Цөмийн технологийн тодорхойлолт, тэдгээрийн ангилал. Цөмийн технологи. Цөмийн зэвсгийн хөтөлбөрүүд

Нэвтэрхий толь бичиг YouTube

1 / 5

✪ Цөмийн пуужингийн хөдөлгүүрийн хамгийн сүүлийн үеийн технологи 2016

✪ Дэлхийн анхны цөмийн сансрын хөдөлгүүрийг Орост угсарчээ.

✪ Atomic Horizons (03/26/2016): Цөмийн аюулгүй байдлын технологи

✪ Зүрхний оронд цөмийн реактор уу?

✪ Цөмийн эрчим хүч, технологи

Хадмал орчуулга

Физик

Атомын цөм нь протон ба нейтрон гэсэн хоёр төрлийн нуклоноос бүрдэнэ. Тэдгээрийг хүчтэй харилцан үйлчлэл гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд нуклон бүрийн бусадтай холбогдох энерги нь баруун талын графикт үзүүлсэн шиг цөм дэх нуклонуудын нийт тооноос хамаарна. Графикаас харахад хөнгөн цөмийн хувьд нуклонуудын тоо ихсэх тусам холболтын энерги нэмэгдэж, хүнд цөмийн хувьд багасдаг. Хэрэв та хөнгөн цөмд нуклон нэмэх эсвэл хүнд атомаас нуклоныг арилгах юм бол холболтын энергийн энэ ялгаа нь эдгээр үйлдлүүдийн үр дүнд ялгарах бөөмсийн кинетик энерги болон ялгарах болно. Бөөмүүдийн кинетик энерги (хөдөлгөөний энерги) нь бөөмс атомуудтай мөргөлдсөний дараа атомуудын дулааны хөдөлгөөнд хувирдаг. Ийнхүү цөмийн энерги нь дулаан хэлбэрээр илэрдэг.

Цөмийн бүтцийн өөрчлөлтийг цөмийн хувирал буюу цөмийн урвал гэнэ. Цөм дэх нуклонуудын тоо ихэссэн цөмийн урвалыг термоядролын урвал буюу цөмийн нэгдэл гэж нэрлэдэг. Цөм дэх нуклонуудын тоо багассан цөмийн урвалыг цөмийн задрал буюу цөмийн задрал гэж нэрлэдэг.

Цөмийн хуваагдал

Цөмийн хуваагдал нь аяндаа (аяндаа) эсвэл гадны нөлөөллөөс үүдэлтэй (өдөөгдөх) байж болно.

Аяндаа хуваагдах

Устөрөгчөөс илүү хүнд химийн бүх элементүүд оддын доторх термоядролын урвалын үр дүнд нийлэгжсэн гэж орчин үеийн шинжлэх ухаан үздэг. Протон ба нейтроны тооноос хамааран цөм нь тогтвортой эсвэл аяндаа хэд хэдэн хэсэгт хуваагдах хандлагатай байдаг. Оддын амьдрал дууссаны дараа тогтвортой атомууд бидний мэдэх ертөнцийг бүрдүүлж, тогтворгүй атомууд тогтвортой атомууд үүсэхээс өмнө аажмаар задарч байв. Өнөөдрийг хүртэл дэлхий дээр ийм тогтворгүй хоёр бодис л үйлдвэрлэлийн хэмжээгээр үлджээ ( цацраг идэвхт) химийн элементүүд - уран ба торий. Бусад тогтворгүй элементүүдийг хурдасгуур эсвэл реакторт зохиомлоор үйлдвэрлэдэг.

Гинжин урвал

Зарим хүнд цөм нь гадаад чөлөөт нейтроныг амархан холбож, тогтворгүй болж, ялзарч, хэд хэдэн шинэ чөлөөт нейтрон ялгаруулдаг. Хариуд нь эдгээр суллагдсан нейтронууд хөрш зэргэлдээ цөмд нэвтэрч, цаашдын чөлөөт нейтрон ялгарах замаар тэдний задралд хүргэж болно. Энэ процессыг гинжин урвал гэж нэрлэдэг. Гинжин урвал үүсэхийн тулд тодорхой нөхцлийг бүрдүүлэх шаардлагатай: гинжин урвал үүсгэх чадвартай хангалттай их хэмжээний бодисыг нэг газар төвлөрүүлэх. Энэ бодисын нягтрал, эзэлхүүн нь хангалттай байх ёстой бөгөөд ингэснээр чөлөөт нейтронууд бөөмтэй харилцан үйлчлэлцэх магадлал өндөртэй бодисыг орхих цаг гарахгүй байх ёстой. Энэ магадлал нь тодорхойлогддог нейтрон үржүүлэх хүчин зүйл. Бодисын эзэлхүүн, нягтрал, тохиргоо нь нейтрон үржих хүчин зүйл нь нэгдмэл байдалд хүрэхийг зөвшөөрвөл өөрөө өөрийгөө тэтгэх гинжин урвал эхлэх бөгөөд задрах бодисын массыг критик масс гэж нэрлэнэ. Мэдээжийн хэрэг, энэ гинжин хэлхээний задрал бүр нь энерги ялгарахад хүргэдэг.

Хүмүүс тусгай бүтцэд гинжин урвал явуулж сурсан. Гинжин урвалын шаардагдах хурд, түүний дулаан үүсэх зэргээс хамааран эдгээр бүтцийг цөмийн зэвсэг эсвэл цөмийн реактор гэж нэрлэдэг. Цөмийн зэвсгийн хувьд бүтэц нь дулааны эвдрэл гарахаас өмнө хамгийн их энерги ялгаруулахын тулд нейтрон үржих хамгийн их хүчин зүйлээр нуранги шиг хяналтгүй гинжин урвалыг гүйцэтгэдэг. Цөмийн реакторуудад тэд нейтроны тогтвортой урсгал, дулаан ялгаруулалтыг бий болгохыг хичээдэг бөгөөд ингэснээр реактор нь үүргээ гүйцэтгэж, хэт их дулааны ачааллаас нурахгүй. Энэ процессыг хяналттай гинжин урвал гэж нэрлэдэг.

Хяналттай гинжин урвал

Цөмийн реакторуудад нөхцөл бүрддэг хяналттай гинжин урвал. Гинжин урвалын утгаас тодорхой байгаачлан түүний хурдыг нейтрон үржүүлэх хүчин зүйлийг өөрчлөх замаар хянах боломжтой. Үүнийг хийхийн тулд та янз бүрийн дизайны параметрүүдийг өөрчилж болно: задрах бодисын нягтрал, нейтроны энергийн спектр, нейтроныг шингээдэг бодисыг нэвтрүүлэх, гадны эх үүсвэрээс нейтрон нэмэх гэх мэт.

Гэсэн хэдий ч гинжин урвал нь нуранги шиг маш хурдан процесс бөгөөд үүнийг шууд найдвартай хянах бараг боломжгүй юм. Тиймээс гинжин урвалыг хянахын тулд хоцрогдсон нейтронууд маш чухал байдаг - хуваагдмал материалын анхдагч задралын үр дүнд тогтворгүй изотопуудын аяндаа задралын үед үүссэн нейтронууд. Анхдагч задралаас хойшлогдсон нейтрон хүртэлх хугацаа миллисекундээс минут хүртэл хэлбэлздэг бөгөөд реакторын нейтроны баланс дахь саатсан нейтронуудын эзлэх хувь хэдхэн хувьд хүрдэг. Ийм цаг хугацааны үнэ цэнэ нь механик аргаар үйл явцыг зохицуулах боломжийг аль хэдийн бий болгодог. Хойшлогдсон нейтроныг харгалзан нейтрон үржүүлэх коэффициентийг үр дүнтэй нейтрон үржүүлэх хүчин зүйл гэж нэрлэдэг бөгөөд чухал массын оронд цөмийн реакторын реактив байдлын тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн.

Хяналттай гинжин урвалын динамик нь бусад задралын бүтээгдэхүүнүүдэд нөлөөлдөг бөгөөд тэдгээрийн зарим нь нейтроныг (нейтроны хор гэж нэрлэдэг) үр дүнтэй шингээж чаддаг. Гинжин урвал эхэлмэгц тэдгээр нь реакторт хуримтлагдаж, үр дүнтэй нейтрон үржүүлэх хүчин зүйл болон реакторын урвалын идэвхийг бууруулдаг. Хэсэг хугацааны дараа ийм изотопуудын хуримтлал, задралд тэнцвэрт байдал үүсч, реактор тогтвортой горимд ордог. Хэрэв реактор унтарвал нейтроны хор нь реакторт удаан хугацаагаар үлдэж, дахин эхлүүлэхэд хүндрэлтэй байдаг. Ураны задралын гинжин хэлхээн дэх нейтроны хордлогын шинж чанар нь хагас өдөр хүртэл байдаг. Нейтроны хор нь цөмийн реакторуудын хүчийг хурдан өөрчлөхөөс сэргийлдэг.

Цөмийн нэгдэл

Нейтроны спектр

Нейтроны урсгал дахь нейтроны энергийн тархалтыг ихэвчлэн нейтроны спектр гэж нэрлэдэг. Нейтроны энерги нь нейтроны цөмтэй харилцан үйлчлэх загварыг тодорхойлдог. Цөмийн технологид дараахь зүйлс чухал ач холбогдолтой хэд хэдэн нейтроны энергийн хүрээг ялгах нь заншилтай байдаг.

• Дулааны нейтронууд. Тэдгээр нь атомуудын дулааны чичиргээтэй энергийн тэнцвэрт байдалд байдаг бөгөөд уян харимхай харилцан үйлчлэлийн үед энергийг тэдэнд шилжүүлдэггүй тул ийнхүү нэрлэсэн.
• Резонансын нейтронууд. Эдгээр энергийн нейтронуудтай зарим изотопуудын харилцан үйлчлэлийн хөндлөн огтлол нь жигд бус байдалтай байдаг тул тэдгээрийг ингэж нэрлэсэн.
• Хурдан нейтронууд. Эдгээр энергийн нейтронууд нь ихэвчлэн цөмийн урвалын үр дүнд үүсдэг.

Шуурхай ба хойшлуулсан нейтронууд

Гинжин урвал бол маш хурдан процесс юм. Нейтроны нэг үеийн амьдралын хугацаа (өөрөөр хэлбэл чөлөөт нейтрон гарч ирэхээс дараагийн атом түүнийг шингээх, дараагийн чөлөөт нейтрон үүсэх хүртэлх дундаж хугацаа) микросекундээс хамаагүй бага байдаг. Ийм нейтроныг шуурхай гэж нэрлэдэг. 1.1 үржүүлэх коэффициенттэй гинжин урвалд 6 мкс-ийн дараа шуурхай нейтроны тоо болон ялгарах энерги 10 26 дахин нэмэгдэнэ. Ийм хурдан үйл явцыг найдвартай удирдах боломжгүй юм. Тиймээс хойшлогдсон нейтронууд нь хяналттай гинжин урвалын хувьд маш чухал юм. Хойшлогдсон нейтронууд нь анхдагч цөмийн урвалын дараа үлдсэн хуваагдлын хэсгүүдийн аяндаа задралаас үүсдэг.

Материалын шинжлэх ухаан

Изотопууд

Хүрээлэн буй байгальд хүмүүс атомын электрон бүрхүүлийн бүтцээр тодорхойлогддог бодисын шинж чанаруудтай ихэвчлэн тулгардаг. Жишээлбэл, атомын химийн шинж чанарыг бүхэлд нь хариуцдаг электрон бүрхүүлүүд юм. Иймээс цөмийн эринээс өмнө шинжлэх ухаан бодисыг цөмийн массаар нь ялгадаггүй, зөвхөн цахилгаан цэнэгээр нь ялгадаг байсан. Гэсэн хэдий ч цөмийн технологи гарч ирснээр бүх алдартай энгийн химийн элементүүд нь цөм дэх янз бүрийн тооны нейтрон, үүний дагуу тэс өөр цөмийн шинж чанартай олон, заримдаа хэдэн арван сорттой болох нь тодорхой болсон. Эдгээр сортуудыг химийн элементүүдийн изотопууд гэж нэрлэх болсон. Байгалийн ихэнх химийн элементүүд нь хэд хэдэн өөр изотопуудын холимог юм.

