Сергей Симонов - Цвет сверхдержавы - красный. Трилогия (СИ)
– На один акт столкновения ускоренного ядра и ядра мишени можно получить более 10 новых ядер делящихся изотопов. (Реальные опытные данные)
– Основываясь на полученных данных, нами был построен опытовый реактор-размножитель на тории. Реактор содержит в себе активную зону, набранную из специально сконструированных полых тепловыделяющих стержней из металлического тория, в оболочке из циркония, охлаждаемых водой. Стержни расположены горизонтально, и, при помощи системы развёртки, напоминающей телевизионную, каждый стержень активной зоны изнутри облучается пучком ускоренных ядер.
– При облучении пучком ускоренных ядер углерода ториевых мишеней было достигнуто наибольшее значение воспроизводства урана-233 на единицу затраченной ускорителем энергии.
– По мере облучения тепловыделяющих элементов и накопления в них делящегося изотопа урана-233 растёт критичность реактора, и отношение энерговыделения активной зоны к энергии облучающего её пучка ядер.
– Экспериментально установлено, что при накоплении делящегося изотопа уран-233 в количестве, составляющем 0,8 от критического, достигается отношение между затраченной на работу ускорителя энергии и выделившейся в активной зоне реактора тепловой как 1 к 20. Что открывает возможность создания энергетического реактора на базе ускорительной установки. Таким образом, возможно самообеспечение и электрогенерация Дубненского ускорительного комплекса.
– Полученные в ходе первых экспериментов данные позволяют в ближайшее время разработать принципиально новый тип реактора, способный в достаточно короткие сроки обеспечить атомную индустрию СССР значительным количеством делящихся изотопов уран-233 и плутоний-239. Воспроизводство в таком реакторе при тепловой мощности в гигаватт может достигать трёх-четырёх тонн в год, что в десять раз больше, чем на предлагающихся перспективных реакторах серии БН.
– Очень увлекательно, Владимир Иосифович! – улыбнулся Хрущёв. – В десять раз больше, говорите? Может быть, тогда нужно строить не размножители БН, а ваши реакторы-ускорители?
– Не стоит делать поспешных выводов, Никита Сергеич, – вмешался Курчатов. – Тут одна хитрость имеется. Наши экономисты этот момент специально просчитали.
– В общем объёме расходов на эксплуатацию АЭС стоимость ядерного топлива как ни странно, довольно мала – менее 1%. А основную прибыль даёт производство электроэнергии. А в нашем реакторе до четверти всей произведённой электроэнергии будет забирать ускоритель. Так что убыток от недополученной энергосетью электроэнергии получается значительный, по сравнению со стоимостью произведённого топлива. Вот как вспомогательный реактор, снабжающий топливом «обычные» реакторы, наш «на своём месте». В общем, на десять обычных реакторов на тепловых нейтронах, типа строящегося ВВЭР-210 нужен один наш РУНА-Т, при равной тепловой мощности. Тогда прибыль от производства электроэнергии получается максимальной.
– Руна «Т» ? – переспросил Хрущёв.
– Надо же его как-то назвать, – пожал плечами Курчатов. – Реактор-ускоритель нуклотронный ториевый. Букву «А» вставили для удобочитаемости, и чтоб супостата запутать. И в качестве эмблемы программы взяли скандинавскую руну «турисаз», – он показал всем круглый значок с красным треугольником на вертикальной палочке, напоминающим флажок. – Торий в таблице Менделеева обозначается как Th. И эта руна тоже обозначает звук Th.
– А ещё в скандинавской мифологии руна «турисаз» означает «врата», – добавил Векслер. – То есть – это новые возможности, новые горизонты.
(http://runaswet.ru/?page_id=171)
– Что-то вы меня немного запутали, – пожаловался Никита Сергеевич. – Такой реактор, сякой реактор, зачем столько разновидностей? Можете по-простому, на уровне четвёртого класса школы, растолковать, в чём преимущества и недостатки каждого вида? Зачем строить их все, может одним-двумя типами обойдёмся?
– По реакторам, чем разные типы отличаются и где используются, можно объяснить очень быстро, – ответил Курчатов. – ВВЭР – основной энергетический реактор. Не очень эффективно «сжигает» ядерное топливо, но, построить его проще, поскольку он родственник паровой технике. А ей на сегодняшний момент уже более столетия. Есть где взять опыт.
– Так! Уже понятнее, – одобрил Хрущёв. – А что БН?
