Lai saprastu kodolreaktora darbības principu un konstrukciju, jums ir jāveic īsa ekskursija pagātnē. Kodolreaktors ir gadsimtiem sens, lai arī līdz galam neīstenots cilvēces sapnis par neizsmeļamu enerģijas avotu. Tās senais “ciltstēvs” ir no sausiem zariem veidots ugunskurs, kas kādreiz apgaismoja un sildīja alas velves, kur mūsu tālie senči atrada glābiņu no aukstuma. Vēlāk cilvēki apguva ogļūdeņražus – ogles, slānekli, naftu un dabasgāzi.
Sākās vētrains, bet īslaicīgs tvaika laikmets, kuru nomainīja vēl fantastiskāks elektrības laikmets. Pilsētas piepildīja gaisma, un darbnīcas piepildīja līdz šim neredzētu elektromotoru darbināmu mašīnu dūkoņa. Tad šķita, ka progress ir sasniedzis savu apogeju.
Viss ir mainījies iekšā XIX beigas gadsimtā, kad franču ķīmiķis Antuāns Anrī Bekerels nejauši atklāja, ka urāna sāļi ir radioaktīvi. 2 gadus vēlāk viņa tautieši Pjērs Kirī un viņa sieva Marija Sklodovska-Kirī ieguva no viņiem rādiju un poloniju, un viņu radioaktivitātes līmenis bija miljoniem reižu augstāks nekā torija un urāna radioaktivitātes līmenis.
Stafeti paņēma Ernests Raterfords, kurš detalizēti pētīja radioaktīvo staru būtību. Tā sākās atoma laikmets, kas dzemdēja savu mīļoto bērnu – atomreaktoru.
Pirmais kodolreaktors
“Firstborn” nāk no ASV. 1942. gada decembrī pirmo strāvu radīja reaktors, kas tika nosaukts tā radītāja, viena no gadsimta izcilākajiem fiziķiem E. Fermi vārdā. Trīs gadus vēlāk ZEEP kodolobjekts atdzīvojās Kanādā. “Bronza” ieguva pirmo padomju reaktoru F-1, kas tika palaists 1946. gada beigās. I. V. Kurčatovs kļuva par iekšzemes kodolprojekta vadītāju. Šobrīd pasaulē veiksmīgi darbojas vairāk nekā 400 kodolenerģijas bloku.
Kodolreaktoru veidi
To galvenais mērķis ir atbalstīt kontrolētu kodolreakciju, kas ražo elektrību. Daži reaktori ražo izotopus. Īsāk sakot, tās ir ierīces, kuru dziļumā dažas vielas tiek pārvērstas citās, atbrīvojot lielu siltumenerģijas daudzumu. Šī ir sava veida “krāsnis”, kur tā vietā tradicionālie veidi Degviela “sadedzina” urāna izotopus – U-235, U-238 un plutoniju (Pu).
Atšķirībā no, piemēram, automašīnas, kas paredzētas vairākiem benzīna veidiem, katram radioaktīvās degvielas veidam ir savs reaktora veids. Tie ir divi - uz lēnajiem (ar U-235) un ātrajiem (ar U-238 un Pu) neitroniem. Lielākajai daļai atomelektrostaciju ir lēni neitronu reaktori. Papildus atomelektrostacijām iekārtas “strādā” pētniecības centros, uz kodolzemūdenēm utt.
Kā darbojas reaktors
Visiem reaktoriem ir aptuveni vienāda ķēde. Tās “sirds” ir aktīvā zona. To var aptuveni salīdzināt ar parastās plīts kurtuvi. Tikai malkas vietā ir kodoldegviela degvielas elementu veidā ar moderatoru - degvielas stieņiem. Aktīvā zona atrodas sava veida kapsulas iekšpusē - neitronu reflektorā. Degvielas stieņus “mazgā” dzesēšanas šķidrums – ūdens. Jo “sirdī” ir ļoti augsts līmenis radioaktivitāte, to ieskauj uzticama aizsardzība pret radiāciju.
Operatori kontrolē iekārtas darbību, izmantojot divus kritiskās sistēmas– ķēdes reakcijas regulēšanas un tālvadības sistēma. Ja notiek avārija, avārijas aizsardzība tiek aktivizēta nekavējoties.
Kā darbojas reaktors?
Atomu “liesma” ir neredzama, jo procesi notiek kodola skaldīšanas līmenī. Ķēdes reakcijas laikā smagie kodoli sadalās mazākos fragmentos, kas, atrodoties uzbudinātā stāvoklī, kļūst par neitronu un citu subatomisku daļiņu avotiem. Bet ar to process nebeidzas. Neitroni turpina “šķelties”, kā rezultātā izdalās liels enerģijas daudzums, tas ir, kas notiek, kuru dēļ tiek būvētas atomelektrostacijas.
Personāla galvenais uzdevums ir ar vadības stieņu palīdzību uzturēt ķēdes reakciju nemainīgā, regulējamā līmenī. Šī ir tā galvenā atšķirība no atombumbas, kur kodolsabrukšanas process ir nekontrolējams un notiek strauji spēcīga sprādziena veidā.
Kas notika Černobiļas atomelektrostacijā
Viens no galvenajiem katastrofas iemesliem Černobiļas atomelektrostacija 1986. gada aprīlī - rupjš ekspluatācijas drošības noteikumu pārkāpums kārtējās apkopes laikā 4. energoblokā. Tad no serdes vienlaikus tika izņemti 203 grafīta stieņi normatīvajos aktos atļauto 15 vietā. Rezultātā aizsāktā nekontrolējamā ķēdes reakcija beidzās ar termisku sprādzienu un pilnīgu spēka agregāta iznīcināšanu.
Jaunās paaudzes reaktori
Pēdējo desmit gadu laikā Krievija ir kļuvusi par vienu no pasaules kodolenerģijas līderiem. Šobrīd valsts korporācija Rosatom būvē atomelektrostacijas 12 valstīs, kurās tiek būvēti 34 energobloki. Tik liels pieprasījums liecina par mūsdienu Krievijas kodoltehnoloģiju augsto līmeni. Nākamie rindā ir jaunie 4. paaudzes reaktori.
"Bresta"
Viens no tiem ir Breakth, kas tiek attīstīts projekta Breakthrough ietvaros. Tagad operētājsistēmas atvērtā cikla sistēmas darbojas ar zemu bagātinātu urānu, kas atstāj lielu daudzumu izlietotās kodoldegvielas, kas ir jālikvidē, kas prasa milzīgas izmaksas. "Brest" - ātro neitronu reaktors ir unikāls savā slēgtajā ciklā.
Tajā izlietotā degviela pēc atbilstošas apstrādes ātro neitronu reaktorā atkal kļūst par pilnvērtīgu degvielu, kuru var iekraut atpakaļ tajā pašā iekārtā.
Bresta izceļas ar augstu drošības līmeni. Tas nekad “neeksplodēs” pat visnopietnākajā avārijā, tas ir ļoti ekonomisks un videi draudzīgs, jo atkārtoti izmanto savu “atjaunoto” urānu. To nevar izmantot arī ieroču kvalitātes plutonija ražošanai, kas paver visplašākās izredzes tā eksportam.
VVER-1200
VVER-1200 ir inovatīvs 3+ paaudzes reaktors ar jaudu 1150 MW. Pateicoties unikālajām tehniskajām iespējām, tai ir gandrīz absolūta ekspluatācijas drošība. Reaktors ir bagātīgi aprīkots ar pasīvām drošības sistēmām, kas darbosies automātiski pat tad, ja nav strāvas padeves.
Viens no tiem ir pasīvā siltuma noņemšanas sistēma, kas tiek automātiski aktivizēta, kad reaktors ir pilnībā atslēgts no sprieguma. Šajā gadījumā tiek nodrošinātas avārijas hidrauliskās tvertnes. Ja primārajā kontūrā ir neparasts spiediena kritums, reaktorā sāk piegādāt lielu daudzumu ūdens, kas satur boru, kas dzēš kodolreakciju un absorbē neitronus.
Vēl viena zinātība atrodas aizsargapvalka apakšējā daļā - kausējuma “slazds”. Ja negadījuma rezultātā serde “izplūst”, “slazds” neļaus sabrukt norobežojuma apvalkam un neļaus radioaktīviem produktiem iekļūt zemē.
Ir uzrakstīts simtiem grāmatu par lielvaru kodolkonfrontācijas vēsturi un pirmo kodolbumbu izstrādi. Bet par mūsdienu kodolieročiem ir daudz mītu. “Populārā mehānika” nolēma noskaidrot šo jautājumu un pastāstīt, kā darbojas vispostošākais cilvēka izgudrotais ierocis.
Sprādzienbīstams raksturs
Urāna kodols satur 92 protonus. Dabiskais urāns galvenokārt ir divu izotopu maisījums: U238 (kura kodolā ir 146 neitroni) un U235 (143 neitroni), un tikai 0,7% no pēdējiem ir dabiskajā urānā. Izotopu ķīmiskās īpašības ir absolūti identiskas, tāpēc atdaliet tās ķīmiskās metodes neiespējami, taču masu atšķirība (235 un 238 vienības) ļauj to izdarīt ar fizikālām metodēm: Urāna maisījumu pārvērš gāzē (urāna heksafluorīds) un pēc tam sūknē cauri neskaitāmām porainām starpsienām. Lai gan urāna izotopus nevar atšķirt ne ar vienu izskats, ne arī ķīmiski, tos atdala bezdibenis kodolrakstu īpašībās.
U238 skaldīšanas process ir apmaksāts process: neitronam, kas ierodas no ārpuses, ir jānes līdzi enerģija - 1 MeV vai vairāk. Un U235 ir nesavtīgs: no ienākošā neitrona nekas nav vajadzīgs ierosināšanai un sekojošai sabrukšanai, tā saistīšanas enerģija kodolā ir pilnīgi pietiekama.