Мэдэгдэж буй изотопуудын дийлэнх нь тогтворгүй бөгөөд байгальд байдаггүй. Тэдгээрийг судлах эсвэл цөмийн технологид ашиглах зорилгоор зохиомлоор олж авдаг. Нэг химийн элементийн изотопуудын хольцыг ялгах, изотопыг зохиомлоор гаргаж авах, эдгээр изотопуудын шинж чанарыг судлах нь цөмийн технологийн үндсэн ажлуудын нэг юм.

Хугардаг материал

Зарим изотопууд тогтворгүй, ялзардаг. Гэсэн хэдий ч задрал нь изотопын синтезийн дараа шууд тохиолддоггүй, харин хэсэг хугацааны дараа энэ изотопын шинж чанарыг хагас задралын хугацаа гэж нэрлэдэг. Нэрнээс нь харахад энэ нь тогтворгүй изотопын одоо байгаа цөмийн тэн хагас нь задрах хугацаа юм.

Тогтворгүй изотопууд байгальд бараг хэзээ ч олддоггүй, учир нь бидний эргэн тойрон дахь бодисууд удаан хугацаанд устаж үгүй ​​болсон одны термоядролын зууханд нийлэгжсэнээс хойш олон тэрбум жилийн хугацаанд хамгийн урт наслалт нь хүртэл бүрэн ялзарч чадсан юм. Зөвхөн гурван үл хамаарах зүйл байдаг: эдгээр нь ураны хоёр изотоп (уран-235 ба уран-238), торийн нэг изотоп - торий-232 юм. Эдгээрээс гадна байгальд байгалийн цөмийн урвалын үр дүнд бий болсон бусад тогтворгүй изотопуудын ул мөрийг олж болно: эдгээр гурван үл хамаарах зүйлийн задрал, сансрын цацрагийн агаар мандлын дээд давхаргад үзүүлэх нөлөө.

Тогтворгүй изотопууд нь бараг бүх цөмийн технологийн үндэс суурь болдог.

Гинжин урвалыг дэмжих

Цөмийн технологид маш чухал ач холбогдолтой, цөмийн гинжин урвалыг хадгалах чадвартай тогтворгүй изотопуудын бүлэг байдаг. Гинжин урвалыг үргэлжлүүлэхийн тулд изотоп нь нейтроныг сайн шингээж, дараа нь задралд орж, хэд хэдэн шинэ чөлөөт нейтрон үүсэх ёстой. Байгальд үйлдвэрлэлийн хэмжээгээр хадгалагдсан тогтворгүй изотопуудын дунд гинжин урвалыг дэмждэг нэг нь уран-235 байсан нь хүн төрөлхтөн үнэхээр азтай юм.

Барилгын материал

Өгүүллэг

Нээлт

20-р зууны эхээр Рутерфорд ионжуулагч цацраг, атомын бүтцийг судлахад асар их хувь нэмэр оруулсан. Эрнест Уолтон, Жон Кокрофт нар анх удаа атомын цөмийг хувааж чадсан.

Цөмийн зэвсгийн хөтөлбөрүүд

20-р зууны 30-аад оны сүүлээр физикчид цөмийн гинжин урвал дээр суурилсан хүчирхэг зэвсэг бүтээх боломжийг олж мэдэв. Энэ нь засгийн газрын цөмийн технологид ихээхэн анхаарал хандуулахад хүргэсэн. Анхны томоохон хэмжээний улсын атомын хөтөлбөр 1939 онд Германд гарч ирсэн (Германы цөмийн хөтөлбөрийг үзнэ үү). Гэсэн хэдий ч дайн нь хөтөлбөрийн хангамжийг хүндрүүлж, 1945 онд Герман ялагдсаны дараа мэдэгдэхүйц үр дүнд хүрээгүй тул хөтөлбөрийг хаасан. 1943 онд АНУ-д Манхэттэний төсөл хэмээх код нэртэй томоохон хөтөлбөр хэрэгжиж эхэлсэн. 1945 онд энэ хөтөлбөрийн хүрээнд дэлхийн анхны цөмийн бөмбөг бүтээж, туршсан. ЗХУ-д цөмийн судалгаа 20-иод оноос хойш хийгдсэн. 1940 онд Зөвлөлтийн анхны цөмийн бөмбөгний онолын загварыг боловсруулжээ. ЗХУ-ын цөмийн бүтээн байгуулалтыг 1941 оноос хойш ангилж ирсэн. Зөвлөлтийн анхны цөмийн бөмбөгийг 1949 онд туршсан.

Анхны цөмийн зэвсгийн энерги ялгарахад гол хувь нэмэр нь задралын урвал юм. Гэсэн хэдий ч хайлуулах урвалыг нейтроны нэмэлт эх үүсвэр болгон ашиглаж, урвалд орсон хуваагдмал материалын хэмжээг нэмэгдүүлсэн. 1952 онд АНУ-д, 1953 онд ЗСБНХУ-д хайлуулах урвалын үр дүнд ихэнх энерги ялгардаг загваруудыг туршиж үзсэн. Ийм зэвсгийг термоядролын зэвсэг гэж нэрлэдэг байв. Термоядролын зэвсгийн хувьд задралын урвал нь зэвсгийн нийт энергид чухал хувь нэмэр оруулахгүйгээр термоядролын урвалыг "гал асаах" үйлчилгээ үзүүлдэг.

Цөмийн эрчим хүч

Анхны цөмийн реакторууд нь туршилтын эсвэл зэвсгийн зориулалттай, өөрөөр хэлбэл уранаас зэвсгийн чанартай плутони үйлдвэрлэх зориулалттай байв. Тэдний үүсгэсэн дулааныг хүрээлэн буй орчинд цацав. Ашиглалтын бага хүчин чадал, бага температурын зөрүү нь уламжлалт дулааны хөдөлгүүрийг ажиллуулахын тулд ийм бага зэрэглэлийн дулааныг үр дүнтэй ашиглахад хүндрэл учруулсан. 1951 онд энэ дулааныг анх удаа эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигласан: АНУ-д туршилтын реакторын хөргөлтийн хэлхээнд цахилгаан генератор бүхий уурын турбин суурилуулсан. 1954 онд ЗХУ-д анхны атомын цахилгаан станц баригдсан бөгөөд энэ нь анх цахилгаан эрчим хүчний зориулалтаар хийгдсэн байв.

Технологи

Цөмийн зэвсэг

Цөмийн технологи ашиглан хүмүүсийг хохироох олон арга бий. Гэвч муж улсууд гинжин урвалын үндсэн дээр зөвхөн тэсрэх цөмийн зэвсгийг баталсан. Ийм зэвсгийн үйл ажиллагааны зарчим нь энгийн: гинжин урвалын нейтрон үржих хүчин зүйлийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр зэвсгийн бүтэц нь үүссэн дулаанаар устахаас өмнө аль болох олон цөм урвалд орж, энерги ялгаруулдаг. Үүнийг хийхийн тулд задрах бодисын массыг нэмэгдүүлэх эсвэл түүний нягтыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Түүнээс гадна үүнийг аль болох хурдан хийх ёстой, эс тэгвээс эрчим хүчний ялгаралт удаан өсөх нь тэсрэлтгүйгээр бүтцийг хайлж, ууршуулна. Үүний дагуу цөмийн тэсрэх төхөөрөмжийг бүтээх хоёр аргыг боловсруулсан.

• Их бууны схем гэж нэрлэгддэг массын өсөлттэй схем. Артиллерийн бууны торонд хоёр чухал хэсэг нь хуваагддаг материалыг суурилуулсан. Нэг хэсэг нь торхны төгсгөлд бэхлэгдсэн, нөгөө нь сумны үүрэг гүйцэтгэсэн. Буудлага нь хэсгүүдийг нэгтгэж, гинжин урвал эхэлж, эрчим хүчний тэсрэлт үүссэн. Ийм схемийн дагуу ойртох хурд нь хэдхэн км / сек хүртэл хязгаарлагддаг.
• Өсөн нэмэгдэж буй нягтрал бүхий схем, тэсрэх схем гэж нэрлэгддэг. Плутонийн хиймэл изотопын металлургийн онцлогт үндэслэн. Плутони нь нягтралаараа ялгаатай тогтвортой аллотроп өөрчлөлтийг бий болгох чадвартай. Металлын эзэлхүүнийг дайран өнгөрч буй цочролын долгион нь плутонийг тогтворгүй бага нягтралтай өөрчлөлтөөс өндөр нягтралтай болгон хувиргах чадвартай. Энэ шинж чанар нь плутонийг бага нягтралтай дэд критик төлөвөөс метал дахь цочролын долгионы тархалтын хурдаар суперкритик төлөвт шилжүүлэх боломжийг олгосон. Цочролын долгион үүсгэхийн тулд тэд ердийн химийн тэсрэх бодис хэрэглэж, плутонийн угсралтын эргэн тойронд байрлуулж, дэлбэрэлт нь бөмбөрцөг хэлбэрийн угсралтыг бүх талаас нь шахав.

Хоёр схемийг бараг нэгэн зэрэг бүтээж, туршиж үзсэн боловч тэсрэх схем нь илүү үр ашигтай, илүү нягтралтай болсон.

Нейтроны эх үүсвэрүүд

Эрчим хүч ялгаруулах өөр нэг хязгаарлагч бол гинжин урвал дахь нейтроны тооны өсөлтийн хурд юм. Субкритик задралын материалд атомын аяндаа задрал үүсдэг. Эдгээр задралын нейтронууд нь нуранги шиг гинжин урвалын эхнийх нь болдог. Гэсэн хэдий ч хамгийн их энерги ялгаруулахын тулд эхлээд бүх нейтроныг бодисоос зайлуулж, дараа нь хэт критик төлөвт шилжүүлж, зөвхөн дараа нь гал асаах нейтроныг хамгийн их хэмжээгээр бодис руу оруулах нь ашигтай байдаг. Үүнд хүрэхийн тулд аяндаа задралаас чөлөөт нейтроноор хамгийн бага бохирдолтой хуваагддаг бодисыг сонгож, хэт эгзэгтэй төлөвт шилжих мөчид гаднах импульсийн нейтроны эх үүсвэрээс нейтрон нэмнэ.

Нэмэлт нейтроны эх үүсвэрүүд нь янз бүрийн физик зарчмууд дээр суурилдаг. Эхэндээ хоёр бодисыг холих үндсэн дээр тэсрэх бодисууд өргөн тархсан. Цацраг идэвхт изотоп, ихэвчлэн полони-210 нь бериллийн изотоптой холилдсон. Полонигийн альфа цацраг нь нейтрон ялгаруулж бериллийн цөмийн урвалыг үүсгэсэн. Дараа нь тэдгээрийг жижиг хурдасгуур дээр суурилсан эх үүсвэрээр сольсон бөгөөд тэдгээрийн зорилтот нейтроны гарц бүхий цөмийн хайлуулах урвал явагдсан.

Гал асаах нейтроны эх үүсвэрээс гадна гинжин урвалын эхэн үед өдөөгдсөн нэмэлт эх үүсвэрийг хэлхээнд оруулах нь ашигтай байв. Ийм эх үүсвэрийг гэрлийн элементүүдийн синтезийн урвалын үндсэн дээр барьсан. Лити-6 дейтерид зэрэг бодис агуулсан ампулыг плутонийн цөмийн угсралтын голд байрлах хөндийд суурилуулсан. Хөгжиж буй гинжин урвалаас үүссэн нейтрон ба гамма цацрагийн урсгал нь ампулыг термоядролын нэгдлийн температур хүртэл халааж, дэлбэрэлтийн плазм нь ампулыг шахаж, температурыг дарахад тусалсан. Холимог урвал эхэлсэн бөгөөд задралын гинжин урвалд нэмэлт нейтрон нийлүүлдэг.

