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.

элементов, нарабатываемых с помощью центробежного метода<br />

<strong>разделения</strong>.<br />

Потребителями ряда стабильных <strong>изотопов</strong> в значительных<br />

количествах являются ядерные реакторы и их системы. Наиболее<br />

востребован в атомной энергетике в настоящее время изотоп бора-<br />

10. Природная изотопная смесь бора содержит два стабильных<br />

изотопа с массой 10 и 11 атомных единиц соответственно, причем<br />

концентрация более легкого изотопа в смеси составляет 19,8% ат.<br />

Изотоп бор-10 в отличие от своего собрата обладает уникальными<br />

ядерными свойствами − очень большим сечением захвата<br />

нейтронов и слабой зависимостью этого сечения от энергии<br />

нейтронов. Эти особенности делают его незаменимым материалом<br />

для изготовления стержней, регулирующих скорость ядерных<br />

процессов в реакторе. Здесь он имеет ряд несомненных<br />

преимуществ перед кадмием, который исторически первым<br />

нашел применение при изготовлении регулирующих стержней,<br />

вводимых в активную зону реактора. Реализованная на ПО ЭХЗ<br />

возможность получения высококонцентрированного бора-10 в<br />

значительных объемах на основе центробежного метода полностью<br />

решает эту задачу. Интересно, что обедненная часть продукта, т.е.<br />

концентрированный бор-11, который в противоположность<br />

легкому изотопу имеет на порядок меньшее значение сечения<br />

захвата тепловых нейтронов, может, наоборот, использоваться в<br />

реакторостроении для создания жаростойких и «прозрачных» по<br />

отношениию к нейтронам конструкционных материалов.<br />

Аналогичными свойствами обладает обогащенный вольфрам-184.<br />

Оба эти материала представляют заметный интерес, например, для<br />

создания отдельных узлов так называемой «первой стенки»<br />

термоядерного реактора.<br />

Обедненные по тому или иному изотопу изотопные продукты<br />

могут потребоваться и в других случаях. Так на внутренних<br />

стенках систем охлаждения ядерных реакторов в продуктах<br />

коррозии происходит накопление радиоактивного изотопа<br />

кобальта-60, что приводит к увеличению дозы облучения,<br />

получаемой обслуживающим персоналом. Оказалось, что<br />

уменьшить накопление этого опасного продукта можно за счет<br />

ввода в теплоноситель ионов цинка, обедненного по изотопу цинк-<br />

133

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

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!