Bir nükleer reaktörün çalışma prensibini ve tasarımını anlamak için geçmişe kısa bir yolculuk yapmanız gerekir. Nükleer reaktör, tam olarak gerçekleşmemiş olsa da, insanlığın tükenmez bir enerji kaynağına dair asırlık bir hayalidir. Onun eski "atası", bir zamanlar uzak atalarımızın soğuktan kurtuluş bulduğu mağaranın tonozlarını aydınlatan ve ısıtan kuru dallardan oluşan bir ateştir. Daha sonra insanlar hidrokarbonlar (kömür, şist, petrol ve doğal gaz) konusunda uzmanlaştı.
Çalkantılı ama kısa ömürlü bir buhar dönemi başladı ve yerini daha da fantastik bir elektrik çağı aldı. Şehirler ışıkla doluydu ve atölyeler, elektrik motorlarıyla çalıştırılan, şimdiye kadar görülmemiş makinelerin uğultusuyla doluydu. Sonra ilerleme doruğa ulaşmış gibi görünüyordu.
Her şey değişti XIX sonu yüzyılda Fransız kimyager Antoine Henri Becquerel uranyum tuzlarının radyoaktif olduğunu tesadüfen keşfetti. 2 yıl sonra yurttaşları Pierre Curie ve eşi Maria Sklodowska-Curie onlardan radyum ve polonyum elde ettiler ve radyoaktivite düzeyleri toryum ve uranyumdan milyonlarca kat daha yüksekti.
Cop, radyoaktif ışınların doğasını ayrıntılı olarak inceleyen Ernest Rutherford tarafından alındı. Böylece dünyaya sevgili çocuğunu getiren atomun çağı başladı. atom reaktörü.
İlk nükleer reaktör
“İlk doğan” ABD'den geliyor. Aralık 1942'de yaratıcısı yüzyılın en büyük fizikçilerinden E. Fermi'nin adını taşıyan reaktör tarafından ilk akım üretildi. Üç yıl sonra ZEEP nükleer tesisi Kanada'da hayata geçti. “Bronz”, 1946'nın sonunda başlatılan ilk Sovyet F-1 reaktörüne verildi. I.V. Kurchatov yerli nükleer projenin başına geçti. Bugün dünyada 400'den fazla nükleer güç ünitesi başarıyla faaliyet göstermektedir.
Nükleer reaktör türleri
Ana amaçları elektrik üreten kontrollü bir nükleer reaksiyonu desteklemektir. Bazı reaktörler izotoplar üretir. Kısaca, derinliklerinde bazı maddelerin büyük miktarda termal enerjinin açığa çıkmasıyla diğerlerine dönüştüğü cihazlardır. Bu bir tür “fırın”, bunun yerine geleneksel türler Yakıt, U-235, U-238 ve plütonyum (Pu) gibi uranyum izotoplarını “yakar”.
Örneğin, çeşitli benzin türleri için tasarlanmış bir arabanın aksine, her radyoaktif yakıt türünün kendi reaktör türü vardır. Bunlardan iki tane var - yavaş (U-235 ile) ve hızlı (U-238 ve Pu ile) nötronlar. Çoğu nükleer santralde yavaş nötron reaktörleri bulunur. Nükleer santrallere ek olarak, araştırma merkezlerinde, nükleer denizaltılarda vb. tesisler de “çalışıyor”.
Reaktör nasıl çalışır?
Tüm reaktörler yaklaşık olarak aynı devreye sahiptir. Onun “kalbi” aktif bölgedir. Kabaca geleneksel bir sobanın ocak kutusuyla karşılaştırılabilir. Sadece yakacak odun yerine, moderatörlü yakıt çubukları olan yakıt elemanları şeklinde nükleer yakıt vardır. Aktif bölge bir tür kapsülün (nötron reflektörü) içinde bulunur. Yakıt çubukları soğutucu su ile “yıkanır”. Çünkü “kalpte” çok şey var yüksek seviye radyoaktivite, güvenilir radyasyon koruması ile çevrilidir.
Operatörler kurulumun çalışmasını iki kullanarak kontrol eder kritik sistemler– zincirleme reaksiyon düzenlemesi ve uzaktan kumanda sistemi. Acil bir durumun oluşması durumunda acil durum koruması anında devreye girer.
Bir reaktör nasıl çalışır?
Süreçler nükleer fisyon seviyesinde meydana geldiğinden atomik “alev” görünmez. Bir zincirleme reaksiyon sırasında, ağır çekirdekler daha küçük parçalara ayrışır ve bunlar uyarılmış durumdayken nötronların ve diğer atom altı parçacıkların kaynağı haline gelir. Ancak süreç bununla bitmiyor. Nötronlar, büyük miktarda enerjinin açığa çıkmasının bir sonucu olarak "bölünmeye" devam ediyor, yani nükleer santrallerin inşa edilmesi uğruna ne oluyor.
Personelin asıl görevi kontrol çubukları yardımıyla zincirleme reaksiyonu sabit, ayarlanabilir bir seviyede tutmaktır. Bu, nükleer bozunma sürecinin kontrol edilemediği ve güçlü bir patlama şeklinde hızla ilerlediği atom bombasından temel farkıdır.
Çernobil nükleer santralinde ne oldu
Felaketin en önemli nedenlerinden biri Çernobil nükleer santrali Nisan 1986'da - 4. güç ünitesinin rutin bakımı sırasında operasyonel güvenlik kurallarının ağır ihlali. Daha sonra, yönetmeliklerin izin verdiği 15 adet yerine 203 adet grafit çubuk aynı anda çekirdekten çıkarıldı. Sonuç olarak başlayan kontrol edilemeyen zincirleme reaksiyon, termal patlama ve güç ünitesinin tamamen tahrip olmasıyla sonuçlandı.
Yeni nesil reaktörler
Geçtiğimiz on yılda Rusya küresel nükleer enerjide liderlerden biri haline geldi. Açık şu an Devlet şirketi Rosatom, 12 ülkede 34 güç ünitesinin inşa edildiği nükleer enerji santralleri inşa ediyor. Bu kadar yüksek bir talep, modern Rus nükleer teknolojisinin yüksek seviyesinin kanıtıdır. Sırada yeni 4. nesil reaktörler var.
"Brest"
Bunlardan biri, Atılım projesinin bir parçası olarak geliştirilmekte olan Brest'tir. Şimdi işletim sistemleri Açık çevrim sistemleri düşük düzeyde zenginleştirilmiş uranyumla çalışır, bu da büyük miktarda harcanmış yakıtın imha edilmesini gerektirir ve bu da çok büyük maliyetler gerektirir. "Brest" - hızlı bir nötron reaktörü, kapalı döngüsünde benzersizdir.
İçinde kullanılmış yakıt, hızlı bir nötron reaktöründe uygun şekilde işlendikten sonra tekrar aynı tesise geri yüklenebilen tam teşekküllü yakıt haline gelir.
Brest, yüksek düzeyde güvenlikle ayırt edilir. En ciddi kazada dahi asla “patlamaz”, “yenilenmiş” uranyumunu yeniden kullandığı için oldukça ekonomik ve çevre dostudur. Aynı zamanda silah kalitesinde plütonyum üretmek için de kullanılamıyor, bu da ihracatı için geniş fırsatlar sunuyor.
VVER-1200
VVER-1200, 1150 MW kapasiteli yenilikçi nesil 3+ reaktördür. Eşsiz teknik yetenekleri sayesinde neredeyse mutlak operasyonel güvenliğe sahiptir. Reaktör, güç kaynağı olmadığında bile otomatik olarak çalışacak pasif güvenlik sistemleriyle bol miktarda donatılmıştır.