Термоядролын зэвсэг

Хайлуулах урвал дээр суурилсан нейтроны эх үүсвэрүүд нь өөрсдөө дулааны чухал эх үүсвэр байсан. Гэсэн хэдий ч плутонийн угсралтын төвд байрлах хөндийн хэмжээ нь нийлэгжүүлэхэд маш их материалыг багтаах боломжгүй бөгөөд хэрэв плутонийн хуваагдмал цөмөөс гадуур байрлуулсан бол синтез хийхэд шаардагдах температур, даралтын нөхцлийг олж авах боломжгүй болно. Цөмийн дэлбэрэлтийн энергийг мэдэрч, цочролын шахалтыг хангах нэмэлт бүрхүүлээр нийлэгжүүлэх бодисыг хүрээлэх шаардлагатай байв. Тэд уран-235-аас том ампул хийж, цөмийн цэнэгийн хажууд суурилуулжээ. Гинжин урвалын хүчтэй нейтроны урсгал нь ампул дахь ураны атомын задралд хүргэнэ. Ураны ампулын дизайны дэд бүтэцтэй хэдий ч туршилтын цөмийн дэлбэрэлтийн гинжин урвалын гамма туяа ба нейтронуудын нийт нөлөө, ампулын цөмийн хуваагдал нь ампулын дотор нэгдэх нөхцлийг бүрдүүлнэ. Одоо хайлуулах бодис бүхий ампулын хэмжээ бараг хязгааргүй болж, цөмийн хайлмалаас ялгарах энергийн хувь нэмэр нь гал асаах цөмийн дэлбэрэлтийн энергийн ялгаралтаас хэд дахин давсан байна. Ийм зэвсгийг термоядрол гэж нэрлэж эхэлсэн.

Цөмийн цахилгаан станц

Атомын цахилгаан станцын зүрх нь цөмийн реактор буюу хүнд цөмийн задралын хяналттай гинжин урвалыг гүйцэтгэдэг төхөөрөмж юм. Цөмийн урвалын энерги нь хуваагдлын хэсгүүдийн кинетик энерги хэлбэрээр ялгардаг бөгөөд эдгээр хэсгүүдийн бусад атомуудтай уян харимхай мөргөлдөөний улмаас дулаан болж хувирдаг.

Түлшний эргэлт

Зөвхөн нэг байгалийн изотоп нь гинжин урвал хийх чадвартай байдаг - уран-235. Аж үйлдвэрийн нөөц нь бага. Тиймээс өнөөдөр инженерүүд гинжин урвалыг дэмждэг хямд хиймэл изотопуудыг үйлдвэрлэх арга замыг хайж байна. Хамгийн ирээдүйтэй нь уран-238 нийтлэг изотопоос нейтроныг задралгүйгээр барьж авах замаар гаргаж авсан плутони юм. Үүнийг дайвар бүтээгдэхүүнтэй ижил эрчим хүчний реакторт үйлдвэрлэхэд хялбар байдаг. Тодорхой нөхцөлд хиймэл задрах материал үйлдвэрлэх нь одоо байгаа атомын цахилгаан станцуудын хэрэгцээг бүрэн хангах нөхцөл байдал бий болно. Энэ тохиолдолд тэд байгалийн эх үүсвэрээс задрах материалыг нийлүүлэх шаардлагагүй түлшний хаалттай мөчлөгийн тухай ярьдаг.

Цөмийн хаягдал

Ашигласан цөмийн түлш (SNF) болон цацраг идэвхт бодис бүхий реакторын бүтцийн материалууд нь аюултай ионжуулагч цацрагийн хүчтэй эх үүсвэр юм. Хог хаягдлын хэмжээг багасгах, аюулын хугацааг багасгах чиглэлээр тэдэнтэй ажиллах технологийг эрчимтэй сайжруулж байна. SNF нь үйлдвэр, анагаах ухаанд үнэ цэнэтэй цацраг идэвхт изотопын эх үүсвэр юм. SNF дахин боловсруулалт нь түлшний эргэлтийг хаахад зайлшгүй шаардлагатай алхам юм.

Цөмийн аюулгүй байдал

Анагаах ухаанд хэрэглэнэ

Анагаах ухаанд янз бүрийн тогтворгүй элементүүдийг судалгаа, эмчилгээнд ихэвчлэн ашигладаг.

Цөмийн үндсэн технологи Цөмийн технологи нь цөмийн урвал явагдахад суурилсан технологи, түүнчлэн цацраг идэвхт элемент эсвэл цөмийн урвал явагдах элемент агуулсан материалын шинж чанар, боловсруулалтыг өөрчлөхөд чиглэсэн технологи юм Цөмийн энергийн технологи: - Дулааны нейтрон ашиглан цөмийн реакторын технологи. -Хурдан нейтрон цөмийн реакторын технологи - Өндөр ба хэт өндөр температурт цөмийн реакторын технологи.

Цөмийн химийн технологи: - Цөмийн түүхий эд, цөмийн түлшний технологи - Цөмийн технологийн материалын технологи - Изотопыг баяжуулах, моноизотоп болон өндөр цэвэршилттэй бодис үйлдвэрлэх цөмийн технологи: - Хийн диффузийн технологи - Центрифугийн технологи - Лазер технологи Цөмийн анагаах ухааны технологи

Дэлхийн хүн амын өсөлт, дэлхийн эрчим хүчний хэрэглээний өсөлт, эрчим хүчний хурц хомсдол нь байгалийн нөөц шавхагдаж, эрэлт хурдацтай өсөх тусам нэмэгдэх болно; Хязгаарлагдмал, жигд бус тархсан чулуужсан түлшний нөөцийн төлөөх өрсөлдөөнийг нэмэгдүүлэх; хүрээлэн буй орчны асуудлуудыг улам хурцатгаж, байгаль орчны хязгаарлалтыг нэмэгдүүлэх; газрын тос экспортлогч орнуудын бүс нутгийн тогтворгүй нөхцөл байдлаас хараат байдал нэмэгдэж, нүүрсустөрөгчийн үнэ аажмаар нэмэгдэж байна; Ирээдүйн хувилбаруудын талаар урьдчилан таамаглахад хувиршгүй заалтууд:

Хамгийн баян, хамгийн ядуу орнуудын эрчим хүчний хэрэглээний түвшний зөрүү нэмэгдэж, янз бүрийн улс орнуудын эрчим хүчний хэрэглээний түвшний ялгаа нь нийгмийн зөрчилдөөнийг бий болгож байна; атомын цахилгаан станцын технологи нийлүүлэгчдийн хоорондох ширүүн өрсөлдөөн; цөмийн технологийн хэрэглээний хамрах хүрээг өргөжүүлэх, цөмийн реакторыг үйлдвэрлэлийн бүсэд өргөн хэмжээний эрчим хүчний технологийг ашиглах хэрэгцээ; зах зээлийн эдийн засгийн хүнд нөхцөлд бүтцийн өөрчлөлт, шинэчлэл хийх шаардлага гэх мэт.Ирээдүйн хувилбаруудын талаар таамаглал гаргахад хөдлөшгүй заалтууд:

Дэлхийн CO 2 ялгаруулалтад улс орнуудын эзлэх хувь АНУ - 24.6% Хятад - 13% Орос - 6.4% Япон - 5% Энэтхэг - 4% Герман - 3.8%. 1 ГВт-ын цахилгаан хүчин чадалтай атомын цахилгаан станц нь нүүрсээр ажилладаг дулааны цахилгаан станцуудтай харьцуулахад CO 2 ялгаруулалтыг жилд 7 сая тонн, хийн түлшээр ажилладаг дулааны цахилгаан станцтай харьцуулахад CO 2 ялгаруулалтыг 3.2 сая тонн хэмнэдэг.

Цөмийн хувьсал Дэлхий даяар 440 орчим арилжааны цөмийн реактор ажиллаж байна. Тэдний ихэнх нь Европ, АНУ, Япон, Орос, Өмнөд Солонгос, Канад, Энэтхэг, Украин, Хятадад байрладаг. ОУАЭА-ийн тооцоолсноор 15 жилийн дотор 60 гаруй реактор ашиглалтад орно. Төрөл, хэмжээ нь олон янз байдаг хэдий ч реакторуудын зөвхөн дөрвөн үндсэн ангилал байдаг: 1-р үе - энэ үеийн реакторууд нь 1950-1960-аад онд бүтээгдсэн бөгөөд шумбагч онгоцыг хөдөлгөх зориулалттай, цэргийн зориулалтаар өөрчлөгдсөн, томруулсан цөмийн реакторууд юм. плутони үйлдвэрлэхэд 2-р үе - арилжааны реакторуудын дийлэнх нь энэ ангилалд багтдаг. 3-р үе – энэ ангиллын реакторууд одоогоор зарим оронд, ялангуяа Японд ашиглалтад орж байна. 4-р үе – үүнд хөгжлийн шатандаа байгаа, хэдэн жилийн дараа ашиглалтад оруулахаар төлөвлөж буй реакторууд орно.

Цөмийн хувьсал 3-р үеийн реакторуудыг "дэвшилтэт реактор" гэж нэрлэдэг. Ийм гурван реактор Японд аль хэдийн ажиллаж байгаа бөгөөд бусад нь бүтээн байгуулалт болон баригдаж байна. Энэ үеийн хорин өөр төрлийн реакторууд боловсруулагдаж байна. Тэдгээрийн ихэнх нь хоёр дахь үеийн реакторын үндсэн дээр бүтээгдсэн, шинэлэг арга барилд тулгуурлан өөрчлөлт хийсэн "хувьслын" загварууд юм. Дэлхийн Цөмийн Ассоциацийн мэдээлснээр 3-р үе нь дараахь зүйлээр тодорхойлогддог: Реакторын төрөл тус бүрийн стандартчилсан загвар нь тусгай зөвшөөрөл олгох үйл явцыг хурдасгах, үндсэн хөрөнгийн өртөг, барилгын ажлын үргэлжлэх хугацааг багасгах боломжийг олгодог. Хялбаршуулсан, илүү бат бөх загвар нь тэдгээрийг зохицуулахад хялбар бөгөөд ашиглалтын явцад эвдрэлд өртөмтгий болгодог. Өндөр хүртээмжтэй, үйлчилгээний урт хугацаа - ойролцоогоор жаран жил. Цөм хайлж осол гарах магадлалыг бууруулах Байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөлөл бага. Түлшний зарцуулалт, үйлдвэрлэлийн хог хаягдлыг багасгахын тулд түлшний гүн шаталт. Үе 3

Гурав дахь үеийн цөмийн реакторууд Европын даралтат усны реактор (EPR) EPR нь Франц, Германд ашиглалтанд орсон хоёр дахь үеийн загвар болох Францын N4 болон Германы KONVOI-ээс боловсруулсан загвар юм. Бөмбөгний ортой модульчлагдсан реактор (PBMR) PBMR нь өндөр температурт хийн хөргөлттэй реактор (HTGR) юм. Даралтат усан реактор Дараах төрлийн том реакторын загварууд байдаг: APWR (Mitsubishi болон Westinghouse-ийн боловсруулсан), APWR+ (Японы Mitsubishi), EPR (Францын Framatome ANP), AP-1000 (Америкийн Westinghouse), KSNP+ болон APR- 1400 (Koranre). компаниуд) болон CNP-1000 (Хятадын Үндэсний цөмийн корпорац). ОХУ-д Atomenergoproekt болон Gidropress компаниуд сайжруулсан VVER-1200-ийг бүтээжээ.

4-р үеийн GFR-д сонгогдсон реакторын концепцууд - Хийн хөргөлттэй хурдан реактор LFRLЦагаан хөргөлттэй хурдан реактор MSR - Хайлсан давсны реактор: Ураны түлш нь голын бал чулуун сувгаар эргэлдэж буй натрийн фторын давсанд хайлдаг. Хайлсан давсанд үүссэн дулааныг хоёрдогч хэлхээнд гаргаж авдаг Натрийн хөргөлттэй хурдан реактор VHTR - Хэт өндөр температурт реактор: Реакторын хүч 600 МВт, гелиээр хөргөсөн цөм, бал чулуу зохицуулагч. Энэ нь устөрөгч үйлдвэрлэхэд чиглэсэн хамгийн ирээдүйтэй, ирээдүйтэй систем гэж тооцогддог. VHTR эрчим хүч үйлдвэрлэх нь өндөр үр ашигтай байх төлөвтэй байна.

