Читать Уран

© Зигфрид герцог фон Бабенберг, 2023

ISBN 978-5-0060-7457-6

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Повествование о семейной идиллии на фоне развития атомной промышленности СССР в 50 -е годы 20-го столетия. Семьи, проживающие рядом с атомными предприятиями, ощущали определенное волнение и надежду на будущее. Эти предприятия обещали новые рабочие места и экономическое развитие, что, в свою очередь, способствовало укреплению благополучия семей. Отечественная атомная энергетика была для многих символом прогресса и достижений страны. Семьи, имеющие связь с этой отраслью, часто гордились своей причастностью к национальным целям и стремились принять участие в строительстве атомных объектов.

Однако, нужно учитывать и темные стороны развития атомной промышленности. Многочисленные экологические проблемы и риски, связанные с радиацией и ядерными авариями, ставили под угрозу здоровье самых близких людей. Это создавало определенные неуверенности и беспокойство. Таким образом, на фоне развития атомной промышленности в СССР в 1950-е годы, многие стремились сохранить идеалы семейного благополучия и стабильности.

Обогащение урана – технологический процесс увеличения доли изотопа ^>235U в уране. В результате природный уран разделяют на обогащённый уран и обеднённый уран.

В природном уране содержится три изотопа урана: ^>238U (массовая доля 99,2745%), ^>235U (доля 0,72%) и ^>234U (доля 0,0055%). Изотоп ^>238U является относительно стабильным изотопом, не способным к самостоятельной цепной ядерной реакции, в отличие от редкого ^>235U. В настоящее время ^>235U является первичным делящимся материалом в цепочке технологий ядерных реакторов и ядерного оружия. Однако для многих применений доля изотопа ^>235U в природном уране мала и подготовка ядерного топлива обычно включает стадию обогащения урана.

Цепная ядерная реакция подразумевает что хотя бы один нейтрон из образованных распадом атома урана будет захвачен другим атомом и, соответственно, вызовет его распад. В первом приближении это означает что нейтрон должен «наткнуться» на атом ^>235U раньше чем покинет пределы реактора. Значит, конструкция с ураном должна быть достаточно компактной чтобы вероятность найти следующий атом урана для нейтрона была достаточно высока. Но по мере работы реактора ^>235U постепенно выгорает, что уменьшает вероятность встречи нейтрона и атома ^>235U, что вынуждает закладывать в реакторах определенный запас этой вероятности. Соответственно, низкая доля ^>235U в ядерном топливе вызывает необходимость в: большем объёме реактора, чтобы нейтрон дольше в нём находился; бóльшую долю объёма реактора должно занимать топливо, чтобы повысить вероятность столкновения нейтрона и атома урана; чаще требуется перезагружать топливо на свежее, чтобы сохранять заданную объемную плотность ^>235U в реакторе; высокой доле ценного ^>235U в отработавшем топливе.

В процессе совершенствования ядерных технологий были найдены экономически и технологически оптимальные решения, требующие повышения содержания ^>235U в топливе, то есть обогащения урана.

В ядерном оружии задача обогащения практически такая же: требуется чтобы за предельно короткое время ядерного взрыва максимальное число атомов