Kad to skar neitroni, urāna-235 kodols viegli sadalās, radot jaunus neitronus. Noteiktos apstākļos sākas ķēdes reakcija.
Kad neitrons ietriecas kodolā, kas spēj skaldīties, veidojas nestabils savienojums, bet ļoti ātri (pēc 10-23-10-22 s) šāds kodols sadalās divos nevienādos masas fragmentos un “acumirklī” (10 laikā). −16−10−14 c) izstaro divus vai trīs jaunus neitronus, lai laika gaitā skaldāmo kodolu skaits varētu vairoties (šo reakciju sauc par ķēdes reakciju). Tas ir iespējams tikai U235, jo mantkārīgais U238 nevēlas dalīties no saviem neitroniem, kuru enerģija ir par kārtu mazāka par 1 MeV. Daļiņu — dalīšanās produktu — kinētiskā enerģija ir daudzkārt lielāka nekā jebkura notikuma laikā izdalītā enerģija ķīmiskā reakcija, kurā kodolu sastāvs nemainās.
Metāliskais plutonijs pastāv sešās fāzēs, kuru blīvums svārstās no 14,7 līdz 19,8 kg/cm 3 . Temperatūrā zem 119 grādiem pēc Celsija ir monoklīniskā alfa fāze (19,8 kg/cm 3), taču šāds plutonijs ir ļoti trausls, un kubiskā seja centrētajā delta fāzē (15,9) tas ir plastisks un labi apstrādāts (tas ir šis). fāze, kuru viņi cenšas saglabāt, izmantojot leģējošas piedevas). Detonācijas saspiešanas laikā nevar notikt fāzes pārejas — plutonijs atrodas gandrīz šķidrā stāvoklī. Fāžu pārejas ir bīstamas ražošanas laikā: kad lieli izmēri daļas ir iespējams sasniegt pat ar nelielām blīvuma izmaiņām kritisks stāvoklis. Protams, tas notiks bez sprādziena - sagatave vienkārši uzkarsīs, bet var rasties niķeļa pārklājuma izlāde (un plutonijs ir ļoti toksisks).
Kritiskā montāža
Sadalīšanās produkti ir nestabili, un tiem nepieciešams ilgs laiks, lai “atkoptos”, izdalot dažādus starojumus (tostarp neitronus). Neitronus, kas izstaro ievērojamu laiku (līdz desmitiem sekunžu) pēc skaldīšanas, sauc par aizkavētiem, un, lai gan to īpatsvars ir neliels, salīdzinot ar tūlītējiem (mazāk nekā 1%), to loma darbā kodoliekārtas, ir vissvarīgākais.
Sprādzienbīstamās lēcas radīja saplūstošu vilni. Uzticamību nodrošināja detonatoru pāris katrā blokā.
Sadalīšanās produkti daudzu sadursmju laikā ar apkārtējiem atomiem atdod tiem savu enerģiju, paaugstinot temperatūru. Pēc neitronu parādīšanās mezglā, kurā ir skaldmateriāls, siltuma izdalīšanas jauda var palielināties vai samazināties, un mezgla parametrus, kurā skaldīšanas gadījumu skaits laika vienībā ir nemainīgs, sauc par kritiskiem. Montāžas kritiskumu var uzturēt gan ar lielu, gan nelielu neitronu skaitu (pie attiecīgi lielākas vai mazākas siltuma izdalīšanas jaudas). Siltuma jauda tiek palielināta, vai nu iesūknējot papildu neitronus kritiskajā mezglā no ārpuses, vai arī padarot mezglu superkritisku (tad papildu neitronus piegādā arvien vairāk skaldāmo kodolu paaudzes). Piemēram, ja nepieciešams palielināt reaktora siltuma jaudu, tas tiek novests uz režīmu, kurā katra tūlītējo neitronu paaudze ir nedaudz mazāka nekā iepriekšējā, bet, pateicoties aizkavētajiem neitroniem, reaktors tikko manāmi pāriet uz reaktoru. kritiskais stāvoklis. Tad tas nepaātrinās, bet lēnām iegūst jaudu – lai tā pieaugumu īstajā brīdī varētu apturēt, ieviešot neitronu absorbētājus (kadmiju vai boru saturošus stieņus).
Plutonija komplektu (sfērisku slāni centrā) ieskauj urāna-238 apvalks un pēc tam alumīnija slānis.
Neitroni, kas rodas skaldīšanas laikā, bieži lido garām apkārtējiem kodoliem, neizraisot turpmāku skaldīšanu. Jo tuvāk materiāla virsmai rodas neitrons, jo lielāka iespēja, ka tas izkļūs no skaldāmā materiāla un vairs neatgriezīsies. Tāpēc montāžas forma, kas ietaupa vislielāko neitronu skaitu, ir sfēra: noteiktai vielas masai tai ir minimālais virsmas laukums. Neieskauta (vientuļa) bumba no 94% U235 bez dobumiem iekšpusē kļūst kritiska ar masu 49 kg un rādiusu 85 mm. Ja tā paša urāna komplekts ir cilindrs, kura garums ir vienāds ar diametru, tas kļūst kritisks ar masu 52 kg. Arī virsmas laukums samazinās, palielinoties blīvumam. Tāpēc sprādzienbīstama saspiešana, nemainot skaldāmā materiāla daudzumu, var novest komplektu kritiskā stāvoklī. Tieši šis process ir kodollādiņa kopējās konstrukcijas pamatā.
Pirmie kodolieroči izmantoja poloniju un beriliju (centrā) kā neitronu avotus.
Bumbu montāža
Taču visbiežāk kodolieročos tiek izmantots nevis urāns, bet gan plutonijs-239. To ražo reaktoros, apstarojot urānu-238 ar jaudīgām neitronu plūsmām. Plutonijs maksā apmēram sešas reizes vairāk nekā U235, bet, kad tas sadalās, Pu239 kodols izstaro vidēji 2,895 neitronus — vairāk nekā U235 (2,452). Turklāt plutonija skaldīšanas iespējamība ir lielāka. Tas viss noved pie tā, ka vientuļa Pu239 bumba kļūst kritiska ar gandrīz trīs reizes mazāku masu nekā urāna lode, un pats galvenais - ar mazāku rādiusu, kas ļauj samazināt kritiskā mezgla izmērus.
Alumīnija slānis tika izmantots, lai samazinātu retināšanas vilni pēc sprāgstvielas detonācijas.
Montāža ir izgatavota no divām rūpīgi piestiprinātām pusēm sfēriska slāņa veidā (iekšpusē doba); tas ir acīmredzami subkritisks - pat termiskajiem neitroniem un pat pēc moderatora ielenkuma. Ap ļoti precīzi uzstādītu sprāgstvielu bloku komplektu ir uzstādīts lādiņš. Lai glābtu neitronus, sprādziena laikā ir jāsaglabā lodes cēlā forma - lai to panāktu, sprāgstvielas slānis ir jādetonē vienlaikus visā tā garumā. ārējā virsma, vienmērīgi nospiežot mezglu. Plaši tiek uzskatīts, ka tas prasa daudz elektrisko detonatoru. Bet tas tā bija tikai "bumbas konstruēšanas" rītausmā: lai iedarbinātu vairākus desmitus detonatoru, bija nepieciešams daudz enerģijas un ievērojams iedarbināšanas sistēmas izmērs. Mūsdienu lādiņos izmantoti vairāki pēc speciālas tehnikas atlasīti detonatori, pēc īpašībām līdzīgi, no kuriem polikarbonāta slānī izfrēzētās rievās (kuru forma uz sfēriskas virsmas tiek aprēķināta, izmantojot Rīmaņa ģeometriju) tiek iedarbinātas ļoti stabilas (detonācijas ātruma ziņā) sprāgstvielas. metodes). Detonācija ar ātrumu aptuveni 8 km/s virzīsies pa rievām absolūti vienādos attālumos, vienā un tajā pašā laika momentā nonāks bedrēs un detonēs galveno lādiņu - vienlaicīgi visos nepieciešamajos punktos.
Attēlos parādīti pirmie kodollādiņa ugunsbumbas dzīves mirkļi - starojuma difūzija (a), karstās plazmas izplešanās un “pūslīšu” veidošanās (b) un starojuma jaudas palielināšanās redzamajā diapazonā atdalīšanas laikā. triecienvilnis (c).
Sprādziens iekšā
Uz iekšu vērstais sprādziens saspiež mezglu ar spiedienu, kas pārsniedz miljonu atmosfēru. Plutonijā montāžas virsma samazinās un gandrīz pazūd iekšējā dobumā, blīvums palielinās, un ļoti ātri - desmit mikrosekunžu laikā saspiežamais mezgls iziet kritisko stāvokli ar termiskajiem neitroniem un kļūst ievērojami superkritisks ar ātrajiem neitroniem.
Pēc perioda, ko nosaka nenozīmīgs ātro neitronu nenozīmīgas palēnināšanās laiks, katra jaunā, daudzskaitlīgākā to paaudze dalīšanās ceļā pievieno 202 MeV enerģiju mezgla vielai, kas jau tā plosās ar milzīgu spiedienu. Notiekošo parādību mērogā pat vislabāko leģēto tēraudu izturība ir tik niecīga, ka nevienam neienāk prātā to ņemt vērā, aprēķinot sprādziena dinamiku. Vienīgais, kas neļauj mezglam izlidot, ir inerce: lai plutonija lodi paplašinātu tikai par 1 cm desmitos nanosekundēs, vielai ir jāpiešķir paātrinājums, kas ir desmitiem triljonu reižu lielāks nekā paātrinājums. brīvā kritiena, un tas nav viegli.