Шинжлэх ухааны судалгаа нь цөмийн салбарын үйл ажиллагаа, хөгжлийн үндэс юм Цөмийн энергийн бүх практик үйл ажиллагаа нь бодисын шинж чанарыг судлах суурь болон хэрэглээний судалгааны үр дүнд суурилдаг Суурь судалгаа: бодисын үндсэн шинж чанар, бүтэц, эрчим хүчний шинэ эх үүсвэрүүд. суурь харилцан үйлчлэлийн түвшин Материалын шинж чанарыг судлах, хянах - Цацрагийн материалын шинжлэх ухаан, бүтцийн зэврэлтэнд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй, цацрагт тэсвэртэй ган, хайлш, нийлмэл материал бий болгох

Шинжлэх ухааны судалгаа нь цөмийн салбарын үйл ажиллагаа, хөгжлийн үндэс.Зураг төсөл, зураг төсөл, технологи. Төхөөрөмж, тоног төхөөрөмж, автоматжуулалт, оношлогоо, хяналтыг бий болгох (ерөнхий, дунд болон нарийн инженерчлэл, багаж хэрэгсэл хийх) Процессын загварчлал. Математик загвар, тооцоолох арга, алгоритм боловсруулах. Суперкомпьютер ашиглан нейтроник, термодинамик, механик, хими болон бусад тооцооллын судалгаа хийх зэрэгцээ тооцоолох аргуудыг хөгжүүлэх.

Дунд хугацаанд AE Дэлхий дахин 2030 он гэхэд цөмийн эрчим хүчний хүчин чадлыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх төлөвтэй байна. Хүлээгдэж буй цөмийн эрчим хүчний хүчин чадлыг дулааны нейтрон реакторын технологи, цөмийн түлшний нээлттэй циклийг цаашид хөгжүүлэх үндсэн дээр хүрч болно.Орчин үеийн цөмийн эрчим хүчний гол асуудлууд цахилгаан станц нь ашигласан цөмийн түлшний хуримтлал (энэ нь цацраг идэвхт хаягдал биш!) болон цөмийн түлшний эргэлт, цөмийн материалын эмзэг технологиуд тархах эрсдэлтэй холбоотой юм.

Томоохон атомын цахилгаан станцын технологийн баазыг бий болгох зорилтууд Атомын цахилгаан станцуудад хурдан нейтрон үржүүлэгч реакторуудыг боловсруулж хэрэгжүүлэх, Атомын цахилгаан станц дахь цөмийн түлшний эргэлтийг бүх задрах материалын хувьд бүрэн хаах Олон улсын цөмийн түлш, эрчим хүчний сүлжээг зохион байгуулах цөмийн түлшний эргэлтийн чиглэлээр олон төрлийн үйлчилгээ үзүүлэх төвүүд аж үйлдвэрийн дулаан хангамж, устөрөгчийн үйлдвэрлэл, усыг давсгүйжүүлэх болон бусад зориулалтаар цөмийн цахилгаан станцын реакторуудыг боловсруулж хэрэгжүүлэх Цөмийн эрчим хүч дэх цацраг идэвхт бодис өндөртэй бага актинидыг дахин боловсруулах оновчтой схемийг хэрэгжүүлэх ургамал

УС ТӨРӨГЧИЙН ҮЙЛДВЭРЛЭЛ, ХЭРЭГЛЭЭ Никелийн катализатор дээр метаныг исэлдүүлэх явцад дараах үндсэн урвал явагдах боломжтой: CH 4 + H 2 O CO + ZH 2 – 206 кДж CH 4 + CO 2 2CO + 2H 2 – 248 кДж CH 4 + 0.5 O 2 CO + 2H кДж CO + H 2 O CO 2 + N кЖ Өндөр температурын хувиргалт нь катализатор байхгүй үед ° C температурт, 3035 кгс / см 2, эсвэл 33.5 Мн / м 2 хүртэл даралттай үед хийгддэг; энэ тохиолдолд метан болон бусад нүүрсустөрөгчийг хүчилтөрөгчөөр СО ба H 2 болгон бараг бүрэн исэлдүүлдэг.CO ба H 2 амархан салдаг.

УС ТӨРӨГЧИЙН ҮЙЛДВЭРЛЭЛ, ХЭРЭГЛЭЭ Хүдрээс төмрийг бууруулах: 3CO + Fe 2 O 3 2Fe + 3CO 2 Устөрөгч нь олон металлыг исэлээс (төмөр (Fe), никель (Ni), хар тугалга (Pb), вольфрам гэх мэт) ангижруулах чадвартай. (W), зэс (Cu) гэх мэт). Тиймээс 0С ба түүнээс дээш температурт халаахад төмрийг (Fe) аль ч исэлээс нь устөрөгчөөр багасгадаг, жишээлбэл: Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O

Дүгнэлт Бүх бэрхшээлийг үл харгалзан Орос улс цэргийн хүчин чадлаараа ч, эдийн засгийн хөгжлийн чадавхаараа ч (Оросын эдийн засаг дахь цөмийн технологи) агуу "цөмийн" гүрэн хэвээр байна. Цөмийн бамбай нь Оросын бие даасан эдийн засгийн бодлого, дэлхий даяар тогтвортой байдлын баталгаа юм. Цөмийн салбарыг эдийн засгийн хөдөлгүүрээр сонгосон нь юуны түрүүнд механик инженерчлэл, багаж хэрэгсэл, автоматжуулалт, электроник зэрэг салбарыг зохих түвшинд хүргэх бөгөөд энэ хугацаанд тоо хэмжээнээс чанарт зүй ёсоор шилжих шилжилт бий болно.

70 гаруй жил цөмийн салбарынхан эх орныхоо төлөө зүтгэж байна. Цөмийн технологи бол зөвхөн зэвсэг төдийгүй цахилгаан эрчим хүч төдийгүй хүмүүст тулгардаг олон төрлийн асуудлыг шийдвэрлэх шинэ боломж гэдгийг өнөөдөр ойлгох цаг иржээ.

Мэдээжийн хэрэг, манай улсын цөмийн салбарыг 1941-1945 оны Аугаа эх орны дайны ялагчдын үеийнхэн амжилттай байгуулсан. Одоо "Росатом" Оросын цөмийн бамбайг найдвартай дэмжиж байна.
Игорь Васильевич Курчатов дотоодын атомын төслийг хэрэгжүүлэх эхний үе шатанд зэвсэг бүтээх чиглэлээр ажиллаж байхдаа атомын энергийг энх тайвны зорилгоор өргөнөөр ашиглах талаар бодож эхэлсэн нь мэдэгдэж байна. Газар дээр, газар доор, усан дээр, далайн дор, агаарт, сансарт - цөмийн болон цацрагийн технологи одоо хаа сайгүй ажиллаж байна. Өнөөдөр дотоодын цөмийн салбарын мэргэжилтнүүд импортыг орлох орчин үеийн нөхцөлд шинэ бүтээн байгуулалтаа хэрхэн хэрэгжүүлэх талаар бодож, ажиллаж, эх орондоо үр өгөөжөө өгсөөр байна.
Энэ талаар ярих нь чухал юм - дотоодын цөмийн эрдэмтдийн ажлын энх тайвны чиглэлийн талаар маш бага зүйл мэддэг.
Сүүлийн хэдэн арван жилийн хугацаанд манай физикчид, манай салбар, эмч нар хүн төрөлхтний амьдралын хамгийн чухал салбарт цөмийн технологийг үр дүнтэй ашиглахад нээлт хийх шаардлагатай нөөц бололцоогоо хуримтлуулсан.

Манай цөмийн эрдэмтдийн бүтээсэн технологи, бүтээн байгуулалтыг янз бүрийн салбар, салбарт өргөнөөр ашиглаж байна. Эдгээр нь анагаах ухаан, хөдөө аж ахуй, хүнсний үйлдвэр юм. Тухайлбал, бүтээмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд үрийг тариалахын өмнө тусгайлан боловсруулах, улаан буудайн хадгалах хугацааг уртасгах үр тариа боловсруулах технологи ашигладаг. Энэ бүхнийг манай мэргэжилтнүүд бүтээж, дотоодын бүтээн байгуулалтад тулгуурлан бүтээдэг.

Эсвэл жишээлбэл, янз бүрийн халдварт өртөмтгий байдаг анхилуун чинжүү болон бусад амтлагчийг гадаадаас, өмнөд орноос бидэнд авчирдаг. Цөмийн технологи нь энэ төрлийн нян, хүнсний өвчнийг устгах боломжтой болгодог. Гэвч харамсалтай нь тэдгээрийг энд ашигладаггүй.
Цацрагийн эмчилгээ нь онкологийн эмчилгээнд хамгийн үр дүнтэй гэж тооцогддог. Гэхдээ манай эрдэмтэд байнга урагшилж, өвчтөнүүдийн эдгэрэлтийг нэмэгдүүлэхийн тулд хамгийн сүүлийн үеийн технологиудыг боловсруулжээ. Гэсэн хэдий ч дэвшилтэт технологи байгаа хэдий ч ийм төвүүд улсынхаа цөөхөн хотод л үйл ажиллагаагаа явуулдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Эрдэмтэд боломж байгаа юм шиг санагдаж байна, бүтээн байгуулалтууд байгаа ч өнөөдөр цөмийн өвөрмөц технологийг нэвтрүүлэх үйл явц нэлээд удаашралтай хэвээр байна.
Өмнө нь бид барууны орнуудад анхаарлаа хандуулж, тэднээс изотоп, тоног төхөөрөмж худалдаж авдаг хүмүүсийн тоонд багтаж байсан. Сүүлийн арван жилийн хугацаанд байдал эрс өөрчлөгдсөн. Эдгээр бүтээн байгуулалтыг хэрэгжүүлэх хангалттай хүчин чадал бидэнд аль хэдийн бий.
Гэвч цаасан дээр ололт амжилт байгаа бол өнөөдөр түүнийг ажил хэрэг болгоход юу саад болж байна вэ?

Ийм шийдвэрийг хэрэгжүүлэх хүнд суртлын нарийн төвөгтэй механизмыг энд онцолж болох юм. Үнэн хэрэгтээ бид одоо цөмийн технологийг олон салбарт ашиглах өндөр чанартай цоо шинэ форматыг өгөхөд бэлэн байна. Гэвч харамсалтай нь энэ нь маш удаан болж байна.
Хууль тогтоогчид, хөгжүүлэгчид, бүс нутгийн болон холбооны эрх баригчдын төлөөлөгчид энэ чиглэлээр өөрсдийн түвшинд ажиллахад бэлэн байна гэж хэлэхэд аюулгүй байна. Гэвч бодит байдал дээр цөмийн технологи нэвтрүүлэх, хэрэгжүүлэх талаар зөвшилцөл, нэгдсэн шийдвэр, хөтөлбөр байхгүй нь тодорхой болж байна.
Үүний нэг жишээ бол шинжлэх ухааны анхны хот Обнинск хотод орчин үеийн протон эмчилгээний төв саяхан үйл ажиллагаагаа явуулж эхэлсэн. Москвад хоёр дахь нь бий. Гэхдээ бүх Оросыг яах вэ? Энд бүс нутгийн эрх баригчдыг хөгжүүлэгчид болон холбооны төв хоорондын яриа хэлэлцээнд идэвхтэй оролцохыг уриалах нь чухал юм.

