصان ما ایجاد می شود و بر اساس تحولات داخلی است.

یا مثلا فلفل دلمه ای و سایر ادویه ها، محصولاتی که اغلب مستعد ابتلا به عفونت های مختلف هستند، از خارج، از کشورهای جنوبی برای ما آورده می شود. فن آوری هسته ای امکان نابودی همه این گونه باکتری ها و بیماری های غذایی را فراهم می کند. اما متاسفانه در اینجا از آنها استفاده نمی شود.
پرتودرمانی یکی از موثرترین روش ها در درمان سرطان شناسی محسوب می شود. اما دانشمندان ما دائماً در حال پیشرفت هستند و جدیدترین فناوری‌ها در حال حاضر برای افزایش میزان درمان بیماران ایجاد شده است. اما شایان ذکر است که با وجود فناوری های پیشرفته، چنین مراکزی تنها در چند شهر کشور فعالیت می کنند.

به نظر می رسد که دانشمندان پتانسیل را دارند، پیشرفت هایی وجود دارد، اما امروزه روند معرفی فناوری های هسته ای منحصر به فرد هنوز بسیار کند است.
پیش از این، ما جزو کسانی بودیم که به عقب افتادیم و عمدتاً روی کشورهای غربی تمرکز می کردیم و ایزوتوپ ها و تجهیزات را از آنها می خریدیم. در طول دهه گذشته، وضعیت به طرز چشمگیری تغییر کرده است. ما در حال حاضر ظرفیت کافی برای اجرای این تحولات را داریم.
اما اگر دستاوردهایی بر روی کاغذ وجود داشته باشد، چه چیزی ما را از اجرای آنها باز می دارد؟

در اینجا شاید بتوان به مکانیسم پیچیده بوروکراتیک برای اجرای چنین تصمیماتی اشاره کرد. در واقع، در واقع، ما اکنون آماده ارائه یک قالب کاملاً جدید با کیفیت بالا برای استفاده از فناوری های هسته ای در بسیاری از زمینه ها هستیم. اما، متأسفانه، این اتفاق بسیار کند است.
به جرات می توان گفت که قانونگذاران، توسعه دهندگان، نمایندگان مقامات منطقه ای و فدرال آماده هستند تا در سطح خود در این راستا کار کنند. اما در عمل معلوم می شود که هیچ اجماع، هیچ تصمیم و برنامه مشترکی برای معرفی و اجرای فناوری های هسته ای وجود ندارد.
به عنوان مثال می توان به شهر اوبنینسک، اولین شهر علمی اشاره کرد، که اخیراً یک مرکز درمانی پروتون مدرن شروع به کار کرد. مورد دوم در مسکو وجود دارد. اما در مورد کل روسیه چطور؟ در اینجا مهم است که از مقامات منطقه ای ترغیب شود تا فعالانه به گفتگو بین توسعه دهندگان و مرکز فدرال بپیوندند.

باز هم می‌توان گفت که صنعت در حال توسعه است، فناوری‌ها مورد تقاضا هستند، اما تاکنون تلاش‌ها برای اجرای این پیشرفت‌ها در زندگی تجمیع نشده است.
وظیفه اصلی ما در حال حاضر جمع آوری نمایندگان تمام سطوح دولت، دانشمندان، توسعه دهندگان برای گفتگوی واحد و سازنده است. بدیهی است که نیاز به ایجاد مراکز مدرن فناوری هسته ای در صنایع مختلف، گشودن یک بحث گسترده و یادگیری نحوه سازماندهی تعامل بین بخشی به نفع شهروندان وجود دارد.

گنادی اسکلیار، عضو کمیته انرژی دومای دولتی.

پایان سرمایه داری اجتناب ناپذیر است

تاکنون صنعت انرژی هسته‌ای کنونی در جهان از اورانیوم استفاده می‌کند که در قالب دو ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۸ و اورانیوم ۲۳۵ وجود دارد. اورانیوم 238 سه نوترون دیگر دارد. بنابراین، در طبیعت (به دلیل ویژگی های پیدایش جهان ما) اورانیوم 238 بسیار بیشتر از 235 وجود دارد. در همین حال، برای انرژی هسته ای - برای وقوع یک واکنش زنجیره ای - اورانیوم 235 مورد نیاز است. روی این ایزوتوپ جدا شده از جرم اورانیوم طبیعی است که تا به امروز انرژی هسته ای در حال توسعه است.

تنها برنامه مثبت

تنها جهت امیدوارکننده ای که در آن می توان انرژی هسته ای را توسعه داد، شکافت اجباری اورانیوم 238 و توریم 232 است. در آن، نوترون ها نه در نتیجه یک واکنش زنجیره ای، بلکه از خارج گرفته می شوند. از یک شتاب دهنده قدرتمند و فشرده متصل به راکتور. اینها به اصطلاح YRES هستند - نیروگاه های هسته ای نسبیتی هسته ای. ایگور اوسترتسوف و تیمش حامیان توسعه این جهت خاص هستند و آن را مقرون به صرفه ترین (استفاده از اورانیوم طبیعی 238 و توریم) و ایمن می دانند. علاوه بر این، YRES می تواند یک پدیده انبوه باشد.

با این حال، دقیقاً به دلیل تلاش برای انتقال این ایده به رهبری عالی فدراسیون روسیه و برای اعلام بن بست هر سه جهت توسعه Rosatom بود که I. Ostretsov از کمیسیون مدرنیزاسیون ریاست جمهوری اخراج شد. و موسسه مهندسی هسته ای او ورشکست شد.