Galu galā matērija tomēr izkliedējas, skaldīšanās apstājas, taču process ar to nebeidzas: enerģija tiek pārdalīta starp atdalīto kodolu jonizētajiem fragmentiem un citām dalīšanās laikā izdalītajām daļiņām. Viņu enerģija ir desmitiem un pat simtiem MeV, bet tikai elektriski neitrāliem augstas enerģijas gamma kvantiem un neitroniem ir iespēja izvairīties no mijiedarbības ar vielu un “aizbēgt”. Uzlādētās daļiņas ātri zaudē enerģiju sadursmju un jonizācijas aktos. Šajā gadījumā tiek izstarots starojums - tomēr tas vairs nav ciets kodolstarojums, bet gan mīkstāks, ar enerģiju par trim kārtām zemāku, bet tomēr vairāk nekā pietiekams, lai izsistītu elektronus no atomiem - ne tikai no ārējiem apvalkiem, bet no visa kopumā. Nonāk tukšu kodolu, atdalītu elektronu un starojuma maisījums ar blīvumu grami uz kubikcentimetru (mēģiniet iedomāties, cik labi jūs varat iedegties gaismā, kas ieguvusi alumīnija blīvumu!) - viss, kas pirms brīža bija lādiņš. kaut kāda līdzsvara līdzība. Ļoti jaunā ugunsbumbā temperatūra sasniedz desmitiem miljonu grādu.
Uguns bumba
Šķiet, ka pat mīkstam starojumam, kas pārvietojas ar gaismas ātrumu, būtu jāatstāj matērija, kas to radīja, tālu aiz muguras, taču tas tā nav: aukstā gaisā Kev enerģiju kvantu diapazons ir centimetri, un tie nepārvietojas taisna līnija, bet mainīt kustības virzienu, atkārtoti izstarot ar katru mijiedarbību. Kvanti jonizē gaisu un izplatās pa to, piemēram, ķiršu sulu, kas ielej glāzē ūdens. Šo parādību sauc par starojuma difūziju.
Jaunas 100 kt sprādziena ugunsbumbas rādiuss ir 3 m, un tās temperatūra ir gandrīz 8 miljoni kelvinu. Bet pēc 30 mikrosekundēm tā rādiuss ir 18 m, lai gan temperatūra nokrītas zem miljona grādiem. Bumba aprij telpu, un jonizētais gaiss aiz tās priekšpuses gandrīz nekustas: difūzijas laikā starojums tai nevar pārnest ievērojamu impulsu. Bet tas iesūknē milzīgu enerģiju šajā gaisā, sildot to, un, kad starojuma enerģija beidzas, bumbiņa sāk augt karstās plazmas izplešanās dēļ, no iekšpuses pārsprāgstot ar to, kas agrāk bija lādiņš. Paplašinoties, līdzīgi kā uzpūstam burbulim, plazmas apvalks kļūst plānāks. Atšķirībā no burbuļa, protams, nekas to neuzpūš: ar iekšā nepaliek gandrīz neviena matērija, tā visa aizlido no centra pēc inerces, bet 30 mikrosekundes pēc sprādziena šī lidojuma ātrums ir lielāks par 100 km/s, un hidrodinamiskais spiediens matērijā ir lielāks par 150 000 atm! Kļūsti par daudz plāns apvalks nav lemts, tas plīst, veidojot “tulznas”.
Vakuuma neitronu caurulē starp ar tritiju piesātinātu mērķi (katodu) 1 un anoda bloku 2 tiek pielikts simts kilovoltu impulsa spriegums. Kad spriegums ir maksimālais, starp anodu un katodu jāatrodas deitērija joniem, kas jāpaātrina. Šim nolūkam tiek izmantots jonu avots. Uz tā anoda 3 tiek pievadīts aizdedzes impulss, un izlāde, kas iet pa deitērija piesātinātās keramikas 4 virsmu, veido deitērija jonus. Paātrinājušies, tie bombardē ar tritiju piesātinātu mērķi, kā rezultātā tiek atbrīvota enerģija 17,6 MeV un veidojas neitroni un hēlija-4 kodoli. Daļiņu sastāva un vienmērīgas enerģijas izvades ziņā šī reakcija ir identiska saplūšanai – vieglo kodolu saplūšanas procesam. Piecdesmitajos gados daudzi tā ticēja, bet vēlāk izrādījās, ka caurulē notiek “pārtraukums”: vai nu protons, vai neitrons (kas veido deitērija jonu, ko paātrina elektriskais lauks) “iestrēgst” mērķī. kodols (tritijs). Ja protons iestrēgst, neitrons atdalās un kļūst brīvs.
Kurš no ugunsbumbas enerģijas pārraides mehānismiem vidi dominē, ir atkarīgs no sprādziena jaudas: ja tas ir liels, galvenā loma ir starojuma difūzijai, ja tā ir maza, galvenā loma ir plazmas burbuļa izplešanās. Ir skaidrs, ka ir iespējams arī starpgadījums, kad abi mehānismi ir efektīvi.
Process uztver jaunus gaisa slāņus; vairs nav pietiekami daudz enerģijas, lai atdalītu visus elektronus no atomiem. Jonizētā slāņa un plazmas burbuļa fragmentu enerģija izsīkst, tie vairs nespēj kustināt sev priekšā esošo milzīgo masu un manāmi palēninās. Bet tas, kas bija gaiss pirms sprādziena kustas, atraujoties no bumbas, uzņemot arvien jaunus aukstā gaisa slāņus... Sākas triecienviļņa veidošanās.
Trieciena vilnis un atomsēne
Trieciena vilnim atdaloties no ugunsbumbas, mainās izstarojošā slāņa raksturlielumi un strauji palielinās starojuma jauda spektra optiskajā daļā (tā sauktais pirmais maksimums). Tālāk sacenšas apgaismojuma procesi un apkārtējā gaisa caurspīdīguma izmaiņas, kā rezultātā tiek realizēts otrais maksimums, mazāk jaudīgs, bet daudz ilgāks - tik daudz, ka gaismas enerģijas izvade ir lielāka nekā pirmajā maksimumā. .
Sprādziena tuvumā viss ap to iztvaiko, tālāk kūst, bet vēl tālāk, kur siltuma plūsma vairs nav pietiekama kušanai cietvielas, augsne, akmeņi, mājas plūst kā šķidrums zem milzīgā gāzes spiediena, iznīcinot visas stiprās saites, uzkarsējot līdz acīm nepanesamam spožumam.
Visbeidzot triecienvilnis iet tālu no sprādziena punkta, kur paliek irdens un novājināts, bet daudzkārt paplašināts kondensētu tvaiku mākonis, kas no lādiņa plazmas pārvērtās par sīkiem un ļoti radioaktīviem putekļiem. savā briesmīgajā stundā bija tuvu vietai, no kuras vajadzētu palikt pēc iespējas tālāk. Sāk celties mākonis. Tas atdziest, mainot savu krāsu, “uzliek” baltu kondensētā mitruma vāciņu, kam seko putekļi no zemes virsmas, veidojot “kāju” tai, ko parasti sauc par “atomu sēnēm”.
Neitronu iniciācija
Uzmanīgi lasītāji ar zīmuli rokās var novērtēt enerģijas izdalīšanos sprādziena laikā. Ja laiks, kad iekārta atrodas superkritiskā stāvoklī, ir mikrosekunžu kārtībā, neitronu vecums ir pikosekundēs un reizināšanas koeficients ir mazāks par 2, tiek atbrīvots aptuveni gigadžouls enerģijas, kas ir līdzvērtīgs ... 250 kg trotila. Kur ir kilo un megatonnas?
Neitroni - lēni un ātri
Nesadalāmā vielā, “atlecot” no kodoliem, neitroni nodod tiem daļu savas enerģijas, jo lielāks ir vieglāks (masas ziņā tiem tuvāks) kodols. Jo vairāk neitroni piedalās sadursmēs, jo vairāk tie palēninās, un visbeidzot tie nonāk termiskā līdzsvarā ar apkārtējo vielu – tiek termiski apstrādāti (tas aizņem milisekundes). Termiskā neitronu ātrums ir 2200 m/s (enerģija 0,025 eV). Neitroni var izkļūt no moderatora un tos uztver tā kodoli, bet ar mērenību to spēja iesaistīties kodolreakcijās ievērojami palielinās, tāpēc neitroni, kas netiek “pazaudēti”, vairāk nekā kompensē skaita samazināšanos.
Tādējādi, ja skaldmateriāla bumbiņu ieskauj moderators, daudzi neitroni atstās vai absorbēsies tajā, bet būs arī tādi, kas atgriezīsies lodītē (“atspīdēs”) un, zaudējuši enerģiju, ir daudz lielāka iespēja izraisīt skaldīšanas notikumus. Ja bumbiņu ieskauj 25 mm biezs berilija slānis, tad var ietaupīt 20 kg U235 un tomēr sasniegt montāžas kritisko stāvokli. Taču šādi ietaupījumi rodas uz laika rēķina: katrai nākamajai neitronu paaudzei vispirms ir jāpalēninās, pirms izraisa skaldīšanu. Šī kavēšanās samazina neitronu paaudžu skaitu, kas dzimuši laika vienībā, kas nozīmē, ka enerģijas izdalīšanās tiek aizkavēta. Jo mazāk skaldāmo materiālu komplektā, jo vairāk ir nepieciešams moderators, lai attīstītu ķēdes reakciju, un skaldīšana notiek ar arvien mazākas enerģijas neitroniem. Ārkārtējā gadījumā, kad kritiskums tiek panākts tikai ar termiskiem neitroniem, piemēram, urāna sāļu šķīdumā labā moderatorā - ūdenī, mezglu masa ir simtiem gramu, bet šķīdums vienkārši periodiski uzvārās. Izdalītie tvaika burbuļi samazina skaldāmās vielas vidējo blīvumu, ķēdes reakcija apstājas, un, kad burbuļi atstāj šķidrumu, skaldīšanas uzliesmojums atkārtojas (ja aizsērēsiet trauku, tvaiks to pārplīsīs - bet tas būs termisks sprādziens, bez visām tipiskajām “kodolenerģijas” pazīmēm).