Дахин хэлэхэд үйлдвэрлэл хөгжиж, технологи эрэлт хэрэгцээтэй байгаа боловч эдгээр бүтээн байгуулалтыг амьдралд хэрэгжүүлэх хүчин чармайлт хангалтгүй байна.
Одоо бидний гол ажил бол засгийн газрын бүх түвшний төлөөлөл, эрдэмтэн судлаачид, хөгжүүлэгчид нэгдмэл, үр дүнтэй яриа хэлэлцээ хийх явдал юм. Төрөл бүрийн салбарт орчин үеийн цөмийн технологийн төвүүдийг бий болгож, өргөн хүрээнд хэлэлцүүлэг өрнүүлж, иргэдийнхээ эрх ашгийн төлөө салбар хоорондын хамтын ажиллагааг хэрхэн зохион байгуулж сурах шаардлагатай байгаа нь ойлгомжтой.

Геннадий Скляр, Төрийн Думын Эрчим хүчний хорооны гишүүн.

КАПИТАЛИЗМЫН МӨНГӨС БОЛОХГҮЙ БАЙНА

Одоогийн байдлаар дэлхийн цөмийн эрчим хүчний салбарт уран-238 ба уран-235 гэсэн хоёр изотоп хэлбэрээр орших ураныг ашиглаж байна. Уран-238 нь дахиад гурван нейтронтой. Тиймээс байгальд (манай орчлон ертөнцийн үүслийн өвөрмөц байдлаас шалтгаалан) уран-238 нь "235" -аас хамаагүй их байдаг. Үүний зэрэгцээ, цөмийн энергийн хувьд - гинжин урвал явагдахын тулд уран-235 хэрэгтэй. Байгалийн ураны массаас тусгаарлагдсан энэхүү изотоп дээр цөмийн энергийг өнөөг хүртэл хөгжүүлж байна.

Цорын ганц ЭЕРЭГ ХӨТӨЛБӨР

Цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлэх цорын ганц ирээдүйтэй чиглэл бол уран-238, торий-232-ыг албадан задлах явдал юм. Үүнд нейтроныг гинжин урвалын үр дүнд биш, харин гаднаас авдаг. Реакторт залгагдсан хүчирхэг, авсаархан хурдасгуураас. Эдгээр нь YRES гэж нэрлэгддэг цөмийн харьцангуй цөмийн цахилгаан станцууд юм. Игорь Острецов болон түүний багийнхан энэ чиглэлийг хамгийн хэмнэлттэй (байгалийн уран-238 ба торийг ашиглах) аюулгүй, аюулгүй гэж үзэн хөгжүүлэхийг дэмжигчид юм. Түүнээс гадна YRES нь массын үзэгдэл байж болно.

Гэсэн хэдий ч яг энэ санаагаа ОХУ-ын дээд удирдлагад хүргэхийг хичээж, Росатомын хөгжлийн гурван чиглэлийг мухардалд оруулсны төлөө И.Острецовыг Ерөнхийлөгчийн дэргэдэх Шинэчлэлийн комиссоос хөөсөн юм. Тэгээд түүний Цөмийн инженерийн дээд сургууль дампуурчээ.

Энэ бол энгийн бөөмсийн хурдасгуурыг цөмийн реакторт тохируулж, бүрэн аюулгүй эрчим хүч авах гэсэн эртний санаа юм. Өөрөөр хэлбэл, тэсрэлтээс хамгаалагдсан реакторт хуваагддаг бүтээгдэхүүний хэт эгзэгтэй масс байхгүй болно. Ийм реактор нь радиохимийн үйлдвэрийн хаягдал овоолгын уран, байгалийн уран, тори дээр ажиллах боломжтой. Хурдасгуураас урсах нуклон нь идэвхжүүлэгч-гал асаагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Ийм дэд реакторууд хэзээ ч дэлбэрдэггүй, зэвсгийн чанартай плутони үйлдвэрлэдэггүй. Түүгээр ч барахгүй тэд цацраг идэвхт хаягдал, цацраг идэвхт цөмийн түлшийг (түлшний саваа) "шатаах" боломжтой. Энд шумбагч онгоц болон хуучин атомын цахилгаан станцуудын түлшний элементүүдээс (түлшний элементүүд) удаан эдэлгээтэй актинидын бүтээгдэхүүнийг богино хугацааны изотоп болгон бүрэн боловсруулах боломжтой. Өөрөөр хэлбэл, цацраг идэвхт хог хаягдлын хэмжээ мэдэгдэхүйц буурч байна. Үнэн хэрэгтээ харьцангуй аюулгүй цөмийн энергийн шинэ төрлийг бий болгох боломжтой. Үүний зэрэгцээ станцуудын ураны хомсдолын асуудлыг үүрд шийдвэрлэх.

Зөвхөн нэг л барьдаг байсан: хурдасгуур нь хэтэрхий том, эрчим хүч их шаарддаг байсан. Тэд "эдийн засгийг" бүхэлд нь устгасан.

Гэвч ЗХУ-д 1986 он гэхэд нэлээд авсаархан, үр ашигтай шугаман ухрах долгионы протоны хурдасгуурыг бүтээжээ. Тэдгээрийн ажлыг ЗХУ-ын ШУА-ийн Сибирийн салбарт физик, технологийн оюутан А.С. Америкийн "оддын дайн" хөтөлбөрийн хариулт. Эдгээр машинууд нь хүнд даацын Руслан онгоцны ачааны тасалгаанд бүрэн нийцдэг. Урагшаа харахад аюулгүй, маш хэмнэлттэй цахилгаан цөмийн станцуудыг бий болгох боломжийг технологийн нэг хувилбар гэж үзье. Өөр нэг хувилбарт урвуу долгионы хурдасгуур нь цөмийн цэнэгт хошууг (цөмийн цахилгаан станц) хол зайнаас илрүүлж, төхөөрөмжийг идэвхгүй болгож, цөм эсвэл цөмийн цэнэгт хошууг устгахад хүргэдэг. Үндсэндээ эдгээр нь Игорь Николаевич Острецовын багийнхан өнөөдөр ОХУ-д барихыг санал болгож буй зүйлүүд юм.

Хэрэв бид цаг хугацааг буцаах юм бол Академич Богомоловын хоцрогдсон долгион дээр суурилсан хурдасгуурууд Баруунд BWLAP гэсэн нэрийг авсан - Протоны арын долгионы шугаман хурдасгуур. Америкчууд 1994 онд ялагдсан ЗСБНХУ-ын шинжлэх ухаан, техникийн өвийг судалж, сүйрлээс нь гаргаж авах ямар нэгэн үнэ цэнэтэй зүйлийг хайж байхдаа Сибирийн хурдасгагчийг өндрөөр үнэлэв.

АЛДАГДСАН ЖИЛҮҮД

Үндсэндээ энгийн засгийн газрын үед Оросууд 1990-ээд онд YRT технологийг хөгжүүлж, хэт үр ашигтай цөмийн эрчим хүч, урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй зэвсгийг олж авах боломжтой байсан.

Миний өмнө 1994, 1996 онд Зөвлөлтийн домогт академич Александр Савин, Гури Марчук нарын тухайн үеийн Тэргүүн шадар сайд Олег Сосковецт илгээсэн захидал байна. Александр Савин бол Лаврентий Берия, Сталины шагналт Игорь Курчатов нарын удирдлаган дор ЗХУ-ын цөмийн төслийн оролцогч, дараа нь "Комета" судалгааны төв хүрээлэнгийн (цөмийн пуужингийн довтолгооноос сансрын дохиоллын систем ба IS хиймэл дагуулын сөнөөгч) дарга юм. Гурий Марчук бол компьютерийн технологийн ажлын томоохон зохион байгуулагч, ЗХУ-ын Шинжлэх ухаан, технологийн улсын хорооны (GKNT) дарга асан юм.

1996 оны 4-р сарын 27-нд Александр Иванович Савин Сосковецт "Комета" судалгааны төв хүрээлэнгийн удирдлаган дор ЗХУ-ын Шинжлэх ухааны академи, Батлан ​​хамгаалах яамдын тэргүүлэх багууд "цацраг үүсгэх дэвшилтэт технологи" бүтээхээр ажиллаж байсан гэж бичжээ. пуужингийн довтолгооноос хамгаалах систем." Ийм учраас BWLAP хурдасгуур бүтээгдсэн. А.Савин энэ технологийг ашиглах боломжтой чиглэлүүдийг тодорхойлсон: зөвхөн аюулгүй атомын цахилгаан станц барихаас гадна ачаа тээш, чингэлэг дэх тэсрэх бодисыг илрүүлэх өндөр мэдрэмжтэй цогцолборыг бий болгох, урт хугацааны цацраг идэвхт бодисыг боловсруулах хэрэгслийг бий болгох. хаягдал (актинид) -ийг богино хугацааны изотоп болгон хувиргаж, протоны цацрагийг ашиглан туяа эмчилгээ, хорт хавдрын оношлогооны аргуудыг эрс сайжруулав.

Гурий Марчукаас 1994 оны 12-р сарын 2-ны өдрийн мөнөөх О.Сосковецт бичсэн захидал энд байна. Шинжлэх ухааны академийн Сибирийн салбар шүүмжлэлтэй реактор бүхий атомын цахилгаан станц байгуулах ажилд аль эрт бэлэн байгаа гэж тэр хэллээ. Тэгээд тэртээ 1991 оны тавдугаар сард Г.Марчук ЗХУ-ын ШУА-ийн ерөнхийлөгчөөр М.Горбачевт (ЗХУ-ын Ерөнхийлөгчийн тусгай хавтас 6618-р материал) хандан “Илүү өргөн хүрээтэй ажил явуулах тухай” санал тавьж байжээ. шугаман хурдасгуурууд - давхар хэрэглээний технологиуд. А.И.Савин, В.В.Глухих зэрэг академич-ерөнхий дизайнерууд, мөн Шинжлэх ухааны академийн дэд ерөнхийлөгч В.А.Коптюг, Р.В.Петров болон бусад шинжлэх ухааны эрх баригчдын үзэл бодол тэнд төвлөрчээ.

Гурий Иванович Сосковецт хандан: ОХУ-д хурдасгуурын барилгын ажлыг өргөжүүлж, цацраг идэвхт хаягдлын асуудлыг шийдэж, Сосновый Бор дахь ОХУ-ын Атомын энергийн яамны сайтуудыг ашиглая. Аз болоход Минатомын тэргүүн В.Михайлов, хоцрогдсон долгионы хурдатгалын аргын зохиогч А.Богомолов нар үүнтэй санал нэг байна. Ийм төслөөс өөр хувилбар бол зөвхөн "ОХУ-ын ШУА-ийн Сибирийн салбараас хүлээн авсан Америкийн саналыг хүлээн авах, ... санхүүжилтээр, АНУ-ын бүрэн хяналтанд шилжүүлэх, хэрэгжүүлэх ажлыг гүйцэтгэх явдал юм. өөрсдийн улсын үндэсний лабораторид - Лос Аламос, Аргонне, Брукхавен дахь. Бид үүнтэй санал нийлэх боломжгүй..."

1994 оны сүүлээр Марчук төсөлд Сосновый Бор болон Санкт-Петербургийн НПО Электрофизикийг хоёуланг нь оролцуулахыг санал болгосноор инновацийн эдийн засгийн эхлэлийг тавьсан: "гадаадын хэрэглэгчдээс маш их хэрэгцээтэй байгаа гадаад валютын эх үүсвэрүүд... шинжлэх ухааны өндөр ханасан салбарт бүтээгдэхүүн хөгжүүлэхэд...” Өөрөөр хэлбэл, Зөвлөлт Энэ талаар бидон Оросын эрх баригчдаас 10-15 жилээр сайн байсан: эцсийн эцэст “Орос урагшаа!” гэсэн нийтлэл. 2009 оны намар л гарсан.

Гэвч дараа нь Зөвлөлтийн шинжлэх ухааны бизоныг сонссонгүй. Аль хэдийн 1996 онд А.Савин О.Сосковецт мэдэгдэв: 1994 онд таны эерэг хариуг үл харгалзан, Батлан ​​хамгаалах аж үйлдвэрийн улсын хороо, ОХУ-ын Атомын энергийн яамны дэмжлэгийг үл харгалзан тэд мөнгө өгөөгүй. Phystechmed програм нь үнэ цэнэтэй юм. Надад 30 сая доллар өгөөч...