Bunlardan biri, reaktörün enerjisi tamamen kesildiğinde otomatik olarak devreye giren pasif ısı giderme sistemidir. Bu durumda acil durum hidrolik tankları sağlanır. Birincil devrede anormal bir basınç düşüşü varsa, reaktöre nükleer reaksiyonu söndüren ve nötronları emen büyük miktarda bor içeren su sağlanmaya başlar.
Başka bir teknik bilgi, koruyucu kabuğun alt kısmında - eriyik "tuzağı"nda bulunur. Bir kaza sonucu çekirdek "sızarsa", "tuzak" muhafaza kabuğunun çökmesine izin vermeyecek ve radyoaktif ürünlerin yere girmesini önleyecektir.
Süper güçler arasındaki nükleer çatışmaların tarihi ve ilk nükleer bombaların tasarımı hakkında yüzlerce kitap yazıldı. Ancak modern nükleer silahlarla ilgili birçok efsane var. "Popüler Mekanik" bu konuyu açıklığa kavuşturmaya ve insan tarafından icat edilen en yıkıcı silahın nasıl çalıştığını anlatmaya karar verdi.
Patlayıcı karakter
Uranyum çekirdeğinde 92 proton bulunur. Doğal uranyum temel olarak iki izotopun bir karışımıdır: U238 (çekirdeğinde 146 nötron bulunur) ve U235 (143 nötron), ikincisinin yalnızca %0,7'si doğal uranyumda bulunur. Kimyasal özelliklerİzotoplar kesinlikle aynıdır, bu yüzden onları ayırıyoruz kimyasal yöntemler imkansız, ancak kütlelerdeki fark (235 ve 238 birim) bunun yapılmasına izin veriyor fiziksel yöntemlerle: Bir uranyum karışımı gaza (uranyum hekzaflorür) dönüştürülür ve daha sonra sayısız gözenekli bölmeden pompalanır. Uranyumun izotopları her iki şekilde de ayırt edilemese de dış görünüş ne de kimyasal olarak nükleer karakterlerin özelliklerinde bir uçurumla ayrılırlar.
U238'in fisyon süreci ücretli bir süreçtir: Dışarıdan gelen bir nötronun beraberinde 1 MeV veya daha fazla enerji getirmesi gerekir. Ve U235 özverilidir: gelen nötronun uyarılması ve ardından bozunması için hiçbir şeye gerek yoktur; çekirdekteki bağlanma enerjisi oldukça yeterlidir.
Nötronlar çarptığında uranyum-235 çekirdeği kolayca bölünerek yeni nötronlar üretir. Belirli koşullar altında zincirleme bir reaksiyon başlar.
Bir nötron fisyon yeteneğine sahip bir çekirdeğe çarptığında kararsız bir bileşik oluşur, ancak çok hızlı bir şekilde (10−23−10−22 s sonra) böyle bir çekirdek, kütle bakımından eşit olmayan iki parçaya ayrılır ve “anında” (10−23−10−22 saniye içinde) −16−10− 14 c) iki veya üç yeni nötron yayar, böylece zamanla bölünebilir çekirdeklerin sayısı çoğalabilir (bu reaksiyona zincirleme reaksiyon denir). Bu yalnızca U235'te mümkündür, çünkü açgözlü U238, enerjisi 1 MeV'den daha küçük olan kendi nötronlarını paylaşmak istemez. Parçacıkların kinetik enerjisi (bölünme ürünleri), herhangi bir olay sırasında açığa çıkan enerjiden kat kat daha fazladır. Kimyasal reaksiyonçekirdeklerin bileşiminin değişmediği.
Metalik plütonyum, yoğunlukları 14,7 ila 19,8 kg/cm3 arasında değişen altı fazda bulunur. 119 santigrat derecenin altındaki sıcaklıklarda monoklinik bir alfa fazı (19,8 kg/cm3) bulunur, ancak bu tür plütonyum çok kırılgandır ve kübik yüz merkezli delta fazında (15,9) plastiktir ve iyi işlenir (bu da budur) alaşım katkı maddeleri kullanarak korumaya çalıştıkları aşama). Patlama sıkıştırması sırasında hiçbir faz geçişi meydana gelemez; plütonyum yarı sıvı durumdadır. Faz geçişleri üretim sırasında tehlikelidir: büyük boyutlar yoğunlukta hafif bir değişiklik olsa bile parçalar elde etmek mümkündür kritik durum. Tabii ki, bu bir patlama olmadan gerçekleşecek - iş parçası basitçe ısınacak, ancak nikel kaplamanın boşalması meydana gelebilir (ve plütonyum çok zehirlidir).
Kritik montaj
Fisyon ürünleri kararsızdır ve çeşitli radyasyonlar (nötronlar dahil) yayarak "iyileşmeleri" uzun zaman alır. Fisyondan önemli bir süre sonra (onlarca saniyeye kadar) yayılan nötronlara gecikmeli denir ve payları hızlı olanlarla karşılaştırıldığında küçük olmasına rağmen (%1'den az), işte oynadıkları rol nükleer tesisler, en önemlisidir.
Patlayıcı mercekler yakınsak bir dalga yarattı. Güvenilirlik, her blokta bir çift patlatıcı ile sağlandı.
Fisyon ürünleri, çevredeki atomlarla çok sayıda çarpışma sırasında enerjilerini onlara vererek sıcaklığı artırır. Bölünebilir malzeme içeren bir düzenekte nötronlar ortaya çıktıktan sonra, ısı salınım gücü artabilir veya azalabilir ve birim zaman başına fisyon sayısının sabit olduğu bir düzeneğin parametrelerine kritik denir. Düzeneğin kritikliği, hem çok sayıda hem de az sayıda nötronla (buna karşılık olarak daha yüksek veya daha düşük bir ısı salınım gücünde) korunabilir. Termal güç, ya kritik düzeneğe dışarıdan ek nötronlar pompalanarak ya da düzeneği süper kritik hale getirerek artırılır (daha sonra ek nötronlar, giderek artan sayıda bölünebilir çekirdek nesli tarafından sağlanır). Örneğin, bir reaktörün termal gücünün arttırılması gerekiyorsa, her nesil hızlı nötronların sayısının bir öncekinden biraz daha az olduğu bir rejime getirilir, ancak gecikmiş nötronlar sayesinde reaktör zar zor fark edilir bir duruma geçer. kritik durum. Daha sonra hızlanmaz, ancak yavaş yavaş güç kazanır - böylece nötron emiciler (kadmiyum veya bor içeren çubuklar) eklenerek artışı doğru zamanda durdurulabilir.
Plütonyum düzeneği (ortada küresel bir katman) bir uranyum-238 muhafazası ve ardından bir alüminyum katmanı ile çevrelendi.
Fisyon sırasında üretilen nötronlar genellikle daha fazla fisyona neden olmadan çevredeki çekirdeklerin yanından uçarlar. Bir nötron bir malzemenin yüzeyine ne kadar yakın üretilirse, bölünebilir malzemeden kaçma ve bir daha geri dönmeme şansı o kadar artar. Bu nedenle, en fazla sayıda nötron tasarrufu sağlayan düzenek küredir: belirli bir madde kütlesi için minimum yüzey alanına sahiptir. İçinde boşluk olmayan %94 U235'ten oluşan yuvarlak olmayan (tek) bir top, 49 kg'lık bir kütle ve 85 mm'lik bir yarıçapla kritik hale gelir. Aynı uranyumdan oluşan bir düzenek, uzunluğa ve çapa eşit bir silindir ise, 52 kg'lık bir kütle ile kritik hale gelir. Yoğunluk arttıkça yüzey alanı da azalır. Bu nedenle patlayıcı sıkıştırma, bölünebilir malzeme miktarını değiştirmeden düzeneği kritik bir duruma getirebilir. Nükleer yükün ortak tasarımının altında yatan bu süreçtir.
İlk nükleer silahlarda nötron kaynağı olarak polonyum ve berilyum (ortada) kullanıldı.