این یک ایده دیرینه است - برای تطبیق یک شتاب دهنده ذرات بنیادی به یک راکتور هسته ای و به دست آوردن انرژی کاملاً ایمن. یعنی نتیجه یک راکتور ضد انفجار است که در آن هیچ جرم فوق بحرانی محصولات شکافت پذیر وجود ندارد. چنین راکتوری می‌تواند روی اورانیوم حاصل از زباله‌های کارخانه‌های رادیوشیمیایی، اورانیوم طبیعی و توریم کار کند. جریان نوکلئون از شتاب دهنده نقش یک فعال کننده-اشتعال کننده را بازی می کند. چنین رآکتورهای زیربحرانی هرگز منفجر نخواهند شد؛ آنها پلوتونیوم با درجه تسلیحات تولید نمی کنند. علاوه بر این، آنها می توانند زباله های رادیواکتیو و سوخت هسته ای پرتودهی شده (میله های سوخت) را «پس از سوزاندن» کنند. در اینجا امکان پردازش کامل محصولات اکتینیدی با عمر طولانی از عناصر سوخت (عناصر سوختی) زیردریایی ها و نیروگاه های هسته ای قدیمی به ایزوتوپ های کوتاه مدت وجود دارد. یعنی حجم زباله های رادیواکتیو به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. در واقع، امکان ایجاد نوع جدیدی از انرژی هسته ای ایمن - نسبی گرایانه وجود دارد. در عین حال، برای همیشه مشکل کمبود اورانیوم برای ایستگاه ها را حل می کند.

فقط یک مورد وجود داشت: شتاب دهنده ها خیلی بزرگ و تشنه انرژی بودند. آنها کل «اقتصاد» را کشتند.

اما در اتحاد جماهیر شوروی، تا سال 1986، شتاب‌دهنده‌های پروتون موج عقب خطی، کاملا فشرده و کارآمد، ساخته شدند. کار بر روی آنها در شعبه سیبری آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی توسط دانشجوی فیزیک و فناوری A.S. Bogomolov (یکی از دانشجویان I. Ostretsov در فیزیک و فناوری) به عنوان بخشی از ایجاد سلاح های پرتو: روسی نامتقارن و ارزان انجام شد. پاسخ به برنامه "جنگ ستارگان" آمریکا این وسایل نقلیه کاملاً در محفظه بار هواپیماهای سنگین Ruslan قرار می گیرند. با نگاهی به آینده، بیایید بگوییم در یک نوع تکنولوژیکی آنها امکان ایجاد ایستگاه های الکتروهسته ای ایمن و بسیار مقرون به صرفه هستند. در گزینه ای دیگر، شتاب دهنده های موج معکوس می توانند کلاهک هسته ای (نیروگاه هسته ای) را از فاصله دور شناسایی کرده و دستگاه های آن را از کار بیاندازند و باعث تخریب هسته یا کلاهک هسته ای شوند. در اصل، اینها همان چیزهایی است که افراد تیم ایگور نیکولاویچ اوسترتسف پیشنهاد می کنند تا امروز در فدراسیون روسیه بسازند.

اگر به گذشته برگردیم، شتاب دهنده های مبتنی بر موج عقب مانده آکادمیک بوگومولوف در غرب نام BWLAP را دریافت کردند - شتاب دهنده خطی موج عقب برای پروتون ها. آمریکایی ها در سال 1994، با مطالعه میراث علمی و فنی اتحاد جماهیر شوروی شکست خورده و به دنبال هر چیز ارزشمندی برای حذف از لاشه آن بودند، از شتاب دهنده های سیبری بسیار قدردانی کردند.

سالهای از دست رفته

در اصل، تحت یک دولت عادی، روس‌ها می‌توانستند فناوری YRT را در دهه 1990 توسعه دهند و هم انرژی هسته‌ای بسیار کارآمد و هم سلاح‌های بی‌سابقه‌ای را به دست آورند.

پیش از من نامه‌هایی در سال‌های 1994 و 1996 به معاون اول نخست‌وزیر وقت اولگ سوسکوتس توسط دو آکادمیک افسانه‌ای شوروی - الکساندر ساوین و گوری مارچوک فرستاده شده است. الکساندر ساوین یک شرکت کننده در پروژه هسته ای اتحاد جماهیر شوروی تحت رهبری لاورنتی بریا و ایگور کورچاتوف، برنده جایزه استالین و متعاقباً رئیس موسسه تحقیقات مرکزی "کومتا" (سیستم های هشدار ماهواره ای برای حملات موشکی هسته ای و جنگنده های ماهواره ای داعش) است. گوری مارچوک یکی از سازمان‌دهندگان اصلی کار در فناوری رایانه، رئیس سابق کمیته دولتی علم و فناوری (GKNT) اتحاد جماهیر شوروی است.

در 27 آوریل 1996، الکساندر ایوانوویچ ساوین به Soskovets می نویسد که تحت رهبری مؤسسه تحقیقاتی مرکزی "Kometa"، تیم های برجسته آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی و وزارتخانه های دفاع در حال کار بر روی ایجاد "فناوری های پیشرفته برای ایجاد پرتو" هستند. سامانه های دفاع موشکی». دقیقاً به همین دلیل است که شتاب دهنده BWLAP ایجاد شده است. الف. ساوین زمینه های کاربرد احتمالی این فناوری را تشریح می کند: نه تنها ساخت نیروگاه های هسته ای ایمن، بلکه ایجاد مجتمع های بسیار حساس برای شناسایی مواد منفجره در چمدان ها و ظروف، و ایجاد وسایلی برای پردازش مواد رادیواکتیو با عمر طولانی. ضایعات (اکتینیدها) به ایزوتوپ های کوتاه مدت و بهبود اساسی در روش های پرتودرمانی و تشخیص سرطان با استفاده از پرتوهای پروتون.