Fakts ir tāds, ka dalīšanās ķēde mezglā nesākas ar vienu neitronu: vajadzīgajā mikrosekundē tie tiek ievadīti superkritiskajā mezglā miljoniem. Pirmajos kodollādiņos šim nolūkam tika izmantoti izotopu avoti, kas atradās dobumā plutonija mezgla iekšpusē: polonijs-210 saspiešanas brīdī apvienojās ar beriliju un izraisīja neitronu emisiju ar tā alfa daļiņām. Bet visi izotopu avoti ir diezgan vāji (pirmais amerikāņu produkts radīja mazāk nekā miljonu neitronu mikrosekundē), un polonijs ir ļoti ātri bojājas — tas samazina savu aktivitāti uz pusi tikai 138 dienās. Tāpēc izotopi ir aizstāti ar mazāk bīstamiem (kas neizstaro, kad tie nav ieslēgti), un galvenais, neitronu lampas, kas izstaro intensīvāk (skat. sānjoslu): dažās mikrosekundēs (lampas veidotā impulsa ilgums ) dzimst simtiem miljonu neitronu. Bet, ja tas nedarbojas vai darbojas nepareizā laikā, notiks tā sauktais sprādziens vai “zilch” — mazjaudas termiskais sprādziens.
Neitronu ierosināšana ne tikai palielina kodolsprādziena enerģijas izdalīšanos par daudzām kārtām, bet arī dod iespēju to regulēt! Skaidrs, ka, saņemot kaujas misiju, kurā jānorāda kodoltrieciena jauda, neviens neizjauc lādiņu, lai to aprīkotu ar konkrētai jaudai optimālu plutonija komplektu. Munīcijā ar pārslēdzamu TNT ekvivalentu pietiek vienkārši nomainīt neitronu caurules barošanas spriegumu. Attiecīgi mainīsies neitronu iznākums un enerģijas izdalīšanās (protams, tādā veidā samazinot jaudu, tiek iztērēts daudz dārgā plutonija).
Bet viņi sāka domāt par nepieciešamību regulēt enerģijas izdalīšanos daudz vēlāk un pirmajā pēckara gadi par jaudas samazināšanu nevarēja būt ne runas. Spēcīgāks, spēcīgāks un spēcīgāks! Bet izrādījās, ka subkritiskās sfēras pieļaujamajiem izmēriem ir kodolfiziski un hidrodinamiski ierobežojumi. TNT ekvivalents simts kilotonnu sprādzienam ir tuvu fiziskai robežai vienfāzes munīcijai, kurā notiek tikai skaldīšanās. Rezultātā skaldīšana tika atmesta kā galvenais enerģijas avots, un viņi paļāvās uz citas klases reakcijām - kodolsintēzi.
Kodolreaktors darbojas nevainojami un efektīvi. Citādi, kā zināms, būs nepatikšanas. Bet kas notiek iekšā? Mēģināsim īsi, skaidri, ar pieturām formulēt kodol(kodol)reaktora darbības principu.
Pēc būtības tur notiek tāds pats process kā kodolsprādziena laikā. Tikai sprādziens notiek ļoti ātri, bet reaktorā tas viss stiepjas uz ilgu laiku. Rezultātā viss paliek drošs un vesels, un mēs saņemam enerģiju. Ne tik daudz, lai uzreiz viss apkārt tiktu iznīcināts, bet pilnīgi pietiekami, lai nodrošinātu pilsētu ar elektrību.
Pirms jūs saprotat, kā notiek kontrolēta kodolreakcija, jums jāzina, kas tā ir. kodolreakcija pavisam.
Kodolreakcija ir atomu kodolu transformācijas (šķelšanās) process, kad tie mijiedarbojas ar elementārdaļiņām un gamma kvantiem.
Kodolreakcijas var notikt gan ar enerģijas absorbciju, gan atbrīvošanu. Reaktors izmanto otrās reakcijas.
Kodolreaktors ir ierīce, kuras mērķis ir saglabāt kontroli kodolreakcija ar enerģijas atbrīvošanu.
Bieži vien kodolreaktoru sauc arī par atomreaktoru. Atzīmēsim, ka principiālas atšķirības šeit nav, taču no zinātnes viedokļa pareizāk ir lietot vārdu “kodolenerģija”. Tagad ir daudz veidu kodolreaktoru. Tie ir milzīgi industriālie reaktori, kas paredzēti enerģijas ražošanai spēkstacijās, zemūdeņu kodolreaktori, mazi eksperimentālie reaktori, ko izmanto zinātniskos eksperimentos. Ir pat reaktori, ko izmanto jūras ūdens atsāļošanai.
Kodolreaktora izveides vēsture
Pirmais kodolreaktors tika palaists ne tik tālajā 1942. gadā. Tas notika ASV Fermi vadībā. Šo reaktoru sauca par "Čikāgas koka kaudzi".
1946. gadā sāka darboties pirmais padomju reaktors, kas tika palaists Kurčatova vadībā. Šī reaktora korpuss bija septiņu metru diametra lode. Pirmajiem reaktoriem nebija dzesēšanas sistēmas, un to jauda bija minimāla. Starp citu, padomju reaktora vidējā jauda bija 20 vati, bet amerikāņu - tikai 1 vati. Salīdzinājumam: mūsdienu jaudas reaktoru vidējā jauda ir 5 gigavati. Mazāk nekā desmit gadus pēc pirmā reaktora, pasaulē pirmā rūpnieciskā reaktora, palaišanas atomelektrostacija Obninskas pilsētā.
Kodolreaktora (kodolreaktora) darbības princips
Jebkuram kodolreaktoram ir vairākas daļas: kodols Ar degviela Un moderators , neitronu atstarotājs , dzesēšanas šķidrums , kontroles un aizsardzības sistēma . Izotopus visbiežāk izmanto kā degvielu reaktoros. urāns (235, 238, 233), plutonijs (239) un torijs (232). Aktīvā zona ir katls, caur kuru plūst tīrs ūdens(dzesēšanas šķidrums). Starp citiem dzesēšanas šķidrumiem retāk tiek izmantots “smagais ūdens” un šķidrais grafīts. Ja runājam par atomelektrostaciju darbību, tad siltuma ražošanai izmanto kodolreaktoru. Pati elektrība tiek ražota ar tādu pašu metodi kā cita veida spēkstacijās – tvaiks rotē turbīnu, un kustības enerģija tiek pārvērsta elektroenerģijā.
Zemāk ir kodolreaktora darbības shēma.
Kā jau teicām, smagā urāna kodola sabrukšanas rezultātā rodas vieglāki elementi un vairāki neitroni. Iegūtie neitroni saduras ar citiem kodoliem, izraisot arī to sadalīšanos. Tajā pašā laikā neitronu skaits pieaug kā lavīna.
Šeit tas ir jāpiemin neitronu reizināšanas koeficients . Tātad, ja šis koeficients pārsniedz vērtību, kas vienāda ar vienu, kodolsprādziens. Ja vērtība ir mazāka par vienu, neitronu ir pārāk maz un reakcija izzūd. Bet, ja jūs saglabājat koeficienta vērtību vienādu ar vienu, reakcija turpināsies ilgi un stabili.
Jautājums ir, kā to izdarīt? Reaktorā degviela atrodas t.s degvielas elementi (TVELakh). Tie ir stieņi, kas mazu tablešu veidā satur kodoldegviela . Degvielas stieņi ir savienoti sešstūra formas kasetēs, kuru reaktorā var būt simtiem. Kasetes ar degvielas stieņiem ir izvietotas vertikāli, un katram degvielas stienim ir sistēma, kas ļauj regulēt tā iegremdēšanas dziļumu serdē. Papildus pašām kasetēm tie ietver vadības stieņi Un avārijas aizsardzības stieņi . Stieņi ir izgatavoti no materiāla, kas labi absorbē neitronus. Tādējādi vadības stieņus var nolaist dažādos dziļumos kodolā, tādējādi pielāgojot neitronu reizināšanas koeficientu. Avārijas stieņi ir paredzēti, lai avārijas gadījumā izslēgtu reaktoru.
Kā tiek iedarbināts kodolreaktors?
Mēs esam izdomājuši pašu darbības principu, bet kā iedarbināt un likt reaktoram darboties? Rupji sakot, lūk, urāna gabaliņš, bet ķēdes reakcija tajā nesākas pati no sevis. Fakts ir tāds, ka kodolfizikā ir jēdziens kritiskā masa .
Kritiskā masa ir skaldāmā materiāla masa, kas nepieciešama kodolķēdes reakcijas sākšanai.
Ar degvielas stieņu un vadības stieņu palīdzību reaktorā vispirms tiek izveidota kodoldegvielas kritiskā masa, un pēc tam vairākos posmos reaktors tiek nogādāts līdz optimālajam jaudas līmenim.
Šajā rakstā mēs centāmies sniegt jums vispārēju priekšstatu par kodolreaktora (kodolreaktora) uzbūvi un darbības principu. Ja jums ir kādi jautājumi par tēmu vai universitātē ir uzdoti kāda problēma kodolfizikas jomā, lūdzu, sazinieties mūsu uzņēmuma speciālistiem. Kā parasti, mēs esam gatavi jums palīdzēt atrisināt jebkuru aktuālu problēmu saistībā ar studijām. Un, kamēr esam pie tā, jūsu uzmanībai ir vēl viens izglītojošs video!