Top montajı
Ancak çoğu zaman nükleer silahlarda kullanılan uranyum değil, plütonyum-239'dur. Reaktörlerde uranyum-238'in güçlü nötron akıları ile ışınlanmasıyla üretilir. Plütonyumun maliyeti U235'ten yaklaşık altı kat daha fazladır, ancak bölündüğünde Pu239 çekirdeği ortalama 2,895 nötron yayar; bu, U235'ten (2,452) daha fazladır. Ayrıca plütonyumun fisyon ihtimali de daha yüksek. Bütün bunlar, tek bir Pu239 topunun, bir uranyum topundan neredeyse üç kat daha az kütleyle ve en önemlisi, daha küçük bir yarıçapla kritik hale gelmesine yol açar, bu da kritik düzeneğin boyutlarının azaltılmasını mümkün kılar.
Patlayıcının patlamasından sonra seyrekleşme dalgasını azaltmak için bir alüminyum tabakası kullanıldı.
Düzenek, küresel bir katman biçiminde (içi boş) dikkatlice yerleştirilmiş iki yarımdan yapılmıştır; termal nötronlar için ve hatta bir moderatör tarafından kuşatıldıktan sonra bile kritik altı olduğu açıktır. Çok hassas bir şekilde yerleştirilmiş patlayıcı bloklardan oluşan bir düzeneğin etrafına bir yük monte edilir. Nötronları kurtarmak için patlama sırasında topun asil şeklini korumak gerekir - bunun için patlayıcı katmanının tamamı boyunca aynı anda patlatılması gerekir. dış yüzey düzeneği eşit şekilde bastırarak. Bunun çok sayıda elektrikli patlatıcı gerektirdiğine yaygın olarak inanılmaktadır. Ancak bu yalnızca "bomba yapımının" şafağında geçerliydi: Düzinelerce fünyeyi tetiklemek için çok fazla enerji ve hatırı sayılır büyüklükte bir ateşleme sistemi gerekiyordu. Modern yükler, özel bir teknikle seçilen, benzer özelliklere sahip, oldukça kararlı (patlama hızı açısından) patlayıcıların, bir polikarbonat katmanda (küresel bir yüzeyde şekli Riemann geometrisi kullanılarak hesaplanan) frezelenmiş oluklarda tetiklendiği birkaç patlatıcı kullanır. yöntemler). Yaklaşık 8 km/s hızdaki patlama, oluklar boyunca kesinlikle eşit mesafelerde ilerleyecek, aynı anda deliklere ulaşacak ve gerekli tüm noktalarda eş zamanlı olarak ana patlayıcıyı patlatacaktır.
Rakamlar, nükleer yüklü bir ateş topunun ömrünün ilk anlarını - radyasyon difüzyonunu (a), sıcak plazmanın genişlemesini ve "kabarcıkların" oluşumunu (b) ve ayrılma sırasında görünür aralıktaki radyasyon gücünde bir artışı göstermektedir. şok dalgasının (c).
İçeride patlama
İçeri doğru yönlendirilen patlama, düzeneği bir milyon atmosferden fazla basınçla sıkıştırır. Plütonyumda montaj yüzeyi azalır ve neredeyse kaybolur iç boşluk yoğunluk artar ve çok hızlı bir şekilde on mikrosaniye içinde sıkıştırılabilir düzenek termal nötronlarla kritik durumu geçer ve hızlı nötronlarla önemli ölçüde süperkritik hale gelir.
Hızlı nötronların önemsiz bir yavaşlama süresiyle belirlenen bir sürenin ardından, yeni ve daha çok sayıdaki nesillerinin her biri, ürettikleri fisyon yoluyla, halihazırda korkunç gazlarla patlayan topluluğun maddesine 202 MeV'lik bir enerji ekler. basınç. Meydana gelen olayların ölçeğinde, en iyi alaşımlı çeliklerin bile gücü o kadar küçüktür ki, bir patlamanın dinamiklerini hesaplarken bunu hesaba katmak asla kimsenin aklına gelmez. Düzeneğin dağılmasını engelleyen tek şey atalettir: Bir plütonyum topunu onlarca nanosaniyede sadece 1 cm genişletmek için, maddeye ivmeden on trilyonlarca kat daha büyük bir ivme kazandırmak gerekir. serbest düşüş ve bu kolay değil.
Sonunda, madde hala dağılıyor, fisyon duruyor, ancak süreç burada bitmiyor: enerji, ayrılan çekirdeklerin iyonize parçaları ile fisyon sırasında yayılan diğer parçacıklar arasında yeniden dağıtılıyor. Enerjileri onlarca, hatta yüzlerce MeV düzeyindedir, ancak yalnızca elektriksel olarak nötr yüksek enerjili gama kuantumları ve nötronların maddeyle etkileşimden kaçınma ve "kaçma" şansı vardır. Yüklü parçacıklar çarpışma ve iyonlaşma sırasında hızla enerji kaybederler. Bu durumda, radyasyon yayılır - ancak artık sert nükleer radyasyon değil, daha yumuşaktır, enerjisi üç kat daha azdır, ancak yine de elektronları atomlardan çıkarmak için fazlasıyla yeterlidir - yalnızca dış kabuklardan değil, aynı zamanda genel olarak her şeyden. Çıplak çekirdekler, soyulmuş elektronlar ve santimetreküp başına gram yoğunluğa sahip radyasyon karışımı (alüminyum yoğunluğunu elde eden ışık altında ne kadar iyi bronzlaşabileceğinizi hayal etmeye çalışın!) - bir dakika önce yük olan her şey - ortaya çıkıyor bir tür denge. Çok genç bir ateş topunda sıcaklık on milyonlarca dereceye ulaşır.
Ateş topu
Işık hızında hareket eden yumuşak radyasyonun bile kendisini oluşturan maddeyi çok geride bırakması gerekiyormuş gibi görünebilir, ancak bu böyle değildir: soğuk havada Kev enerjilerinin kuantum aralığı santimetredir ve belirli bir aralıkta hareket etmezler. düz bir çizgi, ancak hareketin yönünü değiştirin, her etkileşimde yeniden yayılım yapın. Quanta havayı iyonize eder ve bir bardak suya dökülen vişne suyu gibi yayılır. Bu olaya ışınımsal yayılma denir.
Fisyon patlamasının sona ermesinden birkaç on nanosaniye sonra 100 kt'luk bir patlamadan oluşan genç bir ateş topu, 3 m'lik bir yarıçapa ve neredeyse 8 milyon Kelvin'lik bir sıcaklığa sahiptir. Ancak 30 mikrosaniyeden sonra sıcaklığı bir milyon derecenin altına düşmesine rağmen yarıçapı 18 m olur. Top alanı yutar ve ön tarafındaki iyonize hava neredeyse hiç hareket etmez: radyasyon, yayılma sırasında ona önemli bir momentum aktaramaz. Ancak bu havaya muazzam bir enerji pompalayarak onu ısıtır ve radyasyon enerjisi bittiğinde, sıcak plazmanın genleşmesi nedeniyle top büyümeye başlar, eskiden yük olan şey içeriden patlar. Şişirilmiş bir kabarcık gibi genişleyen plazma kabuğu incelir. Elbette balonun aksine hiçbir şey onu şişiremez: içeri geriye neredeyse hiçbir madde kalmıyor, hepsi merkezden ataletle uçuyor, ancak patlamadan 30 mikrosaniye sonra bu uçuşun hızı 100 km/s'nin üzerinde ve maddedeki hidrodinamik basınç 150.000 atm'nin üzerinde! Çok fazla ol ince kabuk kaderinde yazılı değil, patlıyor ve “kabarcıklar” oluşturuyor.