و در اینجا نامه ای از Guriy Marchuk به همان O. Soskovets در تاریخ 2 دسامبر 1994 است. او می گوید که شعبه سیبری آکادمی علوم از مدت ها قبل آماده کار در زمینه ایجاد نیروگاه های هسته ای با راکتورهای زیر بحرانی بوده است. و در ماه مه 1991، G. Marchuk، به عنوان رئیس آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، به M. Gorbachev (مواد 6618 از پوشه ویژه رئیس جمهور اتحاد جماهیر شوروی) با پیشنهاد "در مورد استقرار گسترده کار بر روی شتاب‌دهنده‌های خطی - فناوری‌های دو منظوره. نقطه نظرات طراحان آکادمیک عمومی مانند A.I. Savin و V.V. Glukhikh، و همچنین معاونان آکادمی علوم V.A. Koptyug و R.V. Petrov و سایر مقامات علمی در آنجا متمرکز بود.

گوری ایوانوویچ به Soskovets استدلال کرد: بیایید ساخت شتاب دهنده را در فدراسیون روسیه گسترش دهیم، مشکل زباله های رادیواکتیو را حل کنیم، از سایت های وزارت انرژی اتمی فدراسیون روسیه در Sosnovy Bor استفاده کنیم. خوشبختانه، هم رئیس Minatom V. Mikhailov و هم نویسنده روش شتاب موج عقبگرد A. Bogomolov با این موافق هستند. برای جایگزینی چنین پروژه ای تنها پذیرش پیشنهادهای آمریکایی «دریافت شده توسط شعبه سیبری آکادمی علوم روسیه ... برای انجام کار با بودجه و تحت کنترل کامل ایالات متحده با انتقال و اجرای آنها در آزمایشگاه های ملی کشورشان - در لوس آلاموس، آرگون و بروکهاون. ما نمی توانیم با این موضوع موافقت کنیم..."

در پایان سال 1994، مارچوک پیشنهاد داد که هم Sosnovy Bor و هم Electrophysics NPO سنت پترزبورگ را در این پروژه مشارکت دهند و بدین ترتیب آغاز یک اقتصاد نوآورانه را نشان دهند: هجوم "وجوه ارزی بسیار مورد نیاز از سوی مصرف کنندگان خارجی... به توسعه محصولات در یک بخش بسیار اشباع علمی...» یعنی اتحاد جماهیر شوروی از این نظر، گاومیش کوهان دار امریکایی 10-15 سال از مقامات روسی جلوتر بود: بالاخره مقاله «روسیه رو به جلو!» تنها در پاییز 2009 منتشر شد.

اما پس از آن گاومیش کوهان دار علمی شوروی شنیده نشد. قبلاً در سال 1996، A. Savin به O. Soskovets اطلاع داد: علیرغم پاسخ مثبت شما در سال 1994، علیرغم حمایت کمیته دولتی صنایع دفاعی و وزارت انرژی اتمی فدراسیون روسیه، آنها پول ندادند. برنامه Phystechmed ارزشش را دارد. 30 میلیون دلار به من بده...

مجاز نیست…

امروز، اگر برنامه را با مؤسسه تحقیقات علمی پایه مهندسی هسته ای روسی اجرا کنیم، برنامه ایجاد نسل جدید نیروگاه های هسته ای (YARES - ایستگاه های نسبیتی هسته ای) حداکثر 12 سال طول می کشد و 50 میلیارد دلار نیاز دارد. دلار در واقع، 10 میلیارد از آنها برای توسعه شتاب دهنده های موج معکوس مدرن هزینه می شود. اما بازار فروش در اینجا بیش از 10 تریلیون "سبز" است. در عین حال، نیروگاه های هسته ای فوق العاده قدرتمند اما ایمن باید برای کشتی ها (اعم از سطحی و زیر آب) و در آینده برای فضاپیماها ایجاد شود.

فقط لازم است برنامه ساخت شتاب دهنده ها در موج معکوس احیا شود. شاید حتی در شرایط همکاری بین المللی.

به چند بلوک جدید نیاز دارید؟

به گفته I. Ostretsov، به سادگی هیچ جایگزینی برای جهت نسبی گرایانه در انرژی هسته ای وجود ندارد. حداقل نیم قرن جلوتر. ES های نسبیتی هسته ای ایمن و تمیز هستند.

آنها می توانند به یک کالای صادراتی و وسیله ای برای تأمین سریع و ارزان انرژی نسبتاً ارزان و پاک در سراسر جهان تبدیل شوند. هیچ نیروگاه خورشیدی یا بادی در اینجا رقیب نیست. برای دستیابی به یک استاندارد زندگی مناسب، یک فرد به 2 کیلووات برق نیاز دارد. یعنی برای کل جمعیت کره زمین (در آینده - 7 میلیارد روح) باید 14 هزار واحد انرژی هسته ای هر یک میلیون کیلووات داشته باشید. و اکنون فقط 4 هزار مورد از آنها وجود دارد (انواع قدیمی، نه YRT)، اگر هر بلوک را یک میلیون به اضافه حساب کنید. تصادفی نیست که در دهه 1970 آژانس بین المللی انرژی اتمی در مورد نیاز به ساخت 10 هزار راکتور تا سال 2000 صحبت کرد. Ostretsov مطمئن است: اینها فقط باید رآکتورهای هسته ای باشند که بر روی اورانیوم و توریم طبیعی کار می کنند.

در اینجا نیازی به انباشتن سوخت نیست - و می توانید فوراً به تعداد مورد نیاز بلوک بسازید. در عین حال، ایستگاه های راکتور هسته ای پلوتونیوم تولید نمی کنند. هیچ مشکلی در زمینه گسترش سلاح های هسته ای وجود ندارد. و خود سوخت انرژی هسته ای چندین برابر قیمتش کاهش می یابد.

عامل اوسترتسوف

امروز رهبر کسانی که در تلاش برای توسعه YRT در فدراسیون روسیه هستند، ایگور اوسترتسوف است.