Kodolenerģijas ražošana ir moderna un strauji attīstās elektroenerģijas ražošanas metode. Vai jūs zināt, kā darbojas atomelektrostacijas? Kāds ir atomelektrostacijas darbības princips? Kādi kodolreaktoru veidi pastāv mūsdienās? Mēģināsim detalizēti izskatīt atomelektrostacijas darbības shēmu, iedziļināties kodolreaktora struktūrā un noskaidrot, cik droša ir elektroenerģijas ražošanas kodolmetode.
Jebkura stacija ir slēgta teritorija, kas atrodas tālu no dzīvojamā rajona. Tās teritorijā atrodas vairākas ēkas. Vissvarīgākā struktūra ir reaktora ēka, tai blakus atrodas turbīnu telpa, no kuras tiek vadīts reaktors, un drošības ēka.
Shēma nav iespējama bez kodolreaktora. Atomreaktors (kodolreaktors) ir atomelektrostacijas ierīce, kas paredzēta, lai organizētu neitronu dalīšanās ķēdes reakciju ar obligātais piešķīrums enerģiju šajā procesā. Bet kāds ir atomelektrostacijas darbības princips?
Visa reaktora iekārta atrodas reaktora ēkā, lielā betona tornī, kas slēpj reaktoru un avārijas gadījumā saturēs visus kodolreakcijas produktus. Šo lielo torni sauc par norobežošanu, hermētisku apvalku vai ierobežošanas zonu.
Hermētiskajai zonai jaunajos reaktoros ir 2 biezas betona sienas – čaulas.
Ārējais apvalks, 80 cm biezs, aizsargā norobežojošo zonu no ārējām ietekmēm.
1 metru 20 cm biezajā iekšējā apvalkā ir speciāli tērauda troses, kas gandrīz trīs reizes palielina betona stiprību un neļaus konstrukcijai sabrukt. No iekšpuses tas ir izklāts ar plānu speciāla tērauda loksni, kas paredzēta, lai kalpotu kā papildu aizsardzība norobežojumam un avārijas gadījumā neizlaistu reaktora saturu ārpus norobežojuma zonas.
Šāda atomelektrostacijas konstrukcija ļauj tai izturēt līdz 200 tonnām smagu lidmašīnas avāriju, 8 balles stipru zemestrīci, viesuļvētru un cunami.
Pirmais aizzīmogotais apvalks tika uzbūvēts Amerikas Konektikutas Yankee atomelektrostacijā 1968. gadā.
Ierobežošanas zonas kopējais augstums ir 50-60 metri.
No kā sastāv kodolreaktors?
Lai saprastu kodolreaktora darbības principu un līdz ar to arī atomelektrostacijas darbības principu, jums ir jāsaprot reaktora sastāvdaļas. 
- Aktīvā zona. Šī ir zona, kurā atrodas kodoldegviela (degvielas ģenerators) un moderators. Degvielas atomi (visbiežāk degviela ir urāns) tiek pakļauti ķēdes skaldīšanas reakcijai. Moderators ir paredzēts skaldīšanas procesa kontrolei un nodrošina nepieciešamo reakciju ātruma un spēka ziņā.
- Neitronu atstarotājs. Atstarotājs ieskauj serdi. Tas sastāv no tā paša materiāla kā moderators. Būtībā šī ir kaste, kuras galvenais mērķis ir novērst neitronu izplūšanu no kodola un iekļūšanu vidē.
- Dzesēšanas šķidrums. Dzesēšanas šķidrumam ir jāuzņem siltums, kas izdalās degvielas atomu skaldīšanas laikā, un jānodod tas citām vielām. Dzesēšanas šķidrums lielā mērā nosaka, kā tiek projektēta atomelektrostacija. Mūsdienās populārākais dzesēšanas šķidrums ir ūdens.
Reaktora vadības sistēma. Sensori un mehānismi, kas darbina atomelektrostacijas reaktoru.
Degviela atomelektrostacijām
Ar ko darbojas atomelektrostacija? Atomelektrostaciju degviela ir ķīmiski elementi ar radioaktīvām īpašībām. Visās atomelektrostacijās šis elements ir urāns.
Staciju dizains paredz, ka atomelektrostacijas darbojas ar sarežģītu kompozītmateriālu, nevis tīru degvielu ķīmiskais elements. Un, lai iegūtu urāna degvielu no dabiskā urāna, kas tiek iekrauts kodolreaktorā, ir jāveic daudzas manipulācijas.
Bagātināts urāns
Urāns sastāv no diviem izotopiem, tas ir, tajā ir dažādu masu kodoli. Tie tika nosaukti pēc protonu un neitronu skaita, izotopu -235 un izotopu-238. 20. gadsimta pētnieki no rūdas sāka iegūt urānu 235, jo... to bija vieglāk sadalīt un pārveidot. Izrādījās, ka šāda urāna dabā ir tikai 0,7% (atlikušais procents aiziet uz 238. izotopu). 
Ko darīt šajā gadījumā? Viņi nolēma bagātināt urānu. Urāna bagātināšana ir process, kurā tajā paliek daudz nepieciešamo 235x izotopu un maz nevajadzīgo 238x izotopu. Urāna bagātinātāju uzdevums ir 0,7% pārvērst par gandrīz 100% urānu-235.
Urānu var bagātināt, izmantojot divas tehnoloģijas: gāzu difūziju vai gāzu centrifūgu. Lai tos izmantotu, no rūdas iegūtais urāns tiek pārvērsts gāzveida stāvoklī. Tas ir bagātināts gāzes veidā.
Urāna pulveris
Bagātināta urāna gāze tiek pārvērsta cietā stāvoklī – urāna dioksīdā. Šis tīrais cietais urāns 235 parādās kā lieli balti kristāli, kas vēlāk tiek sasmalcināti urāna pulverī.
Urāna tabletes
Urāna tabletes ir cieti metāla diski, pāris centimetru gari. Lai veidotu šādas tabletes no urāna pulvera, to sajauc ar vielu - plastifikatoru, tas uzlabo tablešu presēšanas kvalitāti.
Presētās ripas tiek ceptas 1200 grādu pēc Celsija temperatūrā ilgāk par dienu, lai tabletēm piešķirtu īpašu izturību un izturību pret augstām temperatūrām. Atomelektrostacijas darbība ir tieši atkarīga no tā, cik labi urāna degviela tiek saspiesta un cepta. 
Tabletes cep molibdēna kastītēs, jo tikai šis metāls spēj nekust “elles” temperatūrā virs pusotra tūkstoša grādu. Pēc tam tiek uzskatīts, ka urāna degviela atomelektrostacijām ir gatava.
Kas ir TVEL un FA?
Reaktora kodols izskatās kā milzīgs disks vai caurule ar caurumiem sienās (atkarībā no reaktora veida), kas ir 5 reizes lielāks par cilvēka ķermeni. Šajos caurumos ir urāna degviela, kuras atomi veic vēlamo reakciju.
Nav iespējams vienkārši iemest degvielu reaktorā, ja vien nevēlas izraisīt visas stacijas sprādzienu un avāriju ar sekām pāris tuvējos štatos. Tāpēc urāna degvielu ievieto degvielas stieņos un pēc tam savāc degvielas komplektos. Ko nozīmē šie saīsinājumi?
- TVEL – degvielas elements (nejaukt ar tādu pašu nosaukumu Krievijas uzņēmums, kas tos ražo). Būtībā tā ir plāna un gara cirkonija caurule, kas izgatavota no cirkonija sakausējumiem, kurā ievieto urāna tabletes. Tieši degvielas stieņos urāna atomi sāk mijiedarboties viens ar otru, reakcijas laikā izdalot siltumu.
Cirkonijs kā materiāls degvielas stieņu ražošanai tika izvēlēts tā ugunsizturības un pretkorozijas īpašību dēļ.
Degvielas stieņu veids ir atkarīgs no reaktora veida un struktūras. Parasti degvielas stieņu struktūra un mērķis nemainās, caurules garums un platums var būt atšķirīgs. 
Iekārta vienā cirkonija caurulē iekrauj vairāk nekā 200 urāna granulas. Kopumā reaktorā vienlaikus strādā aptuveni 10 miljoni urāna granulu.
FA – degvielas komplekts. AES strādnieki degvielas komplektus sauc par saišķiem.
Būtībā tie ir vairāki degvielas stieņi, kas ir piestiprināti kopā. FA ir pabeigta kodoldegviela, ar ko darbojas atomelektrostacija. Tie ir degvielas komplekti, kas tiek ielādēti kodolreaktorā. Vienā reaktorā tiek ievietoti aptuveni 150 – 400 degvielas komplekti.
Atkarībā no reaktora, kurā darbosies degvielas komplekti, tie var būt dažādas formas. Reizēm kūļi ir salocīti kubiskā, dažreiz cilindriskā, dažreiz sešstūra formā.
Viens degvielas komplekts 4 gadu darbības laikā saražo tikpat daudz enerģijas, cik sadedzinot 670 automašīnas ar akmeņoglēm, 730 cisternas ar dabasgāzi vai 900 cisternas, kas piekrautas ar eļļu.
Mūsdienās degvielas komplektus galvenokārt ražo rūpnīcās Krievijā, Francijā, ASV un Japānā.
Lai piegādātu degvielu atomelektrostacijām uz citām valstīm, kurināmā komplekti tiek noslēgti garās un platās metāla caurulēs, no caurulēm tiek izsūknēts gaiss un īpašas mašīnas piegādāts kravas lidmašīnās.
Atomelektrostaciju kodoldegviela sver nesamērīgi daudz, jo... urāns ir viens no visvairāk smagie metāli uz planētas. Viņa īpaša gravitāte 2,5 reizes vairāk nekā tērauds.
Atomelektrostacija: darbības princips
Kāds ir atomelektrostacijas darbības princips? Atomelektrostaciju darbības princips ir balstīts uz radioaktīvās vielas - urāna - atomu skaldīšanas ķēdes reakciju. Šī reakcija notiek kodolreaktora kodolā.