Bir vakumlu nötron tüpünde, trityumla doyurulmuş bir hedef (katot) 1 ile anot düzeneği 2 arasına yüz kilovoltluk bir darbe voltajı uygulanır. Gerilim maksimum olduğunda, hızlandırılması gereken döteryum iyonlarının anot ve katot arasında olması gerekir. Bunun için bir iyon kaynağı kullanılır. Anotuna (3) bir ateşleme darbesi uygulanır ve döteryumla doymuş seramik (4) yüzeyi boyunca geçen deşarj döteryum iyonları oluşturur. Hızlandıktan sonra trityumla doyurulmuş bir hedefi bombalıyorlar, bunun sonucunda 17,6 MeV'lik bir enerji açığa çıkıyor ve nötronlar ve helyum-4 çekirdekleri oluşuyor. Parçacık bileşimi ve hatta enerji çıkışı açısından bu reaksiyon, hafif çekirdeklerin füzyon süreci olan füzyonla aynıdır. 1950'lerde pek çok kişi buna inanıyordu, ancak daha sonra tüpte bir "bozulma" meydana geldiği ortaya çıktı: ya bir proton ya da bir nötron (döteryum iyonunu oluşturan, hızlandırılmış) Elektrik alanı) hedef çekirdekte (trityum) “sıkışır”. Proton sıkışırsa nötron kopup serbest kalır.
Ateş topunun enerjisini ileten mekanizmalardan hangisi çevre patlamanın gücüne bağlıdır: eğer büyükse, ana rol radyasyon difüzyonu tarafından oynanır; eğer küçükse, plazma kabarcığının genişlemesi büyük bir rol oynar. Her iki mekanizmanın da etkili olduğu durumlarda bir ara durumun da mümkün olduğu açıktır.
Süreç yeni hava katmanlarını yakalar ve artık atomlardaki tüm elektronları sıyırmaya yetecek enerji kalmaz. İyonize tabakanın enerjisi ve plazma kabarcığının parçaları tükenir; artık büyük kütleyi önlerinde hareket ettiremezler ve gözle görülür şekilde yavaşlarlar. Ama patlamadan önce hava olan şey hareket ediyor, toptan kopuyor, gittikçe daha fazla soğuk hava katmanını emiyor... Bir şok dalgasının oluşumu başlıyor.
Şok dalgası ve atomik mantar
Şok dalgası ateş topundan ayrıldığında, yayan katmanın özellikleri değişir ve spektrumun optik kısmındaki radyasyon gücü keskin bir şekilde artar (ilk maksimum olarak adlandırılır). Daha sonra, aydınlatma süreçleri ve çevredeki havanın şeffaflığındaki değişiklikler rekabet eder, bu da daha az güçlü ancak çok daha uzun ikinci bir maksimumun gerçekleşmesine yol açar - öyle ki ışık enerjisi çıkışı ilk maksimumdan daha fazladır. .
Patlamanın yakınında etrafındaki her şey buharlaşır, uzaklaştıkça erir, daha da uzakta ise ısı akışı artık erime için yeterli değildir. katılar Toprak, kayalar, evler, gazın korkunç basıncı altında sıvı gibi akıyor, tüm güçlü bağları yok ediyor, gözle dayanılmaz bir parlaklığa kadar ısıtılıyor.
Son olarak, şok dalgası patlama noktasından çok uzağa gider; orada gevşek ve zayıflamış, ancak birçok kez genişlemiş, yükün plazmasından ve ondan gelen küçük ve çok radyoaktif toza dönüşen yoğunlaştırılmış buhar bulutu kalır. o korkunç saatte mümkün olduğu kadar uzak durulması gereken bir yere yakındı. Bulut yükselmeye başlar. Soğur, rengini değiştirir, yoğunlaştırılmış nemden oluşan beyaz bir başlığı "gider", ardından toprak yüzeyinden toz gelir ve genellikle "atomik mantar" olarak adlandırılan şeyin "bacağını" oluşturur.
Nötron başlatma
Dikkatli okuyucular bir patlama sırasında açığa çıkan enerjiyi ellerindeki kalemle tahmin edebilirler. Düzeneğin süperkritik durumda olduğu süre mikrosaniye mertebesinde olduğunda, nötronların yaşı pikosaniye mertebesinde olduğunda ve çarpma faktörü 2'den küçük olduğunda, yaklaşık bir gigajoule enerji açığa çıkar, bu da şuna eşdeğerdir: ... 250 kg TNT. Kilo ve megatonlar nerede?
Nötronlar - yavaş ve hızlı
Bölünebilir olmayan bir maddede, çekirdeklerden "sıçrayan" nötronlar, enerjilerinin bir kısmını onlara aktarır, çekirdekler ne kadar hafifse (kütle olarak onlara daha yakınsa). Olduğundan Dahaçarpışmalar, nötronlar söz konusu olduğunda, ne kadar yavaşlarlar ve sonunda çevredeki maddeyle termal dengeye gelirler - termalleştirilirler (bu milisaniyeler sürer). Termal nötron hızı 2200 m/s'dir (enerji 0,025 eV). Nötronlar moderatörden kaçabilir ve çekirdeği tarafından yakalanabilir, ancak ılımlılıkla nükleer reaksiyonlara girme yetenekleri önemli ölçüde artar, böylece "kaybolmayan" nötronlar sayılarındaki azalmayı telafi etmekten daha fazlasını yapar.
Bu nedenle, bölünebilir malzemeden bir top bir moderatör tarafından çevrelenirse, birçok nötron moderatörü terk edecek veya onun içinde emilecektir, ancak aynı zamanda topa geri dönecek (“yansıyacak”) ve enerjilerini kaybeden bir miktar nötron da olacaktır. fisyon olaylarına neden olma olasılıkları çok daha yüksektir. Top 25 mm kalınlığında bir berilyum tabakasıyla çevrelenirse, 20 kg U235 tasarruf edilebilir ve yine de montajın kritik durumuna ulaşılabilir. Ancak bu tür tasarruflar zaman kaybına neden olur: Nötronların her bir sonraki nesli, fisyona neden olmadan önce yavaşlamalıdır. Bu gecikme, birim zamanda doğan nötron nesillerinin sayısını azaltır, bu da enerji salınımının geciktiği anlamına gelir. Düzenekteki bölünebilir malzeme ne kadar az olursa, bir zincirleme reaksiyon geliştirmek için o kadar fazla moderatör gerekir ve fisyon, giderek daha düşük enerjili nötronlarla meydana gelir. En uç durumda, kritiklik yalnızca termal nötronlarla elde edildiğinde, örneğin iyi bir moderatör - su içindeki bir uranyum tuzları çözeltisinde, düzeneklerin kütlesi yüzlerce gramdır, ancak çözelti periyodik olarak kaynar. Salınan buhar kabarcıkları bölünebilir maddenin ortalama yoğunluğunu azaltır, zincirleme reaksiyon durur ve kabarcıklar sıvıyı terk ettiğinde fisyon salgını tekrarlanır (kabını tıkarsanız, buhar onu patlatır - ancak bu bir termal olacaktır) patlama, tüm tipik “nükleer” işaretlerden yoksun).
Gerçek şu ki, düzenekteki fisyon zinciri bir nötronla başlamıyor: gerekli mikrosaniyede, milyonlarca nötron süperkritik düzeneğe enjekte ediliyor. İlk nükleer yüklerde bunun için plütonyum düzeneğinin içindeki bir boşlukta bulunan izotop kaynakları kullanıldı: Polonyum-210, sıkıştırma anında berilyum ile birleşerek alfa parçacıklarıyla nötron emisyonuna neden oldu. Ancak tüm izotopik kaynaklar oldukça zayıftır (ilk Amerikan ürünü mikrosaniyede bir milyondan az nötron üretmiştir) ve polonyum çok kolay bozulabilen bir maddedir; aktivitesini yalnızca 138 günde yarı yarıya azaltır. Bu nedenle, izotopların yerini daha az tehlikeli olanlar (açılmadıklarında yaymayanlar) ve en önemlisi, daha yoğun bir şekilde yayan nötron tüpleri (kenar çubuğuna bakın) aldı: birkaç mikrosaniyede (tüp tarafından oluşturulan darbenin süresi) ) yüz milyonlarca nötron doğar. Ancak çalışmazsa veya yanlış zamanda çalışırsa, patlama veya "zilch" adı verilen düşük güçlü bir termal patlama meydana gelecektir.