در دوران شوروی، او محقق و طراح موفقی بود. به لطف او، در دهه 1970، تجهیزات نامرئی پلاسما برای کلاهک های موشک بالستیک و سپس برای موشک کروز X-90 "Meteor" متولد شد. کافی است بگوییم که به لطف شتاب دهنده پلاسمای لیتیوم در آزمایش ماتسستا، فضاپیمای کلاس سایوز از صفحه رادار ناپدید شد (کاهش دید رادیویی فضاپیما به میزان 35-40 دسی بل). متعاقباً، تجهیزات بر روی یک موشک از نوع "شیطان" آزمایش شد (I. Ostretsov در کتاب خود به گرمی کمکی را که از دستیار طراح اصلی موشک، لئونید کوچما دریافت کرد) به یاد می آورد). هنگامی که ماتسستا روشن شد، کلاهک موشک به سادگی از صفحه رادار ناپدید شد. پلاسمایی که در حین پرواز "سر" را پوشانده بود، امواج رادیویی را پراکنده کرد. این آثار I. Ostretsov هنوز هم امروز بسیار مهم هستند - برای شکستن سیستم دفاع موشکی امیدوار کننده ایالات متحده. تا سال 1980، ایگور اوسترتسوف کار موفقیت آمیزی را در زمینه ایجاد تجهیزات پلاسما برای موشک کروز مافوق صوت Meteorite انجام داد. در اینجا امواج رادیویی توسط پلاسما پراکنده نشدند (چون موشک در جو در حال پرواز بود)، بلکه توسط آن جذب شد. اما این یک داستان متفاوت است.

در سال 1980، ایگور اوسترتسف برای کار در موسسه تحقیقاتی مهندسی هسته ای رفت. آنجا بود که او به مشکل ایجاد پاک ترین انرژی هسته ای ممکن با حداقل ضایعات و عدم تولید مواد شکافت پذیر برای سلاح های هسته ای فکر کرد. علاوه بر این، اورانیوم 235 کمیاب استفاده نمی کند.

راه‌حل این مشکل در حوزه‌ای بود که کمی مطالعه شده بود: تأثیر نوترون‌های پرانرژی بر اکتینیدهای «غیر شکافت‌پذیر»: توریم و اورانیوم-238. (آنها در انرژی های بیشتر از 1 مگا ولت شکافت می شوند.) "در اصل، نوترون های هر انرژی را می توان با استفاده از شتاب دهنده های پروتون تولید کرد. با این حال، تا همین اواخر، شتاب دهنده ها فاکتورهای بازده بسیار پایینی داشتند. تنها در پایان قرن بیستم، فناوری‌هایی پدیدار شدند که امکان ایجاد شتاب‌دهنده‌های پروتونی با کارایی کافی را فراهم کردند...» خود محقق می‌نویسد.

I. Ostretsov به لطف آشنایی خود با آکادمیک والری ساببوتین که با انحلال حادثه چرنوبیل مرتبط بود، توانست آزمایشی را در سال 1998 در موسسه فیزیک هسته ای در دوبنا انجام دهد. یعنی پردازش یک مجموعه سرب با استفاده از یک شتاب دهنده بزرگ با انرژی پروتون 5 گیگا الکترون ولت. سرب شروع به تقسیم کرد! یعنی امکان ایجاد انرژی هسته ای (ترکیبی از یک شتاب دهنده و یک راکتور زیر بحرانی) اساساً اثبات شد، جایی که نه اورانیوم 235 و نه پلوتونیوم 239 مورد نیاز بود. با دشواری بسیار، انجام آزمایش 2002 در شتاب دهنده در پروتوینو امکان پذیر شد. درمان 12 ساعته یک هدف سربی در یک شتاب دهنده در محدوده انرژی 6 تا 20 گیگا ولت منجر به این واقعیت شد که سرب ... 10 روز "فونیل" به عنوان یک فلز رادیواکتیو (8 رونتگن مقدار دوز روی سطح آن در اولین). متأسفانه به I. Ostretsov فرصت انجام آزمایشات مشابه با توریم و اورانیوم 238 (اکتینیدها) داده نشد. مخالفت های عجیب وزارت انرژی اتمی روسیه آغاز شد. اما نکته اصلی ثابت شد: انرژی نسبیتی هسته ای با استفاده از انواع "خشن" سوخت امکان پذیر است.

در آستانه یک پیشرفت احتمالی انرژی

یک چیز کم بود: یک شتاب دهنده کوچک اما قدرتمند. و پیدا شد: این یک شتاب دهنده بوگومولوف در یک موج عقب بود. همانطور که I. Ostretsov می نویسد، راکتورهای زیر بحرانی با شتاب دهنده ها دستیابی به بالاترین غلظت هسته های شکافت پذیر - تقریباً صد درصد (در راکتورهای فعلی 2-5٪ و در راکتورهای نوترونی سریع 20٪) را ممکن می سازند.

نیروگاه های نسبیتی هسته ای (NRES) قادر خواهند بود از ذخایر عظیم توریم در فدراسیون روسیه (1.7 میلیون تن) استفاده کنند. از این گذشته ، فقط در 20 کیلومتری کارخانه شیمیایی سیبری (Tomsk-7) یک ذخیره غول پیکر توریم وجود دارد ، در کنار آن یک راه آهن و زیرساخت یک کارخانه شیمیایی قدرتمند وجود دارد. YRES می تواند برای چندین دهه با یک بار راکتور کار کند. در عین حال، بر خلاف راکتورهای نوترونی سریع، آنها "مواد منفجره هسته ای" تولید نمی کنند، به این معنی که می توان آنها را با خیال راحت صادر کرد.

در اوایل دهه 2000، ایگور اوسترتسوف در مورد شتاب دهنده های خطی فشرده A. Bogomolov با او آشنا شد - و آنها اساساً یک فناوری جدید انرژی هسته ای را به ثبت رساندند. سرمایه‌گذاری‌های مورد نیاز را محاسبه کردیم، برنامه کار و کسانی که آن‌ها را انجام خواهند داد، برآورد کردیم. بنابراین دوره ایجاد اولین YRES بیش از 12 سال نیست.

