Сибирские огни, 1955, № 5

ссбное поглощать нейтроны. Вводя его в реактор, уменьшают доступ свободных нейтронов к горючему, и реакция замед­ ляется. Наоборот, удаляя это вещество из реактора, можно увеличить приток нейтронов к горючему и, следовательно, усилить реакцию ядерного горения. Та­ ким веществом может служить стержень из кадмия или бористой стали. В результате ядерного горения урано­ вые стержни и замедлитель быстро на­ греваются. Поэтому в реакторе необхо­ димо предусмотреть быстрый отвод теп­ ла при помощи какого-либо охладителя, например, посредством циркуляции жид­ кости или газа через реактор. Следует учесть, что реактор также имеет критическую массу, которая рав­ на нескольким тоннам природного ура­ на. Критическую массу можно умень­ шить, если реактор окружить специаль­ ной оболочкой, которая отражает значи­ тельную часть уходящих из реактора нейтронов обратно в реактор. В качестве такого отражателя может применяться или слой графита, или слой обессолен­ ной воды. Наконец, необходимо иметь в виду, что вылетающие из котла нейтроны и радиоактивное излучение вредно дейст­ вуют на организм человека. Поэтому для предохранения обслуживающего пер­ сонала реактор окружается толстым слоем бетона и свинца, которые пог­ лощают нейтроны и радиоактивное излу­ чение. Таковы общие требования к конструк­ ции реактора, работающего на природ­ ном уране с замедлителем. Атомный ре­ актор можно рассматривать, как своеоб­ разную топку. Но если в обычной топке происходит превращение части химиче­ ской энергии топлива (энергии внешних •оболочек атомов топлива) в тепловую, то в реакторе в тепловую энергию превра­ щается часть ядерной энергии. Обычная тепловая электростанция, наряду с топ­ кой, имеет котёл, в котором образуется пар, паровую турбину и генератор элект­ рического тока. Атомная станция также имеет теплообменник (играющий роль парового котла), паровую турбину и гене­ ратор. Первая в мире атомная электростан­ ция Академии наук СССР имеет реактор с графитовым замедлителем в форме ци­ линдра высотою 1,7 метра и диаметром в 1,5 метра. В реактор одновременно за­ кладывается 550 килограммов обога­ щённого урана (содержащего 5% ура- на-235). В реакторе циркулирует вода. Она находится под давлением в 100 ат­ мосфер и поэтому нагревается до 270 градусов, не превращаясь в пар. Проходя через теплообменник, она отда­ ёт своё тепло, превращая находящуюся там другую воду в пар с температурой в 260 градусов и давлением в 12,5 атмо­ сферы. Пар поступает в турбину и при­ водит её и связанный с нею генератор в движение. Урановые стержни в реакторе по мере «выгорания» урана-235 заменяются но­ выми. Такая замена производится через каждые 100 дней. В среднем атомная электростанция мощностью в 5000 кило­ ватт потребляет около 30 граммов ура­ на в сутки, или около 11 килограммов в год. В настоящее время советские учёные и инженеры ведут работы по созданию более мощных атомных электростанций. Несомненно, что в ближайшем будущем атомные электростанции будут играть исключительно важную роль, особенно в тех районах нашей страны, где нет природных источников энергии, а завоз топлива представляет большие трудно­ сти.' Стационарные установки с реактора­ ми, работающими на природном уране, чрезвычайно громоздки. Их нельзя при­ менять на транспорте. Поэтому для сило­ вых установок атомных тепловозов, ко­ раблей, подводных лодок, самолётов будут применяться реакторы иной кон­ струкции. Наиболее подходящими явля­ ются реакторы, работающие на чистом ядерном горючем. Конструктивно они имеют шаровую форму. Через них про­ пускается жидкое ядерное топливо в ви­ де раствора солей урана-235 или плуто­ ния. Они не нуждаются ни в замедлителе, ни в охладителе, так как работают на быстрых нейтронах, а тепло отводится в теплообменник потоком жидкого ядер­ ного топлива, циркулирующим через ре­ актор и теплообменник. Критические размеры такого реактора сравнительно невелики. Так, например, реактор, рас­ считанный на мощность в 200 тысяч ки­ ловатт, может работать при наличии все­ го нескольких килограммов чистого ура­ на или плутония. Он имеет объём око­ ло одного кубического метра. Такие реакторы, установленные на атомном теп­ ловозе, корабле или подводной лодке, да­ дут возможность совершать длительное путешествие без замены топлива. Напри­ мер, атомный локомотив мощностью в 7000 лошадиных сил будет потреблять всего 4 ,4 килограмма урана в год. Если для локомотива, корабля или подводной лодки наиболее вероятным двигателем является паровая турбина, работающая на атомной энергии, то в авиации наиболее вероятным будет реак­ тивный двигатель с атомным реактором воздушного охлаждения. Наружный воз­ дух, проходя через такой реактор, будет нагреваться до очень высокой температу­ ры, а затем вылетать с большой скоро­ стью назад. Вследствие отдачи самолёт будет быстро перемещаться вперёд. Та­ кой самолёт также не будет нуждаться в большом количестве горючего и смо­ жет совершать беспосадочные полёты вокруг земного шара.