Nötron inisiyasyonu, nükleer bir patlamanın enerji salınımını yalnızca büyüklük sıralarına göre arttırmakla kalmaz, aynı zamanda onu düzenlemeyi de mümkün kılar! Bir savaş görevi aldıktan sonra, hangi nükleer saldırının gücünün belirtilmesi gerektiğini ayarlarken, hiç kimsenin onu belirli bir güç için en uygun plütonyum düzeneğiyle donatmak için yükü sökmediği açıktır. Değiştirilebilir TNT eşdeğerine sahip mühimmatta, nötron tüpüne giden besleme voltajını basitçe değiştirmek yeterlidir. Buna göre nötron verimi ve enerji salınımı değişecektir (elbette güç bu şekilde azaltıldığında çok fazla pahalı plütonyum israf edilir).
Ancak enerji salınımını düzenleme ihtiyacını çok daha sonra düşünmeye başladılar ve ilk başta savaş sonrası yıllar gücün azaltılmasından söz edilemezdi. Daha güçlü, daha güçlü ve daha güçlü! Ancak kritik altı kürenin izin verilen boyutlarında nükleer fiziksel ve hidrodinamik kısıtlamaların olduğu ortaya çıktı. Yüz kilotonluk patlamanın TNT eşdeğeri, yalnızca fisyonun meydana geldiği tek fazlı mühimmatın fiziksel sınırına yakındır. Sonuç olarak, ana enerji kaynağı olarak fisyon terk edildi ve başka bir sınıfın reaksiyonları olan füzyona odaklanıldı.
Nükleer reaktör sorunsuz ve verimli çalışıyor. Aksi takdirde bildiğiniz gibi sıkıntılar yaşanacaktır. Ama içeride neler oluyor? Bir nükleer (nükleer) reaktörün çalışma prensibini kısaca, açıkça, duraklarla formüle etmeye çalışalım.
Özünde, nükleer bir patlama sırasındaki sürecin aynısı orada da yaşanıyor. Sadece patlama çok hızlı gerçekleşir ve reaktörde her şey uzar. uzun zaman. Sonuç olarak her şey güvende ve sağlam kalır ve enerji alırız. Etraftaki her şey bir anda yok olacak kadar değil ama şehre elektrik sağlamaya yetecek kadar.
Kontrollü bir nükleer reaksiyonun nasıl oluştuğunu anlamadan önce bunun ne olduğunu bilmeniz gerekir. Nükleer reaksiyon hiç de.
Nükleer reaksiyon bir dönüşüm (bölünme) sürecidir atom çekirdeği temel parçacıklar ve gama ışınlarıyla etkileşime girdiklerinde.
Nükleer reaksiyonlar enerjinin hem emilmesi hem de serbest bırakılmasıyla meydana gelebilir. Reaktör ikinci reaksiyonları kullanır.
Nükleer reaktör amacı, enerjinin serbest bırakılmasıyla kontrollü bir nükleer reaksiyonu sürdürmek olan bir cihazdır.
Genellikle bir nükleer reaktöre atomik reaktör de denir. Burada temel bir fark olmadığını belirtelim ancak bilim açısından “nükleer” kelimesini kullanmanın daha doğru olduğunu belirtelim. Artık birçok nükleer reaktör türü var. Bunlar enerji santrallerinde enerji üretmek için tasarlanmış devasa endüstriyel reaktörler, denizaltıların nükleer reaktörleri, bilimsel deneylerde kullanılan küçük deneysel reaktörlerdir. Deniz suyunu tuzdan arındırmak için kullanılan reaktörler bile var.
Bir nükleer reaktörün yaratılış tarihi
İlk nükleer reaktör çok da uzak olmayan 1942'de fırlatıldı. Bu, Fermi'nin önderliğinde ABD'de gerçekleşti. Bu reaktöre "Chicago Woodpile" adı verildi.
1946'da Kurchatov önderliğinde başlatılan ilk Sovyet reaktörü faaliyete geçti. Bu reaktörün gövdesi yedi metre çapında bir toptu. İlk reaktörlerin soğutma sistemi yoktu ve güçleri minimum düzeydeydi. Bu arada, Sovyet reaktörünün ortalama gücü 20 Watt, Amerikan reaktörünün ise yalnızca 1 Watt gücü vardı. Karşılaştırma için: Modern güç reaktörlerinin ortalama gücü 5 Gigawatt'tır. Dünyanın ilk endüstriyel reaktörü olan ilk reaktörün lansmanından on yıldan az bir süre sonra nükleer enerji santrali Obninsk şehrinde.
Nükleer (nükleer) reaktörün çalışma prensibi
Herhangi bir nükleer reaktörün birkaç parçası vardır: çekirdek İle yakıt Ve moderatör , nötron reflektörü , soğutucu , kontrol ve koruma sistemi . İzotoplar çoğunlukla reaktörlerde yakıt olarak kullanılır. uranyum (235, 238, 233), plütonyum (239) ve toryum (232). Aktif bölge, içinden akan bir kazandır. sade su(soğutucu). Diğer soğutucular arasında “ağır su” ve sıvı grafit daha az kullanılır. Nükleer santrallerin işleyişinden bahsedersek, ısı üretmek için bir nükleer reaktör kullanılır. Elektriğin kendisi, diğer enerji santrallerinde olduğu gibi aynı yöntem kullanılarak üretilir - buhar bir türbini döndürür ve hareket enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür.
Aşağıda bir nükleer reaktörün çalışmasının bir diyagramı bulunmaktadır.
Daha önce de söylediğimiz gibi, ağır bir uranyum çekirdeğinin bozunması, daha hafif elementler ve çok sayıda nötron üretir. Ortaya çıkan nötronlar diğer çekirdeklerle çarpışarak onların da bölünmesine neden olur. Aynı zamanda nötronların sayısı da çığ gibi artıyor.
Burada belirtilmesi gereken nötron çarpım faktörü . Yani bu katsayı bire eşit bir değeri aşarsa, nükleer patlama. Değer birden küçükse, çok az nötron vardır ve reaksiyon sona erer. Ancak katsayı değerini bire eşit tutarsanız reaksiyon uzun ve istikrarlı bir şekilde ilerleyecektir.
Soru şu ki, bunun nasıl yapılacağı? Reaktörde yakıt sözde yakıt elemanları (TVELah). Bunlar küçük tabletler şeklinde içeren çubuklardır. nükleer yakıt . Yakıt çubukları, bir reaktörde yüzlerce bulunabilen altıgen şekilli kasetlere bağlanır. Yakıt çubuklu kasetler dikey olarak düzenlenmiştir ve her yakıt çubuğunun çekirdeğe daldırılma derinliğini ayarlamanıza izin veren bir sistemi vardır. Kasetlerin yanı sıra şunları içerirler: kontrol çubukları Ve acil koruma çubukları . Çubuklar nötronları iyi emen bir malzemeden yapılmıştır. Böylece kontrol çubukları çekirdekte farklı derinliklere indirilebiliyor ve böylece nötron çoğalma faktörü ayarlanabiliyor. Acil durum çubukları, acil durumlarda reaktörü kapatmak için tasarlanmıştır.
Nükleer reaktör nasıl çalıştırılır?