و شتاب دهنده های موج معکوس خود یک نوآوری فوق العاده هستند. ماشین بوگومولوف، به اندازه یک ترالی‌بوس، روی روسلان قرار می‌گیرد و به آشکارساز سلاح‌های هسته‌ای در فواصل دور تبدیل می‌شود - و می‌تواند آنها را با پرتوی از پروتون نابود کند. این در واقع یک سلاح پرتویی است که می‌توان آن را حتی پیشرفته‌تر و دوربردتر ساخت. اما در آینده نزدیک امکان ایجاد فناوری برای شناسایی بارهای هسته ای که توسط خرابکاران و تروریست ها منتقل می شود (مثلاً در کشتی های غیرنظامی) و انهدام آنها با پرتوهای هدایت شده از ذرات وجود خواهد داشت. محاسباتی وجود دارد که نشان می‌دهد: پرتوی از نوترون‌ها می‌تواند رآکتور کشتی یک کشتی مورد نظر را در یک میلی‌ثانیه از بین ببرد و به دلیل شتاب شدید آن را به یک "مینی چرنوبیل" تبدیل کند.

و، البته، YRT شامل فناوری های پلاسما نامرئی رادیویی - برای موشک ها و هواپیماهای روسیه آینده است.

تنها کاری که باقی می ماند ایجاد یک مرکز علمی دولتی برای انرژی نسبیتی هسته ای و توسعه فناوری های تشعشعات هسته ای است. زیرا هیچ سرمایه خصوصی حق کار در چنین منطقه ای را ندارد، که علاوه بر این، ویژگی "دوگانه" برجسته ای دارد. این بازی ارزش شمع را دارد: با توسعه انرژی هسته ای، روس ها انحصارگر آن خواهند شد و از یک بازار کاملاً جدید سودهای گزافی به دست خواهند آورد. هزینه صرفاً فرآوری کامل زباله های هسته ای با عمر طولانی پس از تعطیلی نیروگاه های هسته ای قدیمی با کمک یارس چقدر است! این صدها میلیارد دلار است.

پرونده از نامه معاون دومای دولتی فدراسیون روسیه ویکتور ایلیوخین به رئیس جمهور دیمیتری مدودف.

ده سال است که کشور ما بر روی فناوری های نسبیتی هسته ای (NRT) کار می کند که بر اساس برهم کنش پرتوهای ذرات باردار به دست آمده با استفاده از شتاب دهنده ها با هسته عناصر سنگین است.

فن آوری های انرژی هسته ای در پنج حوزه اصلی در حال توسعه هستند: 1) انرژی. 2) کاربردهای نظامی، در درجه اول سلاح های پرتو. 3) بازرسی از راه دور حمل و نقل غیرمجاز مواد هسته ای. 4) فیزیک بنیادی؛ 5) کاربردهای مختلف فناوری، به ویژه پزشکی.

ابزار پیاده سازی YRT شتاب دهنده موج عقب ماژولار فشرده (BWLAP) است.

اختراعات روسیه برای فناوری های شتاب دهنده و تشعشعات هسته ای بر اساس پروتون ها و سنگین، از جمله اورانیوم، هسته (I.N. Ostretsov و A.S. Bogomolov) به دست آمد.

بررسی امکان ایجاد تسلیحات پرتو بر اساس فناوری های پرتوهای هسته ای توسط متخصصان دوازدهمین اداره اصلی وزارت دفاع روسیه و روس اتم انجام شد که واقعیت ایجاد سلاح های پرتو بر اساس تشعشعات هسته ای را تأیید کردند که در همه موارد بسیار برتر است. با احترام به سلاح های پرتویی که امروزه توسط کشورهای پیشرفته (ایالات متحده آمریکا، چین، ژاپن، فرانسه) ایجاد می شود.

بنابراین، در حال حاضر، تنها روسیه می تواند یک مجموعه رزمی ایجاد کند که ایجاد آن همه کشورهای توسعه یافته در تلاش برای ایجاد آن هستند و می تواند روش های جنگ و توازن قدرت را در جهان به طور اساسی تغییر دهد.

در مورد موضوع توسعه کار بر روی فناوری های تشعشع هسته ای، در 6 دسامبر 2008، جلسه ای با رئیس شورای فدراسیون مجمع فدرال فدراسیون روسیه S.M. میرونوف با مشارکت رهبری دوازدهمین اداره اصلی وزارت دفاع روسیه، نمایندگان مسئول شورای فدراسیون فدراسیون روسیه، مرکز هسته ای VNIIEF (ساروف) و نویسندگان فناوری های تشعشع هسته ای..."

واقعیت غم انگیز

اکنون مسیرهای اوسترتسف و بوگومولوف از هم جدا شده اند. دولت کار بر روی شتاب دهنده های موج معکوس روسی را تامین مالی نکرد. و ما باید به دنبال مشتریان غربی می گشتیم. فناوری BWLAP بوگومولوف تنها به او تعلق ندارد. و دیگران مشتریانی در ایالات متحده پیدا کردند. خوشبختانه، بهانه خوبی است - توسعه فناوری برای تشخیص دوربرد اتهامات هسته ای به نام مبارزه با تروریسم بین المللی. یک آکادمیک جدید (از دوره Eref، مدل 2003) والری باندور این موضوع را در دست گرفت. مدیر کل مؤسسه دولتی - مرکز علمی مانیتورینگ هوافضا "هوا فضا" وزارت آموزش و علوم و آکادمی علوم روسیه، سردبیر مجله "اکتشاف زمین از فضا". همانطور که ویکتور ایلیوخین و لئونید ایواشوف به رئیس جمهور فدراسیون روسیه نوشتند، "در حال حاضر، کشور ما کار بر روی تحقیقات نظری و تجربی در مورد روش بازرسی از راه دور مواد هسته ای را تحت قراردادی با شرکت آمریکایی DTI (سیا) تکمیل کرده است. قرارداد شماره 3556 مورخ 27 ژوئن 2006 توسط شرکت "ایسینتک"، آکادمیک Bondur V.G. (پیوست 1) با پشتیبانی FSB فدراسیون روسیه. اکنون در ایالات متحده آمریکا (آزمایشگاه لوس آلاموس) تصمیم گرفته شده است تا یک سیستم بازرسی و مبارزه واقعی بر اساس کارهای انجام شده در کشورمان ایجاد شود.

