พลูโตเนียมเกรดอาวุธ: การใช้การผลิตการรีไซเคิล

มนุษยชาติอยู่เสมอในการค้นหาของแหล่งใหม่ของพลังงานที่สามารถแก้ปัญหาต่างๆ แต่ก็ไม่เสมอพวกเขาจะปลอดภัย ดังนั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีการใช้อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แม้จะสามารถที่จะพัฒนาเพียงดังกล่าวเป็นจำนวนมากของทั้งหมดที่พลังงานไฟฟ้าที่จำเป็นยังคงอยู่ในมรณภัย แต่นอกเหนือไปจาก การใช้พลังงานนิวเคลียร์ เพื่อสันติบางประเทศของโลกได้เรียนรู้ที่จะใช้มันและในทางทหารโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างขีปนาวุธนิวเคลียร์ บทความนี้จะมีการหารือบนพื้นฐานของอาวุธทำลายล้างดังกล่าวที่มีชื่อ - พลูโตเนียมเกรดอาวุธ

พื้นหลัง

ในรูปแบบโลหะขนาดกะทัดรัดนี้มันมีอย่างน้อย 93,5% 239Pu ไอโซโทป พลูโตเนียมเกรดอาวุธเป็นชื่อดังนั้นเพื่อที่จะทำให้มันเป็นไปได้ที่จะแยกแยะความแตกต่างจาก "พี่ชายของเครื่องปฏิกรณ์." ในหลักการพลูโตเนียมจะเกิดขึ้นเสมอในอย่างปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใด ๆ ซึ่งในการเปิดทำงานบนยูเรเนียมต่ำอุดมหรือธรรมชาติที่มีส่วนใหญ่ที่ไอโซโทป 238U

ใช้ในภาคการทหาร

เกรดอาวุธพลูโตเนียม 239Pu - พื้นฐานของอาวุธนิวเคลียร์ ในกรณีนี้การใช้งานของไอโซโทปที่มีตัวเลขมวล 240 และ 242 เป็นที่ไม่เกี่ยวข้องตั้งแต่ที่พวกเขาผลิตพื้นหลังนิวตรอนสูงมากซึ่งในที่สุดขัดขวางการสร้างและการออกแบบของการโหลดนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพสูง นอกจากพลูโตเนียมไอโซโทป 240Pu และ 241Pu มีขนาดเล็กอย่างมีนัยสำคัญ ครึ่งชีวิต เมื่อเทียบกับ 239Pu แต่พลูโตเนียมชิ้นส่วนความร้อนสูงมาก มันมีอยู่ในการเชื่อมต่อนี้ในวิศวกรอาวุธนิวเคลียร์ที่ถูกบังคับให้เพิ่มองค์ประกอบเพิ่มเติมสำหรับการลบความร้อนส่วนเกิน โดยวิธีการที่ 239Pu ร่างกายอุ่นขึ้นบริสุทธิ์ หนึ่งไม่สามารถ แต่คำนึงถึงความจริงที่ว่าผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของไอโซโทปหนักที่อยู่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงที่เป็นอันตรายในผลึกตาข่ายของโลหะและมันก็เป็น reconfigures ส่วนค่อนข้างธรรมชาติของพลูโตเนียมซึ่งในที่สุดอาจทำให้เกิดความล้มเหลวทั้งหมดของระเบิดนิวเคลียร์

โดยและขนาดใหญ่ทั้งหมดของปัญหาเหล่านี้จะสามารถเอาชนะ และในทางปฏิบัติเราได้ผ่านซ้ำ ๆ การทดสอบ ของอุปกรณ์ระเบิด บนพื้นฐานของมันคือ "เครื่องปฏิกรณ์" พลูโตเนียม แต่มันควรจะเข้าใจว่าอาวุธนิวเคลียร์ไม่ได้ตำแหน่งสุดท้ายที่ถูกครอบครองโดยความเป็นปึกแผ่นของพวกเขาควบคุมน้ำหนักต่ำ, ความทนทานและความน่าเชื่อถือ ในเรื่องนี้พวกเขาใช้เพียงพลูโตเนียมเกรดอาวุธ

คุณลักษณะการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ผลิต

เกือบทั้งหมดพลูโตเนียมในรัสเซียที่ถูกสร้างขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์พร้อมกับผู้ดูแลกราไฟท์ แต่ละเครื่องปฏิกรณ์ถูกสร้างขึ้นรอบบล็อกประกอบ cylindrically ของกราไฟท์