Çalışma prensibini çözdük ama reaktörü nasıl çalıştırıp çalıştıracağız? Kabaca konuşursak, işte burada - bir uranyum parçası, ancak zincirleme reaksiyon kendi başına başlamıyor. Gerçek şu ki nükleer fizikte bir kavram var Kritik kitle .
Kritik kütle, bir nükleer zincir reaksiyonu başlatmak için gereken bölünebilir malzemenin kütlesidir.
Yakıt çubukları ve kontrol çubukları yardımıyla önce reaktörde kritik miktarda nükleer yakıt oluşturulur ve ardından birkaç aşamada reaktör optimum güç seviyesine getirilir.
Bu yazımızda sizlere nükleer (nükleer) reaktörün yapısı ve çalışma prensibi hakkında genel bir fikir vermeye çalıştık. Konuyla ilgili sorularınız varsa veya üniversitede nükleer fizikle ilgili bir soru sorulduysa lütfen iletişime geçin. Şirketimizin uzmanlarına. Her zamanki gibi, çalışmalarınızla ilgili herhangi bir acil sorunu çözmenize yardımcı olmaya hazırız. Hazır bu arada dikkatinizi çekecek başka bir eğitici video daha var!
Nükleer enerji üretimi, elektrik üretmenin modern ve hızla gelişen bir yöntemidir. Nükleer santrallerin nasıl çalıştığını biliyor musunuz? Nükleer santralin çalışma prensibi nedir? Bugün ne tür nükleer reaktörler var? Bir nükleer santralin çalışma planını ayrıntılı olarak ele almaya çalışacağız, bir nükleer reaktörün yapısını inceleyeceğiz ve nükleer elektrik üretme yönteminin ne kadar güvenli olduğunu öğreneceğiz.
Herhangi bir istasyon, yerleşim bölgesinden uzakta kapalı bir alandır. Kendi topraklarında birkaç bina var. En önemli yapı reaktör binası, onun yanında ise reaktörün kontrol edildiği türbin odası ve güvenlik binası bulunmaktadır.
Plan nükleer reaktör olmadan imkansızdır. Atomik (nükleer) reaktör, nötronların fisyonunun zincirleme reaksiyonunu organize etmek için tasarlanmış bir nükleer santral cihazıdır. zorunlu tahsis Bu süreçteki enerji. Peki nükleer santralin çalışma prensibi nedir?
Reaktör kurulumunun tamamı, reaktörü gizleyen ve bir kaza durumunda nükleer reaksiyonun tüm ürünlerini içerecek olan büyük bir beton kule olan reaktör binasında yer alıyor. Bu büyük kuleye muhafaza, hermetik kabuk veya muhafaza bölgesi adı verilir.
Yeni reaktörlerdeki hermetik bölgenin 2 kalın beton duvarı - kabukları vardır.
80 cm kalınlığındaki dış kabuk, muhafaza bölgesini dış etkenlerden korur.
1 metre 20 cm kalınlığındaki iç kabukta, betonun mukavemetini neredeyse üç kat artıran ve yapının parçalanmasını önleyecek özel çelik halatlar bulunuyor. İç kısmı, hizmet vermek üzere tasarlanmış ince bir özel çelik levha ile kaplanmıştır. ek koruma muhafaza edin ve bir kaza durumunda reaktörün içindekileri muhafaza bölgesinin dışına salmayın.
Nükleer santralin bu tasarımı, 200 tona kadar ağırlığa sahip bir uçak kazasına, 8 büyüklüğündeki bir depreme, bir kasırgaya ve bir tsunamiye dayanabilmesini sağlıyor.
İlk mühürlü kabuk 1968'de Amerika Connecticut Yankee nükleer santralinde inşa edildi.
Muhafaza bölgesinin toplam yüksekliği 50-60 metredir.
Bir nükleer reaktör nelerden oluşur?
Bir nükleer reaktörün çalışma prensibini ve dolayısıyla bir nükleer enerji santralinin çalışma prensibini anlamak için reaktörün bileşenlerini anlamanız gerekir. 
- Aktif bölge. Nükleer yakıtın (yakıt jeneratörü) ve moderatörün yerleştirildiği alandır. Yakıt atomları (çoğunlukla yakıt uranyumdur) zincirleme bir fisyon reaksiyonuna girer. Moderatör, fisyon sürecini kontrol etmek için tasarlanmıştır ve hız ve güç açısından gerekli reaksiyonun sağlanmasına olanak tanır.
- Nötron reflektörü. Çekirdeği çevreleyen bir reflektör vardır. Moderatörle aynı malzemeden oluşur. Esasında bu, asıl amacı nötronların çekirdekten çıkıp çevreye girmesini engellemek olan bir kutudur.
- Soğutucu. Soğutucu, yakıt atomlarının bölünmesi sırasında açığa çıkan ısıyı emmeli ve diğer maddelere aktarmalıdır. Soğutucu büyük ölçüde bir nükleer santralin nasıl tasarlanacağını belirler. Günümüzde en popüler soğutucu sudur.
Reaktör kontrol sistemi. Bir nükleer santral reaktörüne güç sağlayan sensörler ve mekanizmalar.
Nükleer santraller için yakıt
Nükleer santral neyle çalışır? Nükleer santraller için yakıt, radyoaktif özelliklere sahip kimyasal elementlerdir. Tüm nükleer santrallerde bu element uranyumdur.
İstasyonların tasarımı, nükleer santrallerin saf yakıtla değil, karmaşık kompozit yakıtla çalıştığını ima ediyor kimyasal element. Ve nükleer reaktöre yüklenen doğal uranyumdan uranyum yakıtı çıkarmak için birçok manipülasyonun yapılması gerekiyor.
Zenginleştirilmiş uranyum
Uranyum iki izotoptan oluşur, yani farklı kütlelere sahip çekirdekler içerir. Proton ve nötron izotop -235 ve izotop-238 sayısına göre adlandırıldılar. 20. yüzyılın araştırmacıları uranyum 235'i cevherden çıkarmaya başladılar çünkü... ayrıştırmak ve dönüştürmek daha kolaydı. Doğada bu tür uranyumun yalnızca% 0,7 olduğu ortaya çıktı (kalan yüzde 238. izotopa gidiyor). 
Bu durumda ne yapmalı? Uranyumu zenginleştirmeye karar verdiler. Uranyum zenginleştirme, gerekli 235x izotopların çoğunun ve birkaç gereksiz 238x izotopun içinde kaldığı bir süreçtir. Uranyum zenginleştiricilerin görevi %0,7'yi neredeyse %100 uranyum-235'e dönüştürmektir.
Uranyum iki teknoloji kullanılarak zenginleştirilebilir: gaz difüzyonu veya gaz santrifüjü. Bunları kullanmak için cevherden çıkarılan uranyum gaz haline dönüştürülür. Gaz şeklinde zenginleştirilmiştir.
Uranyum tozu
Zenginleştirilmiş uranyum gazı katı hal olan uranyum dioksite dönüştürülür. Bu saf katı uranyum 235, daha sonra uranyum tozuna ezilen büyük beyaz kristaller halinde görünür.
Uranyum tabletleri
Uranyum tabletleri birkaç santimetre uzunluğunda katı metal disklerdir. Uranyum tozundan bu tür tabletler oluşturmak için, bir maddeyle karıştırılır - bir plastikleştirici; tabletlerin preslenmesinin kalitesini artırır.
Preslenmiş diskler, tabletlere özel güç ve yüksek sıcaklıklara dayanıklılık kazandırmak için 1200 santigrat derece sıcaklıkta bir günden fazla pişiriliyor. Bir nükleer santralin nasıl çalışacağı doğrudan uranyum yakıtının ne kadar iyi sıkıştırılıp pişirildiğine bağlıdır. 
Tabletler molibden kutularda pişiriliyor çünkü yalnızca bu metal bir buçuk bin derecenin üzerindeki "cehennem" sıcaklıklarda erimeyebilir. Bundan sonra nükleer santraller için uranyum yakıtı hazır kabul ediliyor.