طبق قوانین روسیه، آثار این طبقه باید قبل از انتقال به خارج از کشور توسط مؤسسه دوازدهم اداره دوازدهم ایالتی وزارت دفاع فدراسیون روسیه مورد بررسی قرار گیرند. این ماده با همدستی کامل اداره رئیس جمهور فدراسیون روسیه، شورای امنیت فدراسیون روسیه و روس اتم به طور آشکار نقض می شود.

این برنامه در صورت اجرا به کشور ما این امکان را می دهد که همراه با کشورهایی که سیستم بازرسی از راه دور در آنها نصب می شود، تکثیر مواد هسته ای در سراسر جهان را کنترل کنند، مثلاً در چارچوب یک سازمان بین المللی برای مبارزه با تروریسم هسته ای. که توصیه می شود یکی از رهبران ارشد روسیه ریاست آن را بر عهده بگیرد. علاوه بر این، تمام کارها از منابع خارجی تامین می شود.

ما از شما، دیمیتری آناتولیویچ عزیز، می‌خواهیم دستورات لازم را بدهید تا فوراً بررسی مواد منتقل شده به ایالات متحده را انجام دهید و حلقه افراد دخیل در این نقض بی‌سابقه منافع اساسی و امنیت فدراسیون روسیه را ایجاد کنید. برای این منظور، یک گروه کاری متشکل از نمایندگان دولت خود، دوازدهمین اداره اصلی وزارت دفاع روسیه و نویسندگان این نامه ایجاد کنید.

بنابراین، ثمره کار اختصاصی فیزیکدانان مبتکر داخلی ممکن است به ایالات متحده برسد. و در آنجا، و نه اینجا، فناوری های نسبی گرای هسته ای توسعه خواهند یافت - انرژی و سلاح های دوره بعدی ...

رزاتوم فعلی برای چه کسانی کار می کند؟

خوب، در حال حاضر روس اتم مشغول کار عمدتاً در جهت منافع ایالات متحده است.

آیا می دانید چرا او نمی خواهد به چشم انداز واقعی در توسعه توجه کند؟ زیرا وظیفه اصلی آن انتقال ذخایر اورانیوم 235 شوروی به نیروگاه های هسته ای آمریکاست (معامله HEU-LEU، گور-چرنومیردین، 1993).

چرا Rosatom سهام مالکیت شرکت های استخراج اورانیوم طبیعی خارجی را خریداری می کند؟ به منظور غنی سازی آن در شرکت های ما ساخته شده در اتحاد جماهیر شوروی (و بنابراین ارزان) - و دوباره سوخت نیروگاه های هسته ای را به آمریکا عرضه کنیم. به این ترتیب ایالات متحده هزینه های تولید برق خود را به حداقل می رساند. بله، و سوخت هسته ای پرتودهی شده - SNF - از غرب برای بازیافت به فدراسیون روسیه ارسال خواهد شد.

چشم انداز اینجا چیست؟ چشم انداز روسیه کاملاً استعماری است ...

A.B. Koldobsky

انفجار هسته ای یک پدیده فیزیکی منحصر به فرد است، تنها روشی که بشر برای آزاد کردن آنی مقادیر عظیم و واقعاً کیهانی انرژی در رابطه با جرم و حجم خود دستگاه بر آن مسلط شده است. غیرمنطقی است که فرض کنیم چنین پدیده ای مورد توجه دانشمندان و مهندسان قرار نمی گیرد.

اولین انتشارات علمی و فنی در مورد این مشکل در ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی در اواسط دهه 50 ظاهر شد. در سال 1957، کمیسیون انرژی اتمی ایالات متحده برنامه علمی و فنی "Plowshare" را برای استفاده صلح آمیز از فناوری های انفجاری هسته ای (NET) به تصویب رساند. اولین انفجار هسته ای صلح آمیز تحت این برنامه - "گنوم"، با بازده 3.4 kt - در سایت آزمایشی نوادا در سال 1961 انجام شد و در 15 ژانویه 1965، یک انفجار جهشی خاک با بازده حدود 140 کیلو تن، در بستر رودخانه انجام شد. چاگان، در قلمرو سایت آزمایش Semipalatinsk، "برنامه N 7" شوروی را افتتاح کرد.

آخرین انفجار هسته ای صلح آمیز شوروی، روبین-1، در منطقه آرخانگلسک در 6 سپتامبر 1988 انجام شد. در این مدت، 115 انفجار مشابه در اتحاد جماهیر شوروی (RF - 81، قزاقستان - 29، ازبکستان و اوکراین -) انجام شد. هر کدام 2، ترکمنستان - 1). میانگین قدرت دستگاه های مورد استفاده در این مورد 14.3 kt و بدون احتساب دو انفجار قوی (140 و 103 kt) - 12.5 kt بود.

چرا دقیقاً انفجارهای هسته ای صلح آمیز انجام شد؟ علیرغم تمام «غیرطبیعی بودن» این سؤال، باید به شایستگی های آن پاسخ داد؛ تصور آنها به عنوان «تفریح» تقریباً آماتوری دانشمندان هسته ای، بی فایده، بلکه همه چیز، و برای طبیعت و جامعه بسیار مضر است.