ประกอบระหว่างบล็อกไฟท์มีช่องพิเศษสำหรับการให้การไหลเวียนอย่างต่อเนื่องของน้ำหล่อเย็นซึ่งจะใช้เป็นไนโตรเจน ในโครงสร้างประกอบและจะถูกจัดเรียงในแนวตั้งที่สร้างขึ้นสำหรับช่องทางเดินของน้ำหล่อเย็นที่พวกเขาและเชื้อเพลิง ด้วยตัวเองการชุมนุมได้รับการสนับสนุนอย่างเหนียวแน่นในโครงสร้างที่มีรูสำหรับช่องทางที่ใช้สำหรับการจัดส่งน้ำมันเชื้อเพลิงฉายรังสีแล้ว ดังนั้นแต่ละช่องทางในหลอดผนังบางที่มีการขึ้นรูปจากอลูมิเนียมน้ำหนักเบาและแข็งแรงเป็นพิเศษ ส่วนใหญ่ของช่องทางที่อธิบายไว้มี 70 แท่งเชื้อเพลิง น้ำหล่อเย็นไหลโดยตรงรอบแท่งเชื้อเพลิงลบความร้อนส่วนเกินจากพวกเขา

การเพิ่มกำลังการผลิตเครื่องปฏิกรณ์

ในขั้นต้นเครื่องปฏิกรณ์ครั้งแรก "ประภาคาร" ได้รับการทำงานที่มีความจุ 100 เมกะวัตต์ความร้อน อย่างไรก็ตามผู้นำหลักของโซเวียตโครงการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์, อิกอร์เคิร์ชาตอฟทำข้อเสนอซึ่งเป็นที่เครื่องปฏิกรณ์ที่อยู่ในช่วงฤดูหนาวที่เขาทำงานที่มีความจุ 170-190 เมกะวัตต์และในเวลาฤดูร้อน - 140-150 เมกะวัตต์ วิธีการนี้จะเปิดใช้งานเตาปฏิกรณ์ในการผลิตประมาณ 140 กรัมของพลูโตเนียมที่มีค่าต่อวัน

ในปี 1952 ฉบับสมบูรณ์ผลงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการดำเนินการเพื่อที่จะเพิ่มกำลังการผลิตของเครื่องปฏิกรณ์ปฏิบัติการวิธีการดังกล่าวนี้

• โดยการเพิ่มการไหลเวียนของน้ำที่ใช้สำหรับระบายความร้อนและไหลผ่านเขตที่ใช้งานของการติดตั้งนิวเคลียร์
• โดยการเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นใกล้กับช่องใส่
• การลดอัตราการเกิดออกซิเดชันของกราไฟท์
• สะสมอุณหภูมิภายในเซลล์เชื้อเพลิง

เป็นผลให้ความจุของน้ำหมุนเวียนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังจากที่มีการเพิ่มขึ้นและลดช่องว่างระหว่างผนังช่องน้ำมันเชื้อเพลิง การกัดกร่อนยังมีการจัดการที่จะกำจัด เพื่อจุดประสงค์นี้เราเลือกอลูมิเนียมที่เหมาะสมที่สุดได้รับการกระตือรือร้นเพิ่ม dichromate โซเดียมซึ่งในที่สุดเพิ่มความนุ่มนวลของน้ำระบายความร้อน (pH เท่ากับประมาณ 6.0-6.2) ออกซิเดชันของกราไฟท์ได้หยุดที่จะเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นจริงหลังจากใช้เหล็กไนโตรเจน (ก่อนหน้านี้ใช้อากาศเท่านั้น) สำหรับระบายความร้อน

ที่พระอาทิตย์ตกดิน 1950 นวัตกรรมใหม่ได้รับรู้อย่างเต็มที่ในทางปฏิบัติจึงช่วยลดอาการบวมรังสีที่เกิดขึ้นของยูเรเนียมที่ไม่จำเป็นอย่างมากที่ช่วยลดความร้อนแท่งแข็งของยูเรเนียมเพื่อปรับปรุงความต้านทานเมมเบรนและปรับปรุงการควบคุมคุณภาพการผลิต

การผลิตที่ "Mayak"

"Chelyabinsk-65" - หนึ่งในพืชที่มีความสำคัญมากที่สุดในการที่จะถูกผลิตพลูโตเนียมเกรดอาวุธ องค์กรที่เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มากขึ้นซึ่งแต่ละเราจะใช้เวลามองใกล้

เครื่องปฏิกรณ์

การติดตั้งที่ถูกออกแบบและสร้างขึ้นภายใต้การนำของเอ็นเอตำนาน Dollezhalya เธอทำงานที่มีความจุ 100 เมกะวัตต์ เครื่องปฏิกรณ์ที่มี 1,149 จัดในแนวตั้งการควบคุมน้ำมันเชื้อเพลิงและช่องทางในบล็อกไฟท์ น้ำหนักโครงสร้างที่สมบูรณ์เป็นประมาณ 1,050 ตัน แทบทุกช่อง (ยกเว้น 25) จะเต็มไปด้วยยูเรเนียมมวลรวมของ 120-130 ตัน 17 ช่องที่ใช้สำหรับแท่งควบคุมและ 8 - สำหรับการทดลอง อัตราการปล่อยความร้อนสูงสุดของการออกแบบของเซลล์เชื้อเพลิงเท่ากับ 3.45 กิโลวัตต์ ในเครื่องปฏิกรณ์แรกที่ผลิตประมาณ 100 กรัมของพลูโตเนียมต่อวัน โลหะพลูโตเนียมเป็นครั้งแรกที่ทำ 16 เมษายน 1949