TVEL ve FA nedir?
Reaktör çekirdeği, duvarlarında delikler bulunan (reaktör tipine bağlı olarak) 5 kat daha büyük, devasa bir disk veya boruya benziyor insan vücudu. Bu delikler, atomları istenen reaksiyonu gerçekleştiren uranyum yakıtını içerir.
Tüm istasyonun patlamasına ve yakınlardaki birkaç eyalet için sonuçları olacak bir kazaya neden olmak istemediğiniz sürece, reaktöre yakıt atmak imkansızdır. Bu nedenle uranyum yakıtı, yakıt çubuklarına yerleştirilmekte ve daha sonra yakıt düzeneklerinde toplanmaktadır. Bu kısaltmalar ne anlama geliyor?
- TVEL – yakıt elemanı (aynı isimle karıştırılmamalıdır) Rus şirketi, onları üreten). Esasen içine uranyum tabletlerinin yerleştirildiği zirkonyum alaşımlarından yapılmış ince ve uzun bir zirkonyum tüptür. Uranyum atomlarının birbirleriyle etkileşime girmeye başladığı yer yakıt çubuklarıdır ve reaksiyon sırasında ısı açığa çıkar.
Zirkonyum, refrakterlik ve korozyon önleyici özelliklerinden dolayı yakıt çubuklarının üretimi için malzeme olarak seçilmiştir.
Yakıt çubuklarının tipi reaktörün tipine ve yapısına bağlıdır. Kural olarak yakıt çubuklarının yapısı ve amacı değişmez; tüpün uzunluğu ve genişliği farklı olabilir. 
Makine, bir zirkonyum tüpüne 200'den fazla uranyum peleti yüklüyor. Toplamda yaklaşık 10 milyon uranyum peleti reaktörde aynı anda çalışıyor.
FA – yakıt tertibatı. Nükleer santral çalışanları yakıt montajlarını paketler olarak adlandırıyor.
Temel olarak bunlar birbirine bağlanmış birkaç yakıt çubuğudur. FA, bir nükleer santralin çalıştığı bitmiş nükleer yakıttır. Nükleer reaktöre yüklenen yakıt düzenekleridir. Bir reaktöre yaklaşık 150 – 400 yakıt grubu yerleştirilmiştir.
Yakıt düzeneklerinin çalışacağı reaktöre bağlı olarak farklı şekiller. Bazen demetler kübik, bazen silindirik, bazen de altıgen şeklinde katlanır.
4 yıllık çalışma süresi boyunca bir yakıt düzeneği, 670 araba kömür, 730 tank doğal gaz veya 900 tank petrol yüklü yakıldığında elde edilen enerji ile aynı miktarda enerji üretir.
Günümüzde yakıt düzenekleri ağırlıklı olarak Rusya, Fransa, ABD ve Japonya'daki fabrikalarda üretilmektedir.
Nükleer santraller için yakıtın diğer ülkelere dağıtılması için yakıt düzenekleri uzun ve geniş metal borularla kapatılır, borulardan hava pompalanır ve özel makineler kargo uçaklarıyla teslim edilir.
Nükleer santraller için nükleer yakıt çok fazla ağırlığa sahiptir, çünkü... uranyum en çok kullanılanlardan biridir ağır metaller gezegende. Onun spesifik yer çekimiÇelikten 2,5 kat daha fazla.
Nükleer santral: çalışma prensibi
Nükleer santralin çalışma prensibi nedir? Nükleer santrallerin çalışma prensibi, radyoaktif bir madde olan uranyumun atomlarının fisyonunun zincirleme reaksiyonuna dayanmaktadır. Bu reaksiyon bir nükleer reaktörün çekirdeğinde meydana gelir.
BİLİNMESİ ÖNEMLİDİR:
Nükleer fiziğin inceliklerine girmeden nükleer santralin çalışma prensibi şuna benzer:
Bir nükleer reaktörün çalıştırılmasından sonra, uranyumun reaksiyona girmesini önleyen emici çubuklar yakıt çubuklarından çıkarılır.
Çubuklar çıkarıldığında uranyum nötronları birbirleriyle etkileşime girmeye başlar.
Nötronlar çarpıştığında atom seviyesinde mini bir patlama meydana gelir, enerji açığa çıkar ve yeni nötronlar doğar, zincirleme bir reaksiyon oluşmaya başlar. Bu işlem ısı üretir.
Isı soğutucuya aktarılır. Soğutucunun türüne bağlı olarak türbini döndüren buhar veya gaza dönüşür.
Türbin bir elektrik jeneratörünü çalıştırır. Aslında elektrik akımını üreten odur.
Süreci izlemezseniz, uranyum nötronları reaktörü patlatana ve tüm nükleer santrali paramparça edene kadar birbirleriyle çarpışabilir. Süreç bilgisayar sensörleri tarafından kontrol edilir. Reaktördeki sıcaklık artışını veya basınçtaki değişikliği tespit ederler ve reaksiyonları otomatik olarak durdurabilirler.
Nükleer santrallerin çalışma prensibi termik santrallerden (termik santraller) nasıl farklıdır?
Sadece ilk aşamalarda iş farklılıkları vardır. Bir nükleer santralde soğutucu, uranyum yakıt atomlarının bölünmesinden ısı alır; termik santralde soğutucu, organik yakıtın (kömür, gaz veya petrol) yanmasından ısı alır. Uranyum atomları ya da gaz ve kömür ısı açığa çıkardıktan sonra nükleer santraller ile termik santrallerin çalışma şemaları aynıdır.
Nükleer reaktör türleri
Bir nükleer santralin nasıl çalışacağı, nükleer reaktörün tam olarak nasıl çalıştığına bağlıdır. Günümüzde nöron spektrumuna göre sınıflandırılan iki ana tip reaktör vardır:
Yavaş nötron reaktörüne termal reaktör de denir.
Operasyonu için, zenginleştirme, uranyum topaklarının oluşturulması vb. aşamalardan geçen uranyum 235 kullanılır. Günümüzde reaktörlerin büyük çoğunluğu yavaş nötronlar kullanıyor.
Hızlı nötron reaktörü.
Bu reaktörler gelecek, çünkü... Doğada on kuruş olan uranyum-238 üzerinde çalışıyorlar ve bu elementi zenginleştirmeye gerek yok. Bu tür reaktörlerin tek dezavantajı tasarım, inşaat ve devreye alma maliyetlerinin çok yüksek olmasıdır. Bugün hızlı nötron reaktörleri yalnızca Rusya'da çalışıyor.
Hızlı nötron reaktörlerindeki soğutucu, cıva, gaz, sodyum veya kurşundur.
Bugün dünyadaki tüm nükleer santrallerin kullandığı yavaş nötron reaktörlerinin de çeşitli türleri bulunmaktadır.
Organizasyon IAEA (uluslararası ajans) nükleer enerji) dünya nükleer enerji endüstrisinde en sık kullanılan kendi sınıflandırmasını oluşturmuştur. Bir nükleer santralin çalışma prensibi büyük ölçüde soğutucu ve moderatörün seçimine bağlı olduğundan, UAEA sınıflandırmasını bu farklılıklara dayandırmıştır.
Kimyasal açıdan bakıldığında döteryum oksit ideal bir moderatör ve soğutucudur çünkü atomları diğer maddelere kıyasla uranyumun nötronlarıyla en etkili şekilde etkileşime girer. Basitçe söylemek gerekirse, ağır su görevini minimum kayıp ve maksimum sonuçla yerine getirir. Bununla birlikte, üretimi maliyetlidir ve sıradan "hafif" ve tanıdık suyun kullanımı çok daha kolaydır.
Nükleer reaktörler hakkında birkaç gerçek...
Bir nükleer santral reaktörünün inşasının en az 3 yıl sürmesi ilginç!