بنابراین، از 115 انفجار هسته ای صلح آمیز، 39 مورد با هدف لرزه نگاری عمیق پوسته زمین برای جستجوی مواد معدنی، 25 مورد - برای تشدید میادین نفت و گاز، 22 - برای ایجاد مخازن زیرزمینی برای ذخیره سازی انجام شد. گاز و میعانات، 5 - برای خاموش کردن فواره های گاز اضطراری، 4 - برای ایجاد کانال ها و مخازن مصنوعی، هر 2 - برای خرد کردن سنگ معدن در کانسارهای معدن، برای ایجاد مخازن زیرزمینی - جمع کننده برای حذف زباله های سمی تولید شیمیایی و برای ساخت سدهای حجیم، 1 - برای جلوگیری از ترکیدن سنگ و انتشار گاز در معادن زیرزمینی زغال سنگ، 13 - برای مطالعه فرآیندهای خود دفن مواد رادیواکتیو در منطقه مرکزی انفجار. مهم ترین مشتریان وزارت زمین شناسی اتحاد جماهیر شوروی (51 انفجار)، مینگازپروم (26) و وزارت صنعت نفت و گاز (13) بودند. در واقع 19 انفجار هسته ای صلح آمیز به دستور وزارت ماشین سازی متوسط ​​انجام شد.

بدون بحث در مورد کارایی صنعتی و اقتصادی انفجارها برای مقاصد مختلف (در زیر تا حدی به این موضوع برمی گردیم)، بر اساس آنچه گفته شد، باید به یک نتیجه واضح دست یابیم: ما با یک فناوری روبرو هستیم که قطعا خطرناک است، اما در بسیاری از موارد بسیار موثر و گاهی اوقات، همانطور که خواهیم دید، که هیچ جایگزین فنی ندارد. بنابراین، فن‌آوری‌های انفجاری هسته‌ای را باید دقیقاً به این صورت مورد بحث قرار داد، اما نه به‌عنوان ویژگی‌های شیطان، مانند بوی گوگرد، دم و چنگال.

در مورد خطر... هیچ داده موثقی در مورد خسارات وارده به جان و سلامت حداقل یک نفر در اثر انفجار وجود ندارد و حتی یک نفر از شرکت کنندگان در کار یا ساکنان هیچ دلیل قابل اعتمادی ثبت نکرده اند. رابطه و اثر بین وخامت سلامت مرتبط با سن و واقعیت انفجار. در این شرایط در مورد "خطر ویژه" فن آوری های انفجاری هسته ای، دانستن در مورد بوپال (1500 کشته به طور همزمان)، Seveso و Minamata، در مورد تعداد وحشتناک مرگ و میر در معادن زغال سنگ، تصادفات اتومبیل و غیره صحبت کنیم. به نوعی ناجور در عین حال ، نویسنده به هیچ وجه نمی خواهد به عنوان مخالف صنایع شیمیایی یا حمل و نقل موتوری ظاهر شود ، او فقط می خواهد توجه خواننده را به موارد ساده جلب کند ، اما افسوس که گاهی اوقات از توجه "حافظان محیط زیست" فرار می کند. واقعیت این است که هیچ فناوری ایمن وجود ندارد، خطر فناوری بهایی اجتناب ناپذیر برای سطح به دست آمده از توسعه تمدنی است و رد کامل این خطر به منزله رد خود فناوری است که بلافاصله بشریت را به پوست، غارها و غارها باز می گرداند. تبرهای سنگی اگر «خطر ویژه» فناوری‌های انفجاری هسته‌ای در بازنمایی برخی رسانه‌ها تنها به این دلیل است که آنها انفجاری هسته‌ای هستند، آنگاه گفتگو به سطح دیگری می‌رود که فراتر از محدوده این مقاله است - صلاحیت کمی وجود دارد و نگرانی واقعی برای رفاه محیط خارجی، اما معمولاً بسیاری از سیاست های حزبی.

اساساً باید یک بحث معقول از همه فناوری‌ها (اگر فقط جنبه‌های فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی موضوع را در نظر داشته باشیم) در چهارگوشه هدف «اثر- آسیب- هزینه- جایگزین» انجام شود. اما در مورد جنگ هسته‌ای، این کافی نیست، زیرا اگر اهمیت فوق‌العاده جنبه‌های سیاسی و قبل از هر چیز حقوقی را در نظر داشته باشیم، به بیان مجازی، به یک «مکعب» تبدیل می‌شود. از مشکل

این بدان معناست که البته بحث در مورد تسلیحات هسته ای بیهوده است، با انتزاع از واقعیت وجود معاهده منع جامع آزمایش هسته ای، بند 1 ماده. 1 که مستقیماً یک کشور شرکت کننده (از جمله روسیه) را از تولید هرگونه سلاح هسته ای، صرف نظر از هدف و هدف آنها منع می کند. با در نظر گرفتن این موضوع، نویسنده مایل است موضع خود را به وضوح مشخص کند: او به هیچ وجه خواستار تجدید نظر در معاهده و حتی کمتر از آن برای نقض آن نیست. نکته در رویکرد پیشنهادی او این است که با تجزیه و تحلیل بی طرفانه و معقول قابلیت های سلاح های هسته ای، به این سوال که در مواردی معین امکان استفاده از آنها وجود دارد، پاسخ داده شود. یعنی در مواردی که چنین استفاده ای از نقطه نظر اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی به طور عینی بهترین راه حل برای برخی مشکلات مهم است و بنابراین حق دارد روی تفاهم و رضایت بین المللی حساب کند (البته حتی اشاره به امکان کسب هرگونه مزایای نظامی). و اگر پاسخ به سؤال فرموله شده اساساً مثبت است، پس تلاش کنید تا چنین نتیجه‌گیری را در چارچوبی که در معاهده مذکور برای این امر پیش‌بینی شده است - که در زیر به آن پرداخته می‌شود، به طور بی‌عیب و نقص قانونی شود.