บกพร่องทางเทคโนโลยี

เกือบค่อนข้างเป็นปัญหาร้ายแรงซึ่งเป็นกัดกร่อนของแทรกอลูมิเนียมและเคลือบเซลล์เชื้อเพลิงที่ถูกระบุทันที นอกจากนี้พวกเขาเพิ่มขึ้นและความเสียหายแท่งเชื้อเพลิงและไหลโดยตรงลงไปในน้ำระบายความร้อนของแกนเครื่องปฏิกรณ์ หลังจากที่แต่ละเครื่องปฏิกรณ์รั่วไหลจะต้องมีการหยุดนานถึง 10 ชั่วโมงเพื่อให้อากาศแห้งกราไฟท์ ในมกราคม 1949 แทรกเข้าไปในช่องทางที่ได้รับการแทนที่ หลังจากนั้นเริ่มการติดตั้งเอาสถานที่ 26 มีนาคม 1949

การผลิตพลูโตเนียมเกรดในเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งมาพร้อมกับทุกประเภทของความยากลำบาก elaborated ในช่วงปี 1950-1954 โดยมีพลังงานเฉลี่ย 180 เมกะวัตต์หน่วย การทำงานที่เกิดขึ้นภายหลังโดยจุดเริ่มต้นของเครื่องปฏิกรณ์ตามด้วยการใช้งานหนักมากขึ้นของมันซึ่งเป็นธรรมชาติมากและนำไปสู่การหยุดบ่อยมากขึ้น (เพิ่มขึ้นถึง 165 ครั้งต่อเดือน) เป็นผลให้ในเดือนตุลาคมปี 1963 เครื่องปฏิกรณ์ถูกปิดตัวลงและเปิดเฉพาะในฤดูใบไม้ผลิของปี 1964 การหาเสียงของเขาจะเสร็จสิ้นสมบูรณ์ในปี 1987 และตลอดช่วงเวลาของการดำเนินงานในระยะยาวการผลิต 4.6 ตันของพลูโตเนียม

เครื่องปฏิกรณ์ AB

องค์กร "Chelyabinsk-65" สามเครื่องปฏิกรณ์ AB ก็ตัดสินใจที่จะสร้างในฤดูใบไม้ร่วงปี 1948 กำลังการผลิตของพวกเขาคือ 200-250 กรัมต่อวันพลูโตเนียม หัวหน้านักออกแบบของโครงการคือ Savin แต่ละเครื่องปฏิกรณ์ประกอบด้วย 1 996 ช่อง 65 ซึ่งเป็นตัวควบคุม แต่ละช่องจะมาพร้อมกับเครื่องตรวจจับการรั่วไหลพิเศษน้ำหล่อเย็น - พืชแปลกใหม่ทางด้านเทคนิคที่ถูกนำมาใช้ ย้ายดังกล่าวจะช่วยให้ฉันหูโดยไม่รบกวนการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์

ปีแรกของการดำเนินงานของเครื่องปฏิกรณ์เปิดเผยว่าพวกเขาสร้างประมาณ 260 กรัมของพลูโตเนียมต่อวัน แต่จากปีที่สองของการใช้พลังงานการดำเนินงานจะค่อยๆเพิ่มขึ้นและมีอยู่แล้วในปี 1963 อัตราเป็น 600 เมกะวัตต์ หลังจากที่มีการยกเครื่องครั้งที่สองได้รับการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์กับแทรกและอำนาจที่มีอยู่แล้วถึง 1,200 เมกะวัตต์ด้วยการผลิตประจำปีของพลูโตเนียม 270 กิโลกรัม ชี้วัดเหล่านี้จะมีชีวิตรอดให้เสร็จสมบูรณ์ปิดเครื่องปฏิกรณ์

เครื่องปฏิกรณ์ AI-IR

ผู้ประกอบการ Chelyabinsk ที่จะใช้การตั้งค่านี้ในช่วงเวลาตั้งแต่ 22 ธันวาคม 1951 จนถึงวันที่ 25 พฤษภาคม 1987 นอกเหนือไปจากยูเรเนียมเครื่องปฏิกรณ์ผลิตเป็นโคบอลต์ 60 และพอโลเนียม-210 ในขั้นต้นสถานที่ผลิตไอโซโทป แต่หลังจากนั้นก็เริ่มที่จะได้รับและพลูโตเนียม