– БН – перспективный энергетический реактор, – продолжал Курчатов. – Более эффективно «сжигает» ядерное топливо, и может нарабатывать больше делящихся изотопов этого топлива из «бросовых» изотопов тория и урана, чем сжигает. Превышение созданного над затраченным не очень велико – до 1,4 раза в теории. Реально 1,1 – 1,2. Опыта создания таких реакторов у нас сейчас нет. В отличие от реактора ВВЭР, БН нужно создавать «с нуля», нет возможности опереться на вековой опыт паровой техники. Но сейчас у нас есть огромное преимущество – точные знания по реально отработанным конструкциям и реальным концептам реакторов-размножителей, пусть даже на научно-популярном уровне. Формулы для расчёта вывести, представляя происходящие в реакторе процессы, уже можно.
– Хорошо, а БРЕСТ? – спросил Никита Сергеевич. – В чём его преимущество?
– БРЕСТ – перспективный энергетический реактор, – ответил Курчатов. – Более эффективно «сжигает» ядерное топливо, и может нарабатывать больше делящихся изотопов этого топлива из «бросовых» изотопов тория и урана, чем сжигает. Преимущество над БН – отсутствие горючего натрия в первом контуре. Физическая защищённость этого реактора выше. Конструкция проще чем у БН. Формул для расчёта и целостной теории строительства тоже пока нет, для её срздания и проверки как раз и требуется построить несколько опытных образцов.
– Реакторы БН и БРЕСТ, а также РУНА-Т позволяют реализовать более эффективную выработку электроэнергии чем ВВЭР, из равного количества выработанного тепла. Потому что пар для турбины в них можно разогреть сильнее, на уровне лучших тепловых электростанций.
– Теперь понял, – улыбнулся Хрущёв. – Про РУНА-Т поподробнее расскажите Это же совершенно новая разработка? Никто такого ещё не делал?
– Да, – кивнул Курчатов, – РУНА-Т – настоящий реактор-размножитель. В десять раз на единицу выработанной мощности эффективнее реакторов БН в производстве делящихся изотопов ядерного топлива.
– Основное его предназначение – производство делящихся изотопов ядерного топлива из «бросовых» природных, тория-232 и урана-238. Также может генерировать электроэнергию и тепло в промышленных масштабах. Нужен для снабжения реакторов ВВЭР ядерным топливом. Также может производить делящиеся изотопы для нужд военных, космонавтики, и «инженерного атома» – «гражданских» ядерных взрывных устройств. Для нужд горнодобывающей отрасли и строительных работ большого объёма, скажем, грунт разрыхлить, подземную полость для хранения газа организовать.
– А! Понятно. Спасибо, Игорь Васильич, – поблагодарил Хрущёв. – Очень доходчиво, сразу виден государственный подход к проблеме, за то и ценю. Отлично поработали, товарищи, – Первый секретарь ЦК был доволен успехами атомщиков. – Владимир Иосифович, вы уже избраны академиком?
– Пока только член-корреспондент, – ответил Векслер.
– Официально я, как Первый секретарь, не могу указывать Научно-Техническому Совету, – сказал Никита Сергеевич, – но чисто по-дружески, Игорь Василич, считаю, что проведённая вами с товарищем Векслером в Дубне работа по созданию реактора-ускорителя вполне позволяет выдвинуть Владимира Иосифовича на звание академика. (В.И. Векслер был избран академиком АН СССР в 1958 г.)
– И Александра Ильича, считаю, тоже надо продвинуть. (А.И. Лейпунский был академиком АН Украины, но не СССР). Работу он провёл пусть экспериментальную, но на ней будут основаны промышленные реакторы, имеющие большое народно-хозяйственное значение. Ну, и, раз эти работы уникальные, и аналогичных реакторов за рубежом нет – по правилам, я вынужден товарищей Векслера и Лейпунского на Ленинскую премию номинировать, – с шутливой безысходностью развёл руками Хрущёв.
– Кажется, Игорь Васильич, наш с вами маленький гешефт оказался неожиданно доходным, – пошутил Векслер.
Все засмеялись.
– Кто у нас ещё не отчитался? По-моему, в конце стола у нас там Виталий Михалыч за бородой Игоря Васильича спрятался? – пошутил Хрущёв. – Чем порадуете, Виталий Михалыч?
– Кое-чем порадую, – ответил Иевлев. – Прежде всего, следует отметить большое значение полученной нами технической информации. Благодаря ей мы сумели сэкономить возможно, десятилетие научно-исследовательской работы. В конструкции ядерного ракетного двигателя, условно обозначенного как РД-0410 – согласно существующей номенклатуры таких изделий, оказалось очень много «подводных камней», о которых мы даже не догадывались, и которые делали процесс поиска оптимальной конструкции очень длительным.