IR SVARĪGI ZINĀT:
Neiedziļinoties kodolfizikas smalkumos, atomelektrostacijas darbības princips izskatās šādi:
Pēc kodolreaktora palaišanas no degvielas stieņiem tiek noņemti absorbcijas stieņi, kas neļauj urānam reaģēt.
Kad stieņi ir noņemti, urāna neitroni sāk mijiedarboties viens ar otru.
Saduroties neitroniem, atomu līmenī notiek mini sprādziens, izdalās enerģija un dzimst jauni neitroni, sākas ķēdes reakcija. Šis process rada siltumu.
Siltums tiek pārnests uz dzesēšanas šķidrumu. Atkarībā no dzesēšanas šķidruma veida tas pārvēršas tvaikā vai gāzē, kas rotē turbīnu.
Turbīna darbina elektrisko ģeneratoru. Tas ir tas, kurš faktiski ģenerē elektrisko strāvu.
Ja procesu neuzrauga, urāna neitroni var sadurties viens ar otru, līdz tie eksplodēs reaktorā un sagrauj visu atomelektrostaciju. Procesu kontrolē datora sensori. Tie nosaka temperatūras paaugstināšanos vai spiediena izmaiņas reaktorā un var automātiski apturēt reakcijas.
Kā atomelektrostaciju darbības princips atšķiras no termoelektrostacijām (termoelektrostacijām)?
Darbā atšķirības ir tikai pirmajos posmos. Atomelektrostacijā dzesēšanas šķidrums saņem siltumu no urāna degvielas atomu skaldīšanas, termoelektrostacijā dzesēšanas šķidrums saņem siltumu no organiskās degvielas (ogļu, gāzes vai eļļas) sadegšanas. Pēc tam, kad urāna atomi vai gāze un ogles ir izlaiduši siltumu, atomelektrostaciju un termoelektrostaciju darbības shēmas ir vienādas.
Kodolreaktoru veidi
Atomelektrostacijas darbība ir atkarīga no tā, kā tieši darbojas tās kodolreaktors. Mūsdienās ir divi galvenie reaktoru veidi, kas tiek klasificēti pēc neironu spektra:
Lēnu neitronu reaktors, ko sauc arī par termisko reaktoru.
Tās darbībai tiek izmantots urāns 235, kas iet cauri bagātināšanas posmiem, urāna granulu radīšanai utt. Mūsdienās lielākajā daļā reaktoru tiek izmantoti lēni neitroni.
Ātro neitronu reaktors.
Šie reaktori ir nākotne, jo... Viņi strādā pie urāna-238, kas pēc būtības ir duci santīmu, un nav vajadzības šo elementu bagātināt. Vienīgais šādu reaktoru trūkums ir ļoti augstās projektēšanas, būvniecības un palaišanas izmaksas. Mūsdienās ātro neitronu reaktori darbojas tikai Krievijā.
Dzesēšanas šķidrums ātro neitronu reaktoros ir dzīvsudrabs, gāze, nātrijs vai svins.
Lēnu neitronu reaktori, kurus mūsdienās izmanto visas pasaules atomelektrostacijas, ir arī vairāku veidu.
Organizācija IAEA (starptautiskā aģentūra atomenerģija) ir izveidojis savu klasifikāciju, ko visbiežāk izmanto pasaules kodolenerģijas nozarē. Tā kā atomelektrostacijas darbības princips lielā mērā ir atkarīgs no dzesēšanas šķidruma un moderatora izvēles, SAEA savu klasifikāciju balstīja uz šīm atšķirībām.
No ķīmiskā viedokļa deitērija oksīds ir ideāls moderators un dzesēšanas šķidrums, jo tā atomi visefektīvāk mijiedarbojas ar urāna neitroniem salīdzinājumā ar citām vielām. Vienkārši sakot, smagais ūdens pilda savu uzdevumu ar minimāliem zaudējumiem un maksimālu rezultātu. Tomēr tā ražošana maksā naudu, savukārt parasto “gaismo” un pazīstamo ūdeni ir daudz vieglāk lietot.
Daži fakti par kodolreaktoriem...
Interesanti, ka viena atomelektrostacijas reaktora uzbūve prasa vismaz 3 gadus!
Lai uzbūvētu reaktoru, nepieciešams aprīkojums, kas darbojas ar 210 kiloampēru elektrisko strāvu, kas ir miljons reižu lielāka par strāvu, kas var nogalināt cilvēku.
Viens kodolreaktora apvalks (strukturālais elements) sver 150 tonnas. Vienā reaktorā ir 6 šādi elementi.
Spiediena ūdens reaktors
Mēs jau esam noskaidrojuši, kā vispār darbojas atomelektrostacija, lai visu skatītu perspektīvā, apskatīsim, kā darbojas populārākais spiediena ūdens atomreaktors.
Mūsdienās visā pasaulē tiek izmantoti 3+ paaudzes spiediena ūdens reaktori. Tie tiek uzskatīti par visuzticamākajiem un drošākajiem.
Visi pasaules spiediena ūdens reaktori visu to darbības gadu laikā jau ir uzkrājuši vairāk nekā 1000 bezproblēmu darbības gadus un nekad nav radījuši nopietnas novirzes. 
Atomelektrostaciju struktūra, kas izmanto spiediena ūdens reaktorus, paredz, ka starp degvielas stieņiem cirkulē līdz 320 grādiem uzsildīts destilēts ūdens. Lai tas nenonāktu tvaiku stāvoklī, tas tiek turēts zem 160 atmosfēru spiediena. Atomelektrostacijas diagrammā to sauc par primārās ķēdes ūdeni.
Uzkarsētais ūdens nonāk tvaika ģeneratorā un atdod savu siltumu sekundārā kontūra ūdenim, pēc tam atkal “atgriežas” reaktorā. Ārēji izskatās, ka pirmās ķēdes ūdens caurules saskaras ar citām caurulēm - otrās ķēdes ūdeni, tās nodod siltumu viena otrai, bet ūdeņi nesaskaras. Caurules saskaras.
Tādējādi tiek izslēgta iespēja, ka sekundārā kontūra ūdenī nonāks starojums, kas turpmāk piedalīsies elektroenerģijas ražošanas procesā.
AES ekspluatācijas drošība
Apgūstot atomelektrostaciju darbības principu, mums ir jāsaprot, kā darbojas drošība. Atomelektrostaciju celtniecība mūsdienās prasa pastiprinātu uzmanību drošības noteikumiem.
AES drošības izmaksas veido aptuveni 40% no pašas elektrostacijas kopējām izmaksām. 
Atomelektrostacijas projektā ir iekļautas 4 fiziskas barjeras, kas novērš radioaktīvo vielu izplūdi. Ko šiem šķēršļiem vajadzētu darīt? Īstajā brīdī spēt apturēt kodolreakciju, nodrošināt pastāvīgu siltuma noņemšanu no aktīvās zonas un paša reaktora un novērst radionuklīdu izplūšanu ārpus norobežojuma (hermētiskā zona).
- Pirmā barjera ir urāna granulu izturība. Ir svarīgi, lai tos nesabojātu augsta temperatūra kodolreaktorā. Liela daļa no kodolspēkstacijas darbības ir atkarīga no tā, kā urāna granulas tiek “ceptas” sākotnējā ražošanas posmā. Ja urāna degvielas granulas netiek pareizi saceptas, urāna atomu reakcijas reaktorā būs neparedzamas.
- Otrais šķērslis ir degvielas stieņu hermētiskums. Cirkonija caurulēm jābūt cieši noslēgtām, ja blīvējums tiek pārrauts, labākajā gadījumā tiks sabojāts reaktors un darbs apstāsies, sliktākajā gadījumā viss uzlidos gaisā.
- Trešā barjera ir izturīga tērauda reaktora tvertne a, (tas pats lielais tornis - hermētiskā zona), kas “notur” visus radioaktīvos procesus. Ja korpuss ir bojāts, starojums nokļūst atmosfērā.
- Ceturtā barjera ir avārijas aizsardzības stieņi. Stieņi ar moderatoriem tiek piekārti virs serdes ar magnētiem, kas spēj absorbēt visus neitronus 2 sekundēs un apturēt ķēdes reakciju.
Ja, neskatoties uz kodolspēkstacijas konstrukciju ar daudzām aizsardzības pakāpēm, nav iespējams īstajā laikā atdzesēt reaktora serdi un degvielas temperatūra paaugstinās līdz 2600 grādiem, tad tiek izmantota drošības sistēmas pēdējā cerība. - tā sauktais kausējuma slazds.
Fakts ir tāds, ka šajā temperatūrā reaktora tvertnes dibens izkusīs, un visas kodoldegvielas un izkausēto konstrukciju paliekas ieplūdīs īpašā “stiklā”, kas ir pakārts virs reaktora aktīvās zonas.
Kausējuma slazds ir atdzesēts un ugunsdrošs. Tas ir piepildīts ar tā saukto “upurmateriālu”, kas pakāpeniski aptur skaldīšanas ķēdes reakciju.
Tādējādi atomelektrostacijas projekts ietver vairākas aizsardzības pakāpes, kas gandrīz pilnībā izslēdz jebkādu avārijas iespēju.
Simtiem tūkstošu slavenu un aizmirstu senatnes ieroču kalēju cīnījās, meklējot ideālu ieroci, kas ar vienu klikšķi spēj iztvaikot ienaidnieka armiju. Ik pa laikam šo meklējumu pēdas var atrast pasakās, kas vairāk vai mazāk ticami apraksta brīnumzobenu vai loku, kas trāpa bez garām.