นอกจากนี้ยังมีโรงงานแปรรูปพลูโตเนียมเกรดอาวุธได้มีการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ดำเนินงานเกี่ยวกับน้ำหนักและมีเพียงเครื่องปฏิกรณ์แสงน้ำ (ชื่อของเขา - "แลน")

ยักษ์ไซบีเรีย

"สค์-7" - นั่นเป็นชื่อที่ดำเนินการพืชซึ่งมีห้าเครื่องปฏิกรณ์เพื่อสร้างพลูโตเนียม แต่ละของมวลรวมของกราไฟท์นำไปใช้ในการชะลอนิวตรอนและน้ำธรรมดาเพื่อให้แน่ใจว่าการระบายความร้อนที่เพียงพอ

และเครื่องปฏิกรณ์-1 ทำงานร่วมกับระบบระบายความร้อนที่น้ำจะถูกส่งผ่านไปหนึ่งครั้ง แต่อีกสี่หน่วยพร้อมกับวงจรหลักปิดการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน การออกแบบนี้จะช่วยให้การพัฒนาต่อไปยังและไอน้ำซึ่งจะช่วยในการผลิตกระแสไฟฟ้าและความร้อนของสถานที่ต่างๆ

"สค์-7" และเครื่องปฏิกรณ์ก็เรียกว่า EI-2 ซึ่งในทางกลับกันมีวัตถุประสงค์: เพื่อผลิตพลูโตเนียมที่ค่าใช้จ่ายของไอน้ำที่ผลิตที่สร้างพลังงานไฟฟ้า 100 เมกะวัตต์และ 200 เมกะวัตต์ของพลังงานความร้อน

ข้อมูลที่สำคัญ

บนความมั่นใจของนักวิทยาศาสตร์, ครึ่งชีวิตของพลูโตเนียมเกรดอาวุธประมาณ 24 360 ปี ร่างใหญ่! ในเรื่องนี้เป็นคำถามเฉียบพลันโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะกลายเป็น "วิธีการอย่างถูกต้องจะทำอย่างไรกับการผลิตของเสียของรายการ" เลือกที่ดีที่สุดจะถือเป็นงานก่อสร้างของผู้ประกอบการพิเศษสำหรับการประมวลผลต่อไปของพลูโทเนียมอาวุธเกรด เหตุผลก็คือว่าในกรณีนี้องค์ประกอบไม่สามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารและจะถูกควบคุมโดยมนุษย์ นั่นคือวิธีการกำจัดของพลูโตเนียมเกรดอาวุธในรัสเซีย แต่สหรัฐอเมริกาไปทางอื่นจึงละเมิดภาระผูกพันระหว่างประเทศของตน

ดังนั้นรัฐบาลสหรัฐเสนอที่จะทำลายอุดมสูง เชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะ ไม่ได้ผลิตภาคอุตสาหกรรมและการลดสัดส่วนของพลูโตเนียมและเก็บไว้ในตู้คอนเทนเนอร์แบบพิเศษที่ระดับความลึก 500 เมตร จำเป็นที่จะกล่าวว่าในกรณีนี้วัสดุที่สามารถจะอยู่ในเวลาใด ๆ ที่จะลบออกจากแผ่นดินและอีกครั้งวางเขาลงบนเป้าหมายทางทหาร ตามที่ประธานาธิบดีรัสเซียวลาดิมีร์ปูตินประเทศแรกตกลงที่จะไม่ทำลายพลูโตเนียมในลักษณะนี้และจะดำเนินการรีไซเคิลที่โรงงานอุตสาหกรรม

ความสนใจเป็นพิเศษจะได้รับค่าของพลูโตเนียมอาวุธเกรด ผู้เชี่ยวชาญคาดว่าหลายสิบตันขององค์ประกอบนี้อาจจะมีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์สหรัฐ แต่ผู้เชี่ยวชาญบางอย่างใน E ไม่ได้ประมาณ 500 ตันของพลูโตเนียมเกรดอาวุธมากที่สุดเท่าที่ 8000000000000 ดอลลาร์ จำนวนที่น่าประทับใจจริงๆ ที่จะทำให้มันชัดเจนว่าเป็นเงินเป็นจำนวนมากขอบอกว่าในทศวรรษสุดท้ายของศตวรรษที่ 20 อัตราเฉลี่ยรายปีของ GDP รัสเซียเป็น $ 400 พันล้าน นั่นคือในความเป็นจริงราคาที่แท้จริงของพลูโตเนียมเกรดอาวุธเท่ากับยี่สิบจีดีพีประจำปีของสหพันธรัฐรัสเซีย