Зөвшөөрөгдөөгүй…

Өнөөдөр бид уг хөтөлбөрийг Бүх Оросын Цөмийн Инженерийн Шинжлэх Ухааны Судалгааны Хүрээлэнтэй хамтран хэрэгжүүлбэл шинэ үеийн атомын цахилгаан станцуудыг (YARES - цөмийн харьцангуй станцууд) бий болгох хөтөлбөр нь дээд тал нь 12 жил шаардагдах бөгөөд 50 тэрбум шаардлагатай болно. доллар. Үүний 10 тэрбумыг нь орчин үеийн урвуу долгионы хурдасгуур бүтээхэд зарцуулна. Гэхдээ энд борлуулалтын зах зээл 10 их наяд гаруй "ногоон" байна. Үүний зэрэгцээ хөлөг онгоцонд (гадаргын болон усан доорхи), ирээдүйд сансрын хөлөгт зориулсан хэт хүчирхэг, гэхдээ аюулгүй атомын цахилгаан станцуудыг бий болгох ёстой.

Зөвхөн урвуу долгион дээр хурдасгуур барих хөтөлбөрийг сэргээх шаардлагатай. Магадгүй олон улсын хамтын ажиллагааны нөхцлөөр ч гэсэн.

ТАНД ХЭДЭН ШИНЭ БЛОК ХЭРЭГТЭЙ ВЭ?

И.Острецовын хэлснээр цөмийн энергийн хувьд харьцангуй чиглэлээс өөр хувилбар ердөө байхгүй. Наад зах нь хагас зуун жилийн өмнө. Цөмийн харьцангуй ES нь аюулгүй бөгөөд цэвэр юм.

Тэд экспортын бараа болж, дэлхий нийтийг нэлээд хямд, цэвэр эрчим хүчээр хурдан, хямдаар хангах хэрэгсэл болж чадна. Энд ямар ч нар, салхины цахилгаан станцууд өрсөлдөгчгүй. Зохистой амьдралын түвшинд хүрэхийн тулд хүн 2 киловатт эрчим хүч хэрэгтэй. Өөрөөр хэлбэл, гарагийн нийт хүн амын хувьд (ирээдүйд - 7 тэрбум хүн) та тус бүрдээ нэг сая кВт-ын хүчин чадалтай 14 мянган цөмийн эрчим хүчний нэгжтэй байх шаардлагатай. Одоо блок бүрийг сая гэж тооцвол ердөө 4 мянга л байна (хуучин төрөл, YRT биш). 1970-аад онд ОУАЭХА 2000 он гэхэд 10 мянган реактор барих шаардлагатай гэж ярьж байсан нь санамсаргүй хэрэг биш юм. Острецов итгэлтэй байна: Эдгээр нь зөвхөн байгалийн уран, тори дээр ажилладаг цөмийн реакторууд байх ёстой.

Энд түлш хуримтлуулах шаардлагагүй - шаардлагатай бол та тэр даруй олон блок барьж болно. Үүний зэрэгцээ цөмийн реакторын станцууд плутони үйлдвэрлэдэггүй. Цөмийн зэвсэг дэлгэрүүлэх асуудал байхгүй. Мөн цөмийн эрчим хүчний түлш өөрөө хэд дахин хямдарч байна.

Острецовын хүчин зүйл

Өнөөдөр ОХУ-д YRT-ийг хөгжүүлэхийг оролдож буй хүмүүсийн удирдагч нь Игорь Острецов юм.

ЗХУ-ын жилүүдэд тэрээр амжилттай судлаач, зохион бүтээгч байсан. Түүний ачаар 1970-аад онд баллистик пуужингийн цэнэгт хошуу, дараа нь X-90 "Солир" далавчит пуужингийн плазмын үл үзэгдэх төхөөрөмж бий болжээ. Мацестагийн туршилтын литийн плазмын хурдасгуурын ачаар Союз ангиллын сансрын хөлөг радарын дэлгэцээс алга болсон (сансрын хөлгийн радио үзэгдэх орчин 35-40 децибелээр багассан) гэдгийг хэлэхэд хангалттай. Дараа нь уг төхөөрөмжийг "Сатан" төрлийн пуужин дээр туршсан (И.Острецов номондоо пуужингийн ерөнхий зохион бүтээгчийн туслах Леонид Кучмагаас тусламж авсан тухайгаа халуунаар дурссан). Мацестаг асаахад пуужингийн цэнэгт хошуу радарын дэлгэцнээс алга болжээ. Нислэгийн үеэр "толгойг" бүрхсэн плазм нь радио долгионыг тараав. И.Острецовын эдгээр бүтээлүүд нь АНУ-ын ирээдүйтэй пуужингийн довтолгооноос хамгаалах системийг эвдэхийн тулд маш чухал хэвээр байна. 1980 он хүртэл Игорь Острецов "Метеорит" хэт авианы өндөр уулын далавчит пуужингийн плазмын төхөөрөмжийг бүтээх ажлыг амжилттай хийжээ. Энд радио долгион нь плазмаар тархаагүй (учир нь пуужин агаар мандалд нисч байсан), харин түүнд шингэсэн байв. Гэхдээ энэ бол өөр түүх юм.

1980 онд Игорь Острецов Цөмийн инженерийн судалгааны хүрээлэнд ажиллахаар явсан. Тэнд тэрээр хамгийн бага хаягдалтай, хамгийн цэвэр цөмийн энергийг бий болгох, цөмийн зэвсгийн задрах материал үйлдвэрлэхгүй байх асуудлыг бодсон юм. Түүнээс гадна ховор уран-235-ыг ашиглахгүй.

Асуудлын шийдэл нь бага зэрэг судлагдсан хэсэгт оршдог: өндөр энергитэй нейтронуудын "хуваагдахгүй" актинидүүдэд үзүүлэх нөлөө: тори ба уран-238. (Тэд 1 МэВ-ээс их энергид хуваагддаг.) ​​“Үндсэндээ протоны хурдасгуурыг ашиглан ямар ч энергийн нейтрон гаргаж болно. Гэсэн хэдий ч саяхныг хүртэл хурдасгуурууд нь маш бага үр ашигтай хүчин зүйлүүдтэй байсан. Зөвхөн 20-р зууны төгсгөлд хангалттай өндөр үр ашигтай протоны хурдасгуурыг бий болгох боломжтой технологиуд гарч ирэв ..." гэж судлаач өөрөө бичжээ.

Чернобылийн ослыг арилгахтай холбоотой академич Валерий Субботинтэй танилцсаны ачаар И.Острецов 1998 онд Дубна дахь Цөмийн физикийн хүрээлэнд туршилт хийх боломжтой болсон. Тухайлбал, 5 гигаэлектрон-вольт протоны энерги бүхий том хурдасгуур ашиглан хар тугалганы угсралтыг боловсруулах. Хар тугалга хуваагдаж эхлэв! Өөрөөр хэлбэл, уран-235 ч, плутони-239 ч хэрэггүй байсан цөмийн энергийг (хурдасгуур ба дэд критик реакторын хослол) бий болгох боломж үндсэндээ батлагдсан. Маш их бэрхшээлтэй тул 2002 онд Протвино дахь хурдасгуур дээр туршилт хийх боломжтой болсон. 6-аас 20 ГэВ-ын эрчим хүчний мужид хар тугалганы байг 12 цагийн турш боловсруулснаар хар тугалга... Цацраг идэвхт металлын хувьд 10 хоног “фонил” (8 рентген нь түүний гадаргуу дээрх тунгийн утга) эхлээд). Харамсалтай нь И.Острецовт тори, уран-238 (актинид)-тэй ижил төстэй туршилт хийх боломж олгоогүй. ОХУ-ын Атомын энергийн яамны хачирхалтай эсэргүүцэл эхэлсэн. Гэхдээ гол зүйл нь батлагдсан: "барзгар" төрлийн түлш ашиглан цөмийн харьцангуй энерги ашиглах боломжтой.

БОЛОМЖТОЙ ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ЭВЛЭЛИЙН босгон дээр

Нэг зүйл дутуу байсан: жижиг боловч хүчирхэг хурдасгуур. Тэгээд олдсон: энэ нь арын долгион дээр Богомоловын хурдасгуур байсан. И.Острецовын бичсэнчлэн хурдасгууртай дэд критик реакторууд нь хуваагдмал цөмийн хамгийн их концентрацийг - бараг зуун хувь (одоогийн реакторуудад 2-5%, хурдан нейтрон реакторуудад 20%) хүрэх боломжтой болгоно.

Цөмийн харьцангуй цахилгаан станцууд (NRES) ОХУ-ын торийн асар их нөөцийг (1.7 сая тонн) ашиглах боломжтой болно. Тэгээд ч Сибирийн химийн үйлдвэрээс (Томск-7) 20-хон км зайд торийн аварга том орд, түүний хажууд төмөр зам, химийн хүчирхэг үйлдвэрийн дэд бүтэц бий. YRES нь нэг реакторын ачаалал дээр хэдэн арван жил ажиллах боломжтой. Үүний зэрэгцээ, хурдан нейтрон реакторуудаас ялгаатай нь тэд "цөмийн тэсрэх бодис" үйлдвэрлэдэггүй бөгөөд энэ нь тэдгээрийг аюулгүйгээр экспортлох боломжтой гэсэн үг юм.

2000-аад оны эхээр Игорь Острецов А.Богомоловын авсаархан шугаман хурдасгуурын талаар мэдэж, түүнтэй уулзаж, цөмийн эрчим хүчний шинэ технологийг патентжуулжээ. Шаардлагатай хөрөнгө оруулалтыг тооцож, ажлын хөтөлбөр, түүнийг гүйцэтгэх хүмүүсийг тооцоолсон. Тиймээс анхны YRES-ийг бий болгох хугацаа 12 жилээс хэтрэхгүй байна.

Мөн урвуу долгионы хурдасгуур нь өөрөө супер шинэлэг зүйл юм. Троллейбусны хэмжээтэй Богомоловын машин нь Руслан хөлөгт багтах бөгөөд маш хол зайд цөмийн зэвсгийн илрүүлэгч болж, протоны цацрагаар устгаж чаддаг. Энэ бол үнэн хэрэгтээ бүр илүү боловсронгуй, холын зайн тусгал хийх боломжтой цацрагийн зэвсэг юм. Гэхдээ ойрын ирээдүйд хорлон сүйтгэгчид, террористууд (жишээлбэл, иргэний хөлөг онгоцон дээр) тээвэрлэсэн цөмийн цэнэгийг илрүүлэх, тэдгээрийг чиглэсэн бөөмсийн цацрагаар устгах технологийг бий болгох боломжтой болно. Нейтроны цацраг нь зорилтот хөлөг онгоцны реакторыг миллисекундэд устгаж, галзуу хурдатгалын улмаас "мини-Чернобыл" болж хувирдаг гэсэн тооцоо байдаг.

Мэдээжийн хэрэг, YRT нь ирээдүйн Оросын пуужин, нисэх онгоцонд зориулагдсан радио үл үзэгдэх плазмын технологийг агуулдаг.

Цөмийн харьцангуй энергийн улсын шинжлэх ухааны төвийг байгуулж, цөмийн цацрагийн технологийг хөгжүүлэх л үлдлээ. Учир нь ямар ч хувийн хөрөнгө оруулалт "давхар" шинж чанартай ийм салбарт ажиллах эрхгүй. Тоглоом нь лааны үнэ цэнэтэй юм: цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлснээр Оросууд түүний монополист болж, цоо шинэ зах зээлээс асар их ашиг олох болно. Хуучин атомын цахилгаан станцууд хаагдсаны дараа үлдсэн урт хугацааны цөмийн хаягдлыг Яресын тусламжтайгаар бүрэн боловсруулах бизнес ямар үнэтэй вэ! Энэ бол хэдэн зуун тэрбум доллар.

