28.06.2016 Views

Тайны разделения изотопов

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

экспериментальной физики − ИТЭФ) в апреле 1949 года.<br />

Промышленный тяжеловодный реактор ОК-180 был принят в<br />

эксплуатацию в ноябре 1951 года на том же комбинате «Маяк»<br />

(г. Озерск Челябинской области), где уже с июня 1948 года<br />

действовал первый уран-графитовый реактор для наработки<br />

плутония. В последующие годы в СССР наряду с уранграфитовыми<br />

реакторами были введены в строй еще несколько<br />

тяжеловодных реакторов для наработки плутония .<br />

Проблема реакторов на тяжелой воде приобрела новый смысл<br />

по мере развития атомной энергетики и строительства большого<br />

числа атомных электростанций в различных странах мира.<br />

Известно, что для получения электроэнергии в тех реакторах, где в<br />

качестве замедлителя нейтронов используют обычную воду,<br />

тепловыделяющие элементы реактора должны содержать уран,<br />

обогащенный до 3,5 - 4 % по урану-235. Поэтому ставка на<br />

энергетические ядерные реакторы, использующие в качестве<br />

замедлителя тяжелую воду, характерна для стран, в которых нет<br />

собственных разделительных производств по получению<br />

обогащенного урана. Отметим, что для заполнения современного<br />

энергетического тяжеловодного реактора мощностью ~ 500 МВт<br />

требуется ~ 400 т тяжелой воды. Естественно, что на первый план в<br />

этом случае выдвигается проблема крупно-тоннажного<br />

производства D2O .<br />

Как уже отмечалось в главе 1, первым промышленным методом<br />

получения тяжелой воды стал электролиз обычной воды. Вплоть до<br />

1940 года норвежский завод в Веморке был единственным<br />

поставщиком тяжелой воды, которую получали в качестве<br />

побочного продукта в производстве водорода. Первооткрыватель<br />

дейтерия Гарольд Юри считал этот метод наиболее простым , хотя<br />

и чрезмерно энергоемким (на производство 1 г D2O затрачивается<br />

примерно 100 кВт-ч). В основе процесса получения тяжелой воды<br />

в электролитических ваннах лежит то обстоятельство, что<br />

выделяющийся в процессе электролиза водород содержит гораздо<br />

меньше дейтерия, чем обработанная вода. Теория процесса<br />

объясняет это рядом причин. Главной, по-видимому, является<br />

реакция так называемого изотопного обмена между молекулами<br />

113

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!