با بازگشت به بحث تسلیحات هسته‌ای به این صورت، متذکر می‌شویم که از همان ابتدای اجرای «برنامه شماره 7» بر این اصل استوار بود که پیش‌نیاز استفاده از سلاح‌های هسته‌ای یا نبود «سنتی» است. فناوری، یا عدم مصلحت اقتصادی و/یا زیست محیطی استفاده از آن. متعاقباً، این الزامات حتی شدیدتر شد:

"1. تحت هیچ شرایطی نباید انفجارهای هسته ای را که می تواند مقادیر قابل توجهی از محصولات رادیواکتیو را در مناطق زیست محیطی قابل دسترس انسان منتشر کند، در نظر گرفت. اینها همه انواع به اصطلاح انفجارهای خارجی هستند که مستلزم تغییرات قابل مشاهده در سطح زمین هستند - ساخت مخازن (چاگان)، کانال ها (تاسیسات تایگا، منطقه پرم)، سدهای خاکی (کریستال، ساخا-یاکوتیا)، دهانه های شکست (" گالیت، قزاقستان). باید در نظر داشت که در این موارد تقریباً همیشه یک جایگزین تکنولوژیکی وجود دارد (سد، کانال یا مخزن را می توان با استفاده از روش های سنتی ساخت).

"2. از انفجارهای هسته ای نباید استفاده کرد، در نتیجه فرآورده های رادیواکتیو، اگرچه مستقیماً وارد محیط زیست انسان نمی شوند (انفجارهای داخلی، یا انفجارهای استتاری)، در تماس با محصولات مورد استفاده انسان قرار می گیرند (تشکیل تأسیسات ذخیره سازی گاز و میعانات، سنگ معدن). خرد کردن، تشدید میادین نفت و گاز). اگرچه اغلب هیچ جایگزین تکنولوژیکی برای چنین انفجارهایی وجود ندارد، اما معمولاً یک جایگزین هدفمند وجود دارد (به جای تشدید میدان های تخلیه شده، می توان تلاش ها را بر اکتشاف و توسعه میدان های جدید متمرکز کرد). علاوه بر این، تمرین پیامدهای تابش نامطلوب را نشان داده است: آلودگی سایت های صنعتی در حین حفاری ("پنچری") چنین حفره هایی، از دست دادن حجم کاری آنها و فشار دادن آب نمک های رادیواکتیو به سطح در طول عملیات تاسیسات ذخیره سازی گاز ایجاد شده در لایه های نمک سنگی. ، و غیره.).

"3. هر گونه انفجار استتار هسته ای اگر تنها راه حل - سریع و موثر - متناسب با مقیاس مشکل نباشد (به عنوان مثال، فواره های گاز اضطراری) باید "یخ زده" شود.

اولین سرکوب در میدان گازی Urta-Bulak در ازبکستان انجام شد که در آن یک مخزن گاز با فشار بالای 300 اتمسفر در عمق 2450 متری کشف شد. در 11 دسامبر 1963، انتشار گاز رخ داد و باعث ایجاد یک فواره اضطراری با متوسط ​​جریان روزانه 12 میلیون متر مکعب شد - این برای تامین شهری مانند سنت پترزبورگ کافی است. علاوه بر خسارات اقتصادی، آسیب های زیست محیطی واقعاً عظیم بود - گاز حاوی مقدار قابل توجهی سولفید هیدروژن بسیار سمی بود که تأثیر طولانی مدت آن بر حیات وحش می تواند منجر به عواقب غیرقابل پیش بینی شود و آتش ناشی از آن اکسیدهای کربن را به آن اضافه کرد. نویسنده که خود در آثار بعدی از این دست شرکت کرده است، هرگز نفس متعفن سولفید هیدروژن فواره گاز اضطراری را فراموش نخواهد کرد.

تلاش‌ها برای مقابله با این فاجعه با استفاده از روش‌های سنتی که تقریباً سه سال ادامه داشت، ناموفق بود و در این مدت حدود 15.5 میلیارد متر مکعب گاز از بین رفت. دانشمندان هسته ای دست به کار شدند. تحت رهبری وزیر وقت MSM E.P. Slavsky، یک روش اصلی برای از بین بردن رهاسازی ایجاد شد، بر اساس حفر چاه شیبدار از سطح زمین تا تنه چاه اضطراری و انفجار یک بار ویژه هسته ای (با یک چاه). قدرت 30 kt) در عمق بیش از 1500 متر و در فاصله حدود 40 متر از صندوق عقب. ایده این بود که فشار بسیار زیاد - ده ها هزار اتمسفر - در ناحیه فشرده سازی، تنه چاه اضطراری را مانند قیچی قطع کند.

پس از انفجار (30 سپتامبر 1966)، خروج گاز از چاه اضطراری پس از 25 ثانیه (!) متوقف شد. هیچ گونه فرآورده های رادیواکتیو به سطح منتشر نشد و هیچ عارضه ای در بهره برداری بیشتر از میدان وجود نداشت.

چهار فواره گاز اضطراری دیگر (در ازبکستان، ترکمنستان، اوکراین و روسیه) به روشی مشابه رام شدند. در این مورد، دستگاه هایی با قدرت 4 تا 47 کیلوتن استفاده شد که در اعماق 1510 تا 2480 متر منفجر شدند. نه پس از انفجار اولیه و نه انتشار دیررس محصولات رادیواکتیو بر روی سطح زمین مشاهده نشد. لازم به ذکر است که در دو میدان استفاده از روش های سنتی برای از بین بردن فوران کاملا غیرممکن بود، زیرا در غیاب دهانه برجسته چاه اضطراری، توزیع فشار شدید گاز در امتداد افق های زمین شناسی قابل نفوذ بالایی با تشکیل گریفین های گاز در یک منطقه بزرگ (در شعاع حداکثر یک کیلومتری از دهان) رخ داد.