ДОСЬЕР. ОХУ-ын Төрийн Думын депутат Виктор Илюхиний Ерөнхийлөгч Дмитрий Медведевт илгээсэн захидлаас.

“...Манай улс арваад жилийн турш хүнд элементийн цөмтэй хурдасгуур ашиглан гаргаж авсан цэнэгтэй бөөмийн цацрагийн харилцан үйлчлэлд суурилсан цөмийн харьцангуй технологи (NRT) дээр ажиллаж байна.

Цөмийн эрчим хүчний технологи нь үндсэн таван чиглэлээр хөгжиж байна: 1) эрчим хүч; 2) цэргийн хэрэглээ, ялангуяа цацрагт зэвсэг; 3) цөмийн материалын зөвшөөрөлгүй тээвэрлэлтийг алсаас шалгах; 4) суурь физик; 5) төрөл бүрийн технологи, ялангуяа эмнэлгийн хэрэглээ.

YRT-ийг хэрэгжүүлэх хэрэгсэл нь модульчлагдсан авсаархан ухрах долгионы хурдасгуур (BWLAP) юм.

Протон ба хүнд, түүний дотор уран, цөм (И.Н. Острецов, А.С. Богомолов) зэрэгт суурилсан хурдасгуур ба цөмийн цацрагийн технологид Оросын патентыг авсан.

Цөмийн цацрагийн технологид суурилсан цацрагт зэвсгийг бүтээх боломжийг судлах ажлыг ОХУ-ын Батлан ​​хамгаалах яам, Росатомын 12-р ерөнхий газрын мэргэжилтнүүд хийж, цөмийн цацрагт суурилсан цацрагт зэвсгийг бүтээх бодит үнэн болохыг баталж, бүх зүйлээс хамаагүй давуу юм. Өндөр хөгжилтэй орнуудын (АНУ, Хятад, Япон, Франц) бий болгосон цацраг зэвсгийг хүндэтгэдэг.

Тиймээс, одоогийн байдлаар зөвхөн Орос улс л байлдааны цогцолборыг бий болгож чадна, түүнийг бий болгохыг бүх хөгжингүй орнууд бий болгохыг хичээж, дэлхийн дайн байлдааны арга барил, хүчний тэнцвэрийг эрс өөрчилж чадна.

Цөмийн цацрагийн технологийн ажлыг хөгжүүлэх асуудлаар 2008 оны 12-р сарын 6-нд ОХУ-ын Холбооны Хурлын Холбооны Зөвлөлийн дарга С.М. Миронов ОХУ-ын БХЯ-ны 12-р Ерөнхий газрын удирдлага, ОХУ-ын Холбооны Зөвлөлийн хариуцлагатай төлөөлөгчид, VNIIEF цөмийн төв (Саров) болон цөмийн цацрагийн технологийн зохиогчдын оролцоотойгоор..."

ГАМГАТАЙ БОДИТ БАЙДАЛ

Одоо Острецов, Богомолов хоёрын зам зөрөөд байна. ОХУ-ын урвуу долгионы хурдасгуурын ажлыг төрөөс санхүүжүүлээгүй. Мөн бид барууны үйлчлүүлэгчдийг хайх хэрэгтэй болсон. Богомоловын BWLAP технологи нь зөвхөн түүнд хамаарахгүй. Мөн бусад нь АНУ-д үйлчлүүлэгчээ олсон. Аз болоход, олон улсын терроризмын эсрэг тэмцэх нэрийдлээр цөмийн цэнэгийг алсын зайнаас илрүүлэх технологийг хөгжүүлэх шалтаг сайн байна. Энэ асуудлыг шинэ академич Валерий Бондур (2003 оны Эрефийн үеийн загвар) авчээ. Төрийн байгууллагын ерөнхий захирал - Боловсрол, шинжлэх ухааны яам, ОХУ-ын Шинжлэх ухааны академийн "Сансар огторгуй" хяналтын шинжлэх ухааны төв, "Сансараас дэлхийг судлах" сэтгүүлийн ерөнхий редактор. Виктор Илюхин, Леонид Ивашов нар ОХУ-ын Ерөнхийлөгчид хандан “Одоо манай улс АНУ-ын DTI (CIA) компанитай байгуулсан гэрээний дагуу цөмийн материалыг зайнаас шалгах аргын онолын болон туршилтын судалгааны ажлыг дуусгаад байна. 2006 оны 6-р сарын 27-ны өдрийн 3556 тоот гэрээг "Исинтек" компани, академич Бондур В.Г. (Хавсралт 1) ОХУ-ын ФСБ-ын дэмжлэгтэйгээр. Одоо АНУ-д (Лос Аламосын лаборатори) манай улсад хийж байгаа ажил дээр тулгуурлан бодит хяналт шалгалт, байлдааны тогтолцоог бий болгох шийдвэр гарчээ.

ОХУ-ын хууль тогтоомжийн дагуу энэ ангийн бүтээлийг гадаадад шилжүүлэхийн өмнө ОХУ-ын БХЯ-ны 12-р төрийн захиргааны 12-р дээд сургуульд шалгалт өгөх ёстой. Энэ заалтыг ОХУ-ын Ерөнхийлөгчийн Тамгын газар, ОХУ-ын Аюулгүйн зөвлөл, Росатомын бүрэн зөвшөөрснөөр бүдүүлгээр зөрчиж байна.

Энэхүү хөтөлбөр хэрэгжсэн тохиолдолд манай улс зайн хяналтын систем суурилуулах улс орнуудтай хамтран дэлхийн хэмжээнд, тухайлбал, цөмийн терроризмтой тэмцэх олон улсын байгууллагын хүрээнд цөмийн материалын тархалтыг хянах боломжтой болох юм. , энэ нь Оросын дээд удирдагчдын нэгээр удирдуулах нь зүйтэй юм. Тэгээд ч бүх ажлыг гадаадын хөрөнгөөр ​​санхүүжүүлнэ.

Эрхэм Дмитрий Анатольевич, АНУ-д шилжүүлсэн материалыг нэн даруй шалгаж, ОХУ-ын язгуур ашиг сонирхол, аюулгүй байдлыг урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй зөрчиж буй хэрэгт холбогдсон хүмүүсийн хүрээг тогтоох үүрэг даалгавар өгөхийг танаас хүсч байна. Үүний тулд өөрийн засаг захиргаа, ОХУ-ын БХЯ-ны 12 дугаар ерөнхий газрын төлөөлөл болон энэхүү захидлыг зохиогчдоос бүрдсэн ажлын хэсэг байгуулна уу..."

Ийнхүү дотоодын шинийг санаачлагч физикчдийн хичээл зүтгэлийн үр шим АНУ-д очиж магадгүй байна. Энд биш тэнд цөмийн релятивист технологи хөгжинө - дараагийн үеийн эрчим хүч, зэвсэг...

ӨНӨӨГИЙН РОСАОМ ХЭНД АЖИЛЛАЖ БАЙНА?

Одоохондоо "Росатом" голдуу АНУ-ын эрх ашгийн төлөө ажиллах завгүй байна.

Тэр яагаад хөгжлийн бодит хэтийн төлөвийг анзаарахыг хүсэхгүй байгааг та мэдэх үү? Учир нь түүний гол үүрэг бол Зөвлөлтийн уран-235-ын нөөцийг Америкийн атомын цахилгаан станцуудад шилжүүлэх явдал юм (HEU-LEU хэлэлцээр, Гор-Черномырдин, 1993).

"Росатом" яагаад гадаадын байгалийн уран олборлох аж ахуйн нэгжүүдийн хувьцааг худалдаж авдаг вэ? Үүнийг ЗХУ-д баригдсан манай аж ахуйн нэгжүүдэд баяжуулахын тулд (тиймээс хямд) - Америкт дахин атомын цахилгаан станцуудад түлш нийлүүлэх. Ингэснээр АНУ цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн зардлаа багасгадаг. Тийм ээ, цацраг идэвхт цөмийн түлш - SNF - баруунаас ОХУ-д дахин боловсруулалтанд илгээгдэх болно.

Энд ямар хэтийн төлөв байна вэ? ОХУ-ын хэтийн төлөв нь цэвэр колоничлол юм ...

А.Б.Колдобский

Цөмийн дэлбэрэлт бол төхөөрөмжийн масс, эзэлхүүнтэй харьцуулахад асар их, жинхэнэ сансар огторгуйн энергийг шууд ялгаруулах хүн төрөлхтний эзэмшсэн цорын ганц арга бөгөөд өвөрмөц физик үзэгдэл юм. Ийм үзэгдэл эрдэмтэд, инженерүүдийн анзааралгүй үлдэнэ гэж таамаглах нь логикгүй байх болно.

Энэ асуудлын талаархи анхны шинжлэх ухаан, техникийн нийтлэлүүд 50-аад оны дундуур АНУ, ЗХУ-д гарч ирэв. 1957 онд АНУ-ын Атомын энергийн комисс цөмийн тэсэлгээний технологийг энхийн зорилгоор ашиглах шинжлэх ухаан, техникийн хөтөлбөрийг баталсан. Энэхүү хөтөлбөрийн хүрээнд анхны энх тайвны цөмийн дэлбэрэлт болох "Gnome" нь 3.4 кт-ын ундаргатай - 1961 онд Невадагийн туршилтын талбайд хийгдсэн бөгөөд 1965 оны 1-р сарын 15-нд 140 кт орчим ургац бүхий хөрсний хөөрөлт дэлбэрэлт, голын гольдролд явуулсан. Семипалатинскийн туршилтын талбайн нутаг дэвсгэрт байрлах Чаган Зөвлөлтийн "Хөтөлбөр N 7" -ийг нээсэн.

1988 оны 9-р сарын 6-нд ЗХУ-ын энхийн зориулалттай цөмийн зэвсгийн дэлбэрэлт болох Рубин-1 нь Архангельск мужид хийгдсэн бөгөөд энэ хугацаанд ЗХУ-д 115 удаа ижил төстэй дэлбэрэлтүүд (РФ - 81, Казахстан - 29, Узбекистан, Украин - тус бүр 2, Туркменистан - 1). Энэ тохиолдолд ашигласан төхөөрөмжүүдийн дундаж хүч нь 14.3 кт, хамгийн хүчтэй хоёр дэлбэрэлтийг эс тооцвол (140 ба 103 кт) - 12.5 кт.

Яагаад яг энхийн зорилгоор цөмийн дэлбэрэлт хийсэн бэ? Энэ асуултын бүх "хачирхалтай" байдлыг үл харгалзан түүний ач тусын дагуу хариулах шаардлагатай байна; Тэднийг цөмийн эрдэмтдийн бараг сонирхогчдын "хөгжил" гэсэн санаа нь ашиггүй, харин бүх зүйл, байгаль, нийгэмд маш их хор хөнөөлтэй юм.

Тиймээс энхийн зорилгоор хийсэн 115 цөмийн дэлбэрэлтийн 39 нь ашигт малтмалын эрэл хайгуулын зорилгоор дэлхийн царцдасын гүний газар хөдлөлтийн дуу чимээ гаргах, 25 нь газрын тос, байгалийн хийн ордуудыг эрчимжүүлэх, 22 нь газар доорхи агуулах сав бий болгох зорилгоор хийгдсэн. хий, конденсат, 5 - аваарын хийн оргилуурыг унтраах, 4 - хиймэл суваг, усан сан байгуулах, тус бүр 2 - ил уурхайн ордод хүдэр бутлах, газар доорх усан сан байгуулах - химийн үйлдвэрлэлийн хорт хаягдлыг зайлуулах цуглуулагч, их хэмжээний далан барих, 1 - нүүрсний далд уурхайн чулуулгийн тэсрэлт, хий ялгаралтаас урьдчилан сэргийлэх, 13 - дэлбэрэлтийн төвийн бүсэд цацраг идэвхт бодисыг өөрөө булах үйл явцыг судлах. Хамгийн чухал үйлчлүүлэгчид нь ЗХУ-ын Геологийн яам (51 дэлбэрэлт), Мингазпром (26), Газрын тос, байгалийн хийн аж үйлдвэрийн яам (13) байв. Үнэн хэрэгтээ Дундад машин үйлдвэрлэлийн яамны захиалгаар энхийн зорилгоор 19 цөмийн дэлбэрэлт хийсэн.