Par laimi, tehnoloģiskais progress ilgu laiku virzījās tik lēni, ka patiesais postošā ieroča iemiesojums palika sapņos un mutvārdu stāstos, vēlāk arī grāmatu lappusēs. 19. gadsimta zinātniskais un tehnoloģiskais lēciens nodrošināja apstākļus 20. gadsimta galvenās fobijas radīšanai. Reālos apstākļos radītā un pārbaudītā kodolbumba radīja revolūciju gan militārajās lietās, gan politikā.
Ieroču radīšanas vēsture
Ilgu laiku tika uzskatīts, ka visspēcīgākos ieročus var izveidot, tikai izmantojot sprāgstvielas. Zinātnieku atklājumi, kuri strādāja ar mazākajām daļiņām, sniedza zinātniskus pierādījumus, ka ar palīdzību elementārdaļiņas var radīt milzīgu enerģiju. Pirmo pētnieku sērijā var saukt par Bekerelu, kurš 1896. gadā atklāja urāna sāļu radioaktivitāti.
Pats urāns ir zināms kopš 1786. gada, taču tolaik nevienam nebija aizdomas par tā radioaktivitāti. Zinātnieku darbs 19. un 20. gadsimta mijā atklāja ne tikai īpašu fizikālās īpašības, bet arī iespēju iegūt enerģiju no radioaktīvām vielām.
Iespēju izgatavot ieročus uz urāna bāzes pirmo reizi detalizēti aprakstīja, publicēja un patentēja franču fiziķi Džolio-Kirī 1939. gadā.
Neskatoties uz tā vērtību ieročiem, paši zinātnieki stingri iebilda pret šāda postoša ieroča izveidi.
Pārdzīvojuši Otro pasaules karu pretošanās spēkos, 50. gados pāris (Frederiks un Irēna), apzinoties kara postošo spēku, iestājās par vispārēju atbruņošanos. Viņus atbalsta Nīls Bors, Alberts Einšteins un citi ievērojami tā laika fiziķi.
Tikmēr, kamēr Džolio-Kirī bija aizņemti ar nacistu problēmu Parīzē, planētas otrā pusē, Amerikā, tika izstrādāts pasaulē pirmais kodollādiņš. Robertam Oppenheimeram, kurš vadīja darbu, tika piešķirtas visplašākās pilnvaras un milzīgi resursi. 1941. gada beigas iezīmēja Manhetenas projekta sākumu, kas galu galā noveda pie pirmās kaujas kodolgalviņas izveides.
Los Alamos pilsētā, Ņūmeksikā, tika uzceltas pirmās ieroču kvalitātes urāna ražotnes. Pēc tam līdzīgi kodolcentri parādījās visā valstī, piemēram, Čikāgā, Oak Ridžā, Tenesī štatā, un pētījumi tika veikti Kalifornijā. Bumbas radīšanā tika iemesti labākie Amerikas universitāšu profesoru, kā arī no Vācijas aizbēgušo fiziķu spēki.
Pašā “Trešajā reihā” tika uzsākts darbs pie jauna veida ieroču izveides fīreram raksturīgā veidā.
Tā kā “Besnovati” vairāk interesēja tanki un lidmašīnas, un jo vairāk, jo labāk, viņš neredzēja lielu vajadzību pēc jaunas brīnumbumbas.
Attiecīgi projekti, kurus Hitlers neatbalstīja, labākajā gadījumā virzījās gliemeža tempā.
Kad sāka kļūt karsts, un izrādījās, ka tankus un lidmašīnas aprijusi Austrumu fronte, jaunais brīnumierocis guva atbalstu. Bet bija par vēlu, bombardēšanas apstākļos un pastāvīgās bailēs no padomju tanku ķīļiem nebija iespējams izveidot ierīci ar kodolkomponentu.
Padomju savienība bija uzmanīgāks pret iespēju izveidot jauna veida iznīcinošo ieroci. Pirmskara periodā fiziķi vāca un nostiprināja vispārējās zināšanas par kodolenerģiju un kodolieroču radīšanas iespējām. Izlūkošana intensīvi strādāja visu kodolbumbas radīšanas laiku gan PSRS, gan ASV. Karam bija nozīmīga loma attīstības tempu palēnināšanā, jo milzīgi resursi devās uz fronti.
Tiesa, akadēmiķis Igors Vasiļjevičs Kurčatovs ar viņam raksturīgo neatlaidību veicināja visu pakļauto nodaļu darbu šajā virzienā. Nedaudz raugoties uz priekšu, tieši viņam tiks uzdots paātrināt ieroču izstrādi, saskaroties ar amerikāņu trieciena draudiem PSRS pilsētām. Tieši viņam, stāvot simtiem un tūkstošiem zinātnieku un strādnieku milzīgas mašīnas grantī, tiks piešķirts padomju kodolbumbas tēva goda nosaukums.
Pasaulē pirmie testi
Bet atgriezīsimies pie Amerikas kodolprogrammas. Līdz 1945. gada vasarai amerikāņu zinātniekiem izdevās izveidot pasaulē pirmo kodolbumbu. Jebkurš zēns, kurš pats uztaisījis vai veikalā iegādājies jaudīgu petardi, piedzīvo neparastas mokas, vēloties to pēc iespējas ātrāk uzspridzināt. 1945. gadā simtiem amerikāņu karavīru un zinātnieku piedzīvoja to pašu.
1945. gada 16. jūnijā Alamogordo tuksnesī, Ņūmeksikā, notika pirmais kodolieroču izmēģinājums un viens no līdz šim spēcīgākajiem sprādzieniem.
Aculiecinieki, kas vēroja sprādzienu no bunkura, bija pārsteigti par spēku, ar kādu lādiņš eksplodēja 30 metrus augstā tērauda torņa virsotnē. Sākumā visu pārpludināja gaisma, vairākas reizes spēcīgāka par sauli. Tad debesīs pacēlās uguns bumba, kas pārvērtās par dūmu kolonnu, kas ieguva slaveno sēņu formu.
Tiklīdz putekļi nosēdās, pētnieki un bumbas radītāji steidzās uz sprādziena vietu. Viņi vēroja sekas no Sherman tankiem, kas bija pārklāti ar svinu. Redzētais viņus pārsteidza; neviens ierocis nevarēja radīt tādus bojājumus. Smiltis vietām izkusa līdz stiklam.
Tika atrastas arī sīkas torņa paliekas, milzīga diametra krāterī sakropļotas un saspiestas konstrukcijas skaidri ilustrēja postošo spēku.
Kaitīgie faktori
Šis sprādziens sniedza pirmo informāciju par jaunā ieroča spēku, par to, ko tas varētu izmantot ienaidnieka iznīcināšanai. Šie ir vairāki faktori:
- gaismas starojums, zibspuldze, kas spēj padarīt aklu pat aizsargātus redzes orgānus;
- triecienvilnis, blīva gaisa plūsma, kas virzās no centra, iznīcinot lielāko daļu ēku;
- elektromagnētiskais impulss, kas atspējo lielāko daļu iekārtu un neļauj izmantot sakarus pirmo reizi pēc sprādziena;
- iekļūst starojums, lielākā daļa bīstams faktors tiem, kas patvērušies no citiem kaitīgiem faktoriem, tiek sadalīta alfa-beta-gamma apstarošana;
- radioaktīvais piesārņojums, kas var negatīvi ietekmēt veselību un dzīvību desmitiem vai pat simtiem gadu.
Kodolieroču turpmākā izmantošana, tostarp kaujā, parādīja visas to ietekmes uz dzīviem organismiem un dabu īpatnības. 1945. gada 6. augusts bija pēdējā diena desmitiem tūkstošu iedzīvotāju mazajā Hirosimas pilsētā, kas tolaik bija pazīstama ar vairākiem svarīgiem militāriem objektiem.
Kara iznākums Klusais okeāns bija iepriekš noteikts secinājums, taču Pentagons uzskatīja, ka operācija Japānas arhipelāgā izmaksās vairāk nekā miljonu ASV jūras kājnieku dzīvību. Tika nolemts ar vienu akmeni nogalināt vairākus putnus, izvest Japānu no kara, ietaupot uz desanta operāciju, izmēģināt jaunu ieroci un paziņot par to visai pasaulei un, galvenais, PSRS.
Pulksten vienos naktī lidmašīna ar kodolbumbu "Baby" pacēlās misijā.
Bumba, kas nomesta virs pilsētas, uzsprāga aptuveni 600 metru augstumā plkst.8.15. Visas ēkas, kas atradās 800 metru attālumā no epicentra, tika iznīcinātas. Izdzīvoja tikai dažu ēku sienas, kas bija paredzētas, lai izturētu 9 magnitūdu zemestrīci.
No katriem desmit cilvēkiem, kas atradās 600 metru rādiusā bumbas sprādziena brīdī, tikai viens varēja izdzīvot. Gaismas starojums cilvēkus pārvērta par oglēm, atstājot uz akmens ēnu pēdas, tumšu nospiedumu no vietas, kur atradās cilvēks. Sekojošais sprādziena vilnis bija tik spēcīgs, ka varēja izsist stiklu 19 kilometru attālumā no sprādziena vietas.
Vienu pusaudzi blīva gaisa straume pa logu izsita no mājas, piezemējoties puisis redzēja, ka mājas sienas salokās kā kārtis. Pēc sprādziena vilnim sekoja ugunsgrēka viesuļvētra, kas iznīcināja tos dažus iedzīvotājus, kuri izdzīvoja sprādzienā un kuriem nebija laika atstāt ugunsgrēka zonu. Tie, kas atradās tālu no sprādziena, sāka izjust smagu savārgumu, kura cēlonis ārstiem sākotnēji nebija skaidrs.
Daudz vēlāk, dažas nedēļas vēlāk, tika paziņots par terminu "radiācijas saindēšanās", kas tagad pazīstams kā staru slimība.
Vairāk nekā 280 tūkstoši cilvēku kļuva par tikai vienas bumbas upuriem gan tieši no sprādziena, gan no sekojošām slimībām.