Төрөл бүрийн зориулалттай дэлбэрэлтийн үйлдвэрлэл, эдийн засгийн үр ашгийг энд авч үзэхгүйгээр (бид үүнийг доор хэсэгчлэн эргэн харах болно) дээр дурдсан зүйл дээр үндэслэн бид тодорхой дүгнэлт хийх ёстой: бид үнэхээр аюултай технологитой тулгараад байна. олон тохиолдол маш үр дүнтэй, заримдаа бидний харж байгаачлан техникийн хувилбаргүй байдаг. Тиймээс цөмийн тэсэлгээний технологийг яг ийм байдлаар хэлэлцэх ёстой, гэхдээ Сатаны зарим шинж чанар, хүхрийн үнэр, сүүл, сэрээ шиг салшгүй зүйл гэж огтхон ч биш.

Аюулын тухайд... Дэлбэрэлтийн улмаас нэгээс доошгүй хүний ​​амь нас, эрүүл мэндэд учирсан хохирлын талаар баттай мэдээлэл байхгүй, тухайн ажилд оролцогч, оршин суугч нэг ч хүн шалтгаан нь найдвартай бүртгэгдээгүй байна- насжилтын улмаас эрүүл мэндийн байдал муудаж, дэлбэрэлт үүссэнтэй холбоотой. Ийм нөхцөлд Бхопал (нэг дор 1500 хүн нас барсан), Севесо, Минамата, нүүрсний уурхайд нас барсан аймшигт тоо, автомашины осол гэх мэтийг мэдэж байсан цөмийн тэсрэх технологийн "онцгой аюулын" талаар ярих. ямар нэг байдлаар эвгүй. Үүний зэрэгцээ зохиолч химийн үйлдвэр, авто тээврийн өрсөлдөгч гэж харагдахыг огтхон ч хүсэхгүй байгаа бөгөөд тэрээр уншигчдын анхаарлыг энгийн зүйлд л хандуулахыг хүсч байгаа боловч харамсалтай нь заримдаа "байгаль хамгаалагчдын" анхаарлыг татдаггүй. Аюулгүй технологи байхгүй, технологийн эрсдэл нь соёл иргэншлийн хөгжлийн хүрсэн түвшингийн зайлшгүй үнэ бөгөөд энэ эрсдэлийг бүрэн үгүйсгэх нь хүн төрөлхтнийг арьс шир, агуй, агуйд нэн даруй буцааж өгөх технологиос татгалзсантай адил юм. чулуун сүх. Хэрэв зарим хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн төлөөлөл дэх цөмийн тэсрэх технологийн "онцгой аюул" нь зөвхөн цөмийн тэсрэх чадвартай байдагтай холбоотой бол яриа нь энэ нийтлэлийн хамрах хүрээнээс давсан өөр хавтгайд шилждэг - чадвар багатай бөгөөд гадаад орчны сайн сайхан байдлын төлөөх бодит санаа зовнил, гэхдээ ихэвчлэн олон талт улс төр.

Үндсэндээ бүх технологийн талаар үндэслэлтэй хэлэлцүүлгийг (хэрэв бид зөвхөн техникийн, эдийн засаг, байгаль орчны талыг анхаарч үзвэл) зорилтот дөрвөлжин хэсэгт "үр нөлөө-хохирол-зардлын өөр хувилбар"-ыг хийх ёстой. Цөмийн дайны хувьд энэ нь хангалтгүй, учир нь "дөрвөлжин" нь дүрсээр хэлбэл "шоо" болж хувирдаг, хэрэв бид улс төрийн болон юуны түрүүнд хууль эрх зүйн талуудын онцгой ач холбогдлыг санаж байвал. асуудлын талаар.

Энэ нь Цөмийн туршилтыг иж бүрнээр нь хориглох тухай гэрээ, Урлагийн 1 дэх хэсгийн бодит баримтаас хийсвэрлэн цөмийн зэвсгийн талаар ярих нь утгагүй гэсэн үг юм. Үүний 1-д оролцогч улс (Оросыг оролцуулан) зорилго, зориулалтаас үл хамааран аливаа цөмийн зэвсэг үйлдвэрлэхийг шууд хориглодог. Үүнийг харгалзан зохиогч өөрийн байр сууриа тодорхой тодорхойлохыг хүсч байна: тэр гэрээг дахин хянан үзэхийг уриалдаггүй, тэр байтугай зөрчигдсөнийг ч уриалдаггүй. Түүний санал болгож буй арга барилын гол санаа нь цөмийн зэвсгийн хүчин чадлыг шударгаар, үндэслэлтэй дүн шинжилгээ хийх замаар тодорхой тохиолдолд ашиглах нь зүйтэй гэсэн асуултад хариулах явдал юм; тухайлбал, эдийн засаг, байгаль орчин, нийгмийн үүднээс ийм хэрэглээ нь зарим нэг чухал асуудлыг шийдэх хамгийн сайн шийдэл болох тохиолдолд олон улсын ойлголцол, зөвшөөрөлд найдах эрхтэй (мэдээжийн хэрэг, тэр ч байтугай үүнийг олж авах боломжийн талаар сануулж байна). цэргийн ашиг тус). Хэрэв томъёолсон асуултын хариулт нь мөн чанартаа эерэг байвал доор авч үзсэн гэрээнд заасан хүрээнд ийм дүгнэлтийг хууль ёсны болгохын тулд хүчин чармайлт гарга.

Цөмийн зэвсгийн тухай ярианд эргэн ороход бид "7-р хөтөлбөр"-ийг хэрэгжүүлж эхэлснээс хойш цөмийн зэвсгийг ашиглах урьдчилсан нөхцөл нь "уламжлалт" байхгүй байх зарчимд суурилж байсныг бид тэмдэглэж байна. технологи, эсвэл түүнийг ашиглах нь эдийн засгийн болон/эсвэл байгаль орчны хувьд зохисгүй байдал. Дараа нь эдгээр шаардлагууд улам хатуу болсон:

"1. Хүний хүртээмжтэй байгаль орчны бүсэд хэмжигдэхүйц хэмжээний цацраг идэвхт бүтээгдэхүүнийг ялгаруулах цөмийн дэлбэрэлтийг ямар ч тохиолдолд бодож болохгүй. Эдгээр нь дэлхийн гадаргуу дээр харагдахуйц өөрчлөлтийг дагуулдаг бүх төрлийн гадаад дэлбэрэлтүүд юм - усан сан барих (Чаган), суваг (Тайгын байгууламж, Перм муж), далангийн далан (Кристалл, Саха-Якут) , эвдрэлийн тогоо (" Галит”, Казахстан). Эдгээр тохиолдолд бараг үргэлж технологийн хувилбар байдаг гэдгийг санах нь зүйтэй (уламжлалт аргыг ашиглан далан, суваг, усан сан барьж болно).

"2. Цөмийн дэлбэрэлтийг ашиглах ёсгүй, үүний үр дүнд цацраг идэвхт бүтээгдэхүүн нь хүний ​​​​орчны орчинд шууд ордоггүй (дотоод дэлбэрэлт, өнгөлөн далдлах дэлбэрэлт) хүний ​​​​хэрэглэдэг бүтээгдэхүүнтэй (хий, конденсат хадгалах байгууламж үүсэх, хүдэр) хүрэх болно. бутлах, эрчимжүүлэх газрын тос, байгалийн хийн орд). Хэдийгээр ийм тэсрэлтээс өөр технологийн хувилбар байдаггүй ч голдуу зорилтот хувилбар байдаг (хүчин чармайлт шавхагдсан талбайг эрчимжүүлэхийн оронд шинээр хайгуул хийх, хөгжүүлэхэд чиглэж болно). Нэмж дурдахад практикт цацрагийн хүсээгүй үр дагаврыг илрүүлсэн: чулуулгийн давсны давхаргад үүссэн хий хадгалах байгууламжийг ажиллуулах явцад ийм хөндийг өрөмдөх ("цоорох") үед үйлдвэрлэлийн талбайн бохирдол, тэдгээрийн ажлын хэмжээ алдагдах, цацраг идэвхт давсны уусмалыг гадаргуу дээр шахах. , гэх мэт).

"3. Аливаа цөмийн өнгөлөн далдлах дэлбэрэлт нь асуудлын цар хүрээтэй (жишээлбэл, яаралтай тусламжийн хийн оргилуур) тохирсон цорын ганц хурдан бөгөөд үр дүнтэй шийдэл биш бол "хөлдөх" ёстой.

Эхний дарангуйллыг Узбекистаны Урта-Булак хийн ордод хийж, 2450 м-ийн гүнд 300 атм-аас дээш даралттай хийн нөөц илрүүлжээ. 1963 оны 12-р сарын 11-нд хий гарч, өдөр тутмын дундаж урсгал нь 12 сая м3 хэмжээтэй яаралтай усан оргилуур үүсгэсэн - энэ нь Санкт-Петербург шиг хотыг хангахад хангалттай байх болно. Эдийн засгийн хохирлоос гадна байгаль орчинд учруулсан хохирол үнэхээр асар их байсан - энэ хий нь маш их хэмжээний хортой устөрөгчийн сульфидыг агуулж байсан бөгөөд энэ нь зэрлэг ан амьтдад урт хугацааны нөлөөлөл нь урьдчилан таамаглах аргагүй үр дагаварт хүргэж болзошгүй байсан бөгөөд үүнээс үүдэн гарсан гал нь нүүрстөрөгчийн ислийг нэмсэн. Зохиолч өөрөө хожим ийм төрлийн бүтээлүүдэд оролцогч байсан тул яаралтай тусламжийн хийн усан оргилуурын өмхий устөрөгчийн сульфидын амьсгалыг хэзээ ч мартахгүй.

Гурван жил шахам үргэлжилсэн энэхүү гамшгийг уламжлалт аргаар даван туулах оролдлого амжилтгүй болж, энэ хугацаанд 15.5 тэрбум м3 орчим хий алдагдсан байна. Цөмийн эрдэмтэд ажилдаа орсон. Тухайн үеийн ЭБХЯ-ны сайд Е.П.Славскийн удирдлаган дор дэлхийн гадаргаас налуу худаг өрөмдөж, онцгой цөмийн цэнэгийг дэлбэлсэн (буюу 30 кт хүч) 1500 м-ээс дээш гүнд, их биенээс 40 м орчим зайд. Уг санаа нь шахалтын бүсэд асар их буюу хэдэн арван мянган атмосферийн даралт нь яаралтай тусламжийн их биеийг хайч шиг зүсэх болно гэсэн санаа байв.

Дэлбэрэлт болсны дараа (1966 оны 9-р сарын 30) аваарын худгаас хий ялгарах нь 25 секундын дараа (!) зогссон. Цацраг идэвхт бүтээгдэхүүн газрын гадаргад гараагүй бөгөөд цаашид талбайг ашиглахад хүндрэл гараагүй.

Дөрвөн яаралтай хийн усан оргилуурыг (Узбекистан, Туркменистан, Украин, Орост) ижил төстэй аргаар номхруулсан. Энэ тохиолдолд 1510-аас 2480 м-ийн гүнд тэсэлсэн 4-47 кт-ын чадалтай төхөөрөмжүүдийг ашигласан бөгөөд дэлбэрсний дараа эрт дэлбэрч, дэлхийн гадаргуу дээр цацраг идэвхт бодис хожуу гарсан нь ажиглагдаагүй. Хоёр талбарт цохилтыг арилгах уламжлалт аргыг ашиглах нь бүрэн боломжгүй байсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. аваарын худгийн тодорхой ам байхгүй үед хийн даралтын эрчимтэй тархалт дээд нэвчилттэй геологийн давхрагын дагуу том талбайд (амнаас нэг километр хүртэлх радиуст) хийн гриффин үүсэх замаар явав.