Ar to Japānas bombardēšana ar kodolieročiem nebeidzās. Saskaņā ar plānu cietīs tikai četras līdz sešas pilsētas, bet laika apstākļi ļāva trāpīt tikai Nagasaki. Šajā pilsētā vairāk nekā 150 tūkstoši cilvēku kļuva par Fat Man bumbas upuriem.
Solījumi Amerikas valdībašādu uzbrukumu veikšana pirms Japānas padošanās noveda pie pamiera un pēc tam līdz līguma parakstīšanai, kas beidzās Pasaules karš. Bet kodolieročiem tas bija tikai sākums.
Visspēcīgākā bumba pasaulē
Pēckara periods iezīmējās ar konfrontāciju starp PSRS bloku un tā sabiedrotajiem ar ASV un NATO. 40. gados amerikāņi nopietni apsvēra iespēju dot triecienu Padomju Savienībai. Lai iegrožotu bijušo sabiedroto, bija jāpaātrina darbs pie bumbas radīšanas, un jau 1949. gadā, 29. augustā, tika izbeigts ASV monopols kodolieroču jomā. Ieroču sacensību laikā vislielāko uzmanību ir pelnījuši divi kodolizmēģinājumi.
Bikini atols, kas galvenokārt pazīstams ar vieglprātīgiem peldkostīmiem, 1954. gadā burtiski izcēlās visā pasaulē, jo tika pārbaudīts īpaši spēcīgs kodollādiņš.
Amerikāņi, nolēmuši pārbaudīt jaunu atomieroču dizainu, lādiņu neaprēķina. Rezultātā sprādziens bija 2,5 reizes spēcīgāks nekā plānots. Uzbrukumi tika pakļauti tuvējo salu iedzīvotājiem, kā arī visuresošajiem japāņu zvejniekiem.
Bet tā nebija visspēcīgākā amerikāņu bumba. 1960. gadā kodolbumba B41 tika nodota ekspluatācijā, taču tās jaudas dēļ tā nekad netika pilnībā pārbaudīta. Lādiņa spēks tika aprēķināts teorētiski, baidoties no tik bīstama ieroča uzspridzināšanas izmēģinājuma poligonā.
Padomju Savienība, kas mīlēja būt pirmā visā, piedzīvoja 1961. gadā, citādi saukta par "Kuzkas māti".
Reaģējot uz Amerikas kodolšantāžu, padomju zinātnieki radīja visspēcīgāko bumbu pasaulē. Pārbaudīts uz Novaya Zemlya, tas atstāja pēdas gandrīz visos pasaules malās. Pēc atmiņām, sprādziena brīdī visattālākajos nostūros bija jūtama neliela zemestrīce.
Sprādziena vilnis, protams, zaudējis visu savu postošo spēku, spēja riņķot ap Zemi. Līdz šim šī ir pasaulē jaudīgākā kodolbumba, ko radījusi un pārbaudījusi cilvēce. Protams, ja viņa rokas būtu brīvas, Kima Čenuna kodolbumba būtu jaudīgāka, taču viņam nav Jaunās Zemes, lai to pārbaudītu.
Atombumbas ierīce
Apskatīsim ļoti primitīvu, tīri saprašanai paredzētu atombumbas ierīci. Ir daudzas atombumbu klases, taču apsvērsim trīs galvenās:
- urāns, kura pamatā ir urāns 235, pirmo reizi eksplodēja virs Hirosimas;
- plutonijs, kura pamatā ir plutonijs 239, pirmo reizi eksplodēja virs Nagasaki;
- kodoltermiskā, dažreiz saukta par ūdeņradi, kuras pamatā ir smagais ūdens ar deitēriju un tritiju, par laimi netiek izmantots pret iedzīvotājiem.
Pirmo divu bumbu pamatā ir smago kodolu sadalīšanās mazākos kodolos nekontrolētas kodolreakcijas rezultātā, milzīgs apjoms enerģiju. Trešā pamatā ir ūdeņraža kodolu (vai drīzāk tā deitērija un tritija izotopu) saplūšana ar hēlija veidošanos, kas ir smagāks attiecībā pret ūdeņradi. Ar tādu pašu bumbas svaru ūdeņraža bumbas postošais potenciāls ir 20 reizes lielāks.
Ja urānam un plutonijam pietiek ar masu, kas ir lielāka par kritisko (pie kuras sākas ķēdes reakcija), tad ūdeņradim ar to nepietiek.
Lai droši savienotu vairākus urāna gabalus vienā, tiek izmantots lielgabala efekts, kurā mazāki urāna gabali tiek sašauti lielākos. Var izmantot arī šaujampulveri, taču uzticamības labad tiek izmantotas mazjaudas sprāgstvielas.
Plutonija bumbā, lai radītu nepieciešamos apstākļus ķēdes reakcijai, sprāgstvielas tiek novietotas ap plutoniju saturošiem lietņiem. Sakarā ar kumulatīvo efektu, kā arī neitronu iniciatoru, kas atrodas pašā centrā (berilijs ar vairākiem miligramiem polonija) nepieciešamos nosacījumus tiek sasniegti.
Tam ir galvenais lādiņš, kas pats no sevis nevar eksplodēt, un drošinātājs. Lai radītu apstākļus deitērija un tritija kodolu saplūšanai, mums ir vajadzīgs neiedomājams spiediens un temperatūra vismaz vienā punktā. Tālāk notiks ķēdes reakcija.
Lai izveidotu šādus parametrus, bumba ietver parasto, bet mazjaudas kodollādiņu, kas ir drošinātājs. Tās detonācija rada apstākļus kodoltermiskās reakcijas sākšanai.
Lai novērtētu atombumbas jaudu, tiek izmantots tā sauktais "TNT ekvivalents". Sprādziens ir enerģijas izdalīšanās, pasaulē slavenākā sprāgstviela ir trotils (TNT - trinitrotoluols), un tam tiek pielīdzināti visi jaunie sprāgstvielu veidi. Bumba "Baby" - 13 kilotonnas trotila. Tas ir līdzvērtīgs 13 000.
Bumba "Fat Man" - 21 kilotonna, "Tsar Bomba" - 58 megatonnas trotila. Ir biedējoši domāt par 58 miljoniem tonnu sprāgstvielu, kas koncentrētas 26,5 tonnu masā, tik liels ir šīs bumbas svars.
Kodolkara un kodolkatastrofu briesmas
Kodolieroči, kas parādījās divdesmitā gadsimta ļaunākā kara vidū, kļuva par vislielākajām briesmām cilvēcei. Uzreiz pēc Otrā pasaules kara sākās aukstais karš, kas vairākas reizes gandrīz pārauga pilnvērtīgā kodolkonfliktā. Par draudiem, ka vismaz viena puse izmantos kodolbumbas un raķetes, sāka runāt jau pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados.
Visi saprata un saprot, ka šajā karā uzvarētāju nevar būt.
Lai to ierobežotu, daudzi zinātnieki un politiķi ir pielikuši un pieliek pūles. Čikāgas Universitāte, izmantojot uzaicināto kodolzinātnieku viedokļus, t.sk Nobela prēmijas laureāti, iestata Pastardienas pulksteni dažas minūtes pirms pusnakts. Pusnakts nozīmē kodolkatalizmu, jauna pasaules kara sākumu un vecās pasaules iznīcināšanu. IN dažādi gadi Pulksteņa rādītāji svārstījās no 17 līdz 2 minūtēm līdz pusnaktij.
Zināmas arī vairākas lielas avārijas, kas notikušas atomelektrostacijās. Šīm katastrofām ir netieša saistība ar ieročiem, atomelektrostacijas joprojām atšķiras no kodolbumbām, taču tās lieliski parāda atoma izmantošanas rezultātus militāriem mērķiem. Lielākais no tiem:
- 1957. gads, Kištimas avārija, uzglabāšanas sistēmas kļūmes dēļ netālu no Kištimas notika sprādziens;
- 1957, Lielbritānija, Anglijas ziemeļrietumos drošības pārbaudes netika veiktas;
- 1979, ASV, nelaikā atklātas noplūdes dēļ notika sprādziens un noplūde no atomelektrostacijas;
- 1986. gads, traģēdija Černobiļā, 4. energobloka sprādziens;
- 2011, avārija Fukušimas stacijā, Japānā.
Katra no šīm traģēdijām atstāja smagas pēdas simtiem tūkstošu cilvēku likteņos un pārvērta veselas teritorijas par nedzīvojamām zonām ar īpašu kontroli.
Bija incidenti, kas gandrīz maksāja kodolkatastrofas sākumu. Padomju kodolzemūdenēs vairākkārt ir notikušas ar reaktoru saistītas avārijas. Amerikāņi nometa bumbvedēju Superfortress ar divām Mark 39 kodolbumbām uz klāja ar 3,8 megatonu jaudu. Taču iedarbinātā “drošības sistēma” neļāva lādiņiem uzspridzināt, un no katastrofas izdevās izvairīties.
Kodolieroči pagātnē un tagadnē
Šodien tas ikvienam ir skaidrs kodolkarš iznīcinās mūsdienu cilvēci. Tikmēr vēlme iegūt kodolieročus un iekļūt kodolklubā, pareizāk sakot, tajā ielauzties, izsitot durvis, joprojām kaitina dažu valsts vadītāju prātus.
Indija un Pakistāna bez atļaujas radīja kodolieročus, un izraēlieši slēpj bumbas klātbūtni.
Dažiem kodolbumbas piederība ir veids, kā pierādīt savu nozīmi starptautiskajā arēnā. Citiem tā ir spārnotas demokrātijas vai citu ārējo faktoru neiejaukšanās garantija. Bet galvenais, lai šīs rezerves nenonāk biznesā, kam tās tiešām tika izveidotas.
Video