Bir reaktör inşa etmek için 210 kiloamperlik bir elektrik akımıyla çalışan ekipmana ihtiyacınız var; bu, bir insanı öldürebilecek akımın milyon katı kadardır.
Bir nükleer reaktörün bir kabuğu (yapısal elemanı) 150 ton ağırlığındadır. Bir reaktörde bu tür 6 element vardır.
Basınçlı su reaktörü
Bir nükleer enerji santralinin genel olarak nasıl çalıştığını zaten öğrendik; her şeyi bir perspektife oturtmak için en popüler basınçlı su nükleer reaktörünün nasıl çalıştığına bakalım.
Bugün dünyanın her yerinde 3+ nesil basınçlı su reaktörleri kullanılıyor. En güvenilir ve güvenli olarak kabul edilirler.
Dünyadaki tüm basınçlı su reaktörleri, çalıştıkları yıllar boyunca zaten 1000 yılı aşkın bir süredir sorunsuz bir şekilde çalışmış ve hiçbir zaman ciddi sapmalar vermemiştir. 
Basınçlı su reaktörleri kullanan nükleer santrallerin yapısı, 320 dereceye kadar ısıtılan damıtılmış suyun yakıt çubukları arasında dolaştığını ima etmektedir. Buhar durumuna geçmesini önlemek için 160 atmosfer basınç altında tutulur. Nükleer santral diyagramı buna birincil devre suyu diyor.
Isıtılan su buhar jeneratörüne girer ve ısısını ikincil devre suyuna verir, ardından tekrar reaktöre "geri döner". Dışarıdan, ilk devrenin su boruları diğer borularla temas halinde gibi görünüyor - ikinci devrenin suyu, ısıyı birbirlerine aktarıyorlar, ancak sular temas etmiyor. Tüpler temas halindedir.
Böylece, elektrik üretim sürecine daha fazla katılacak olan ikincil devre suyuna radyasyon girme olasılığı ortadan kaldırılmıştır.
NGS'nin işletme güvenliği
Nükleer santrallerin çalışma prensibini öğrendikten sonra güvenliğin nasıl çalıştığını anlamalıyız. Günümüzde nükleer santrallerin inşası güvenlik kurallarına daha fazla dikkat edilmesini gerektirmektedir.
NPP güvenlik maliyetleri tesisin toplam maliyetinin yaklaşık %40'ını oluşturmaktadır. 
Nükleer santral tasarımı, radyoaktif maddelerin salınmasını önleyen 4 fiziksel bariyer içerir. Bu engeller ne işe yarayacak? Doğru anda nükleer reaksiyonu durdurabilmeli, çekirdekten ve reaktörün kendisinden sürekli ısı uzaklaştırılmasını sağlayabilmeli ve radyonüklidlerin muhafazanın (hermetik bölge) dışına salınmasını önleyebilmelidir.
- İlk engel uranyum peletlerinin gücüdür. Nükleer reaktördeki yüksek sıcaklıklar nedeniyle yok edilmemeleri önemlidir. Bir nükleer enerji santralinin nasıl çalıştığı büyük ölçüde uranyum peletlerinin ilk üretim aşamasında nasıl "pişirildiğine" bağlıdır. Uranyum yakıt peletleri doğru şekilde pişirilmezse, reaktördeki uranyum atomlarının reaksiyonları öngörülemez olacaktır.
- İkinci engel ise yakıt çubuklarının sıkılığıdır. Zirkonyum tüpler sıkıca kapatılmalıdır; eğer conta kırılırsa, en iyi ihtimalle reaktör hasar görür ve iş durur, en kötü ihtimalle her şey havaya uçar.
- Üçüncü bariyer ise dayanıklı çelik reaktör kabıdır. a, (aynı büyük kule - hermetik bölge) tüm radyoaktif süreçleri "tutuyor". Muhafaza hasar görürse radyasyon atmosfere kaçacaktır.
- Dördüncü bariyer acil koruma çubuklarıdır. Moderatörlü çubuklar, tüm nötronları 2 saniyede emebilen ve zincir reaksiyonunu durdurabilen mıknatıslarla çekirdeğin üzerinde asılı duruyor.
Pek çok koruma derecesine sahip bir nükleer santral inşa edilmesine rağmen reaktör çekirdeğinin doğru zamanda soğutulması mümkün olmazsa ve yakıt sıcaklığı 2600 dereceye çıkarsa, o zaman nükleer santral son umut güvenlik sistemleri - sözde erime tuzağı.
Gerçek şu ki, bu sıcaklıkta reaktör kabının tabanı eriyecek ve nükleer yakıt ve erimiş yapıların tüm kalıntıları, reaktör çekirdeğinin üzerinde asılı duran özel bir "cam" içine akacaktır.
Eriyik tuzağı soğutulur ve yanmaz. Fisyon zincirleme reaksiyonunu kademeli olarak durduran sözde "kurban malzemesi" ile doldurulur.
Bu nedenle, nükleer santral tasarımı, herhangi bir kaza olasılığını neredeyse tamamen ortadan kaldıran çeşitli koruma derecelerine sahiptir.
Antik çağın yüz binlerce ünlü ve unutulmuş silah ustası, bir düşman ordusunu tek tıklamayla buharlaştırabilecek ideal silahı bulmak için savaştı. Zaman zaman mucizevi bir kılıcı veya ıskalamadan vuran bir yayı az çok inandırıcı bir şekilde anlatan masallarda bu arayışların izlerine rastlamak mümkündür.
Neyse ki, teknolojik ilerleme uzun bir süre o kadar yavaş ilerledi ki, yıkıcı silahın gerçek şekli rüyalarda, sözlü hikayelerde ve daha sonra kitap sayfalarında kaldı. 19. yüzyılın bilimsel ve teknolojik atılımı, 20. yüzyılın ana fobisinin oluşmasının koşullarını sağladı. Gerçek koşullar altında yaratılıp test edilen nükleer bomba, hem askeri ilişkilerde hem de siyasette devrim yarattı.
Silahların yaratılış tarihi
Uzun zamandır en güçlü silahların yalnızca patlayıcılar kullanılarak yaratılabileceğine inanılıyordu. En küçük parçacıklarla çalışan bilim adamlarının keşifleri, en küçük parçacıkların yardımıyla temel parçacıklarçok büyük enerji üretilebilir. Bir dizi araştırmacının ilki, 1896'da uranyum tuzlarının radyoaktivitesini keşfeden Becquerel olarak adlandırılabilir.
Uranyumun kendisi 1786'dan beri biliniyordu, ancak o zamanlar kimse onun radyoaktivitesinden şüphelenmiyordu. 19. ve 20. yüzyılın başında bilim adamlarının çalışmaları sadece özel değil, aynı zamanda fiziki ozellikleri, aynı zamanda radyoaktif maddelerden enerji elde etme olasılığı da var.
Uranyuma dayalı silah yapma seçeneği ilk kez 1939'da Fransız fizikçiler Joliot-Curies tarafından ayrıntılı olarak tanımlanmış, yayınlanmış ve patenti alınmıştır.
Silahlar açısından taşıdığı değere rağmen, bilim insanları böylesine yıkıcı bir silahın yaratılmasına şiddetle karşı çıktılar.
İkinci Dünya Savaşı'nı Direniş'te geçiren çift (Frederick ve Irene), 1950'lerde savaşın yıkıcı gücünün farkına vararak genel silahsızlanmayı savundu. Niels Bohr, Albert Einstein ve zamanın diğer önde gelen fizikçileri tarafından destekleniyorlar.
Bu arada Joliot-Curie'ler, gezegenin diğer ucundaki Amerika'da Paris'te Nazilerin sorunuyla meşgulken, dünyanın ilk nükleer bombası geliştiriliyordu. Çalışmayı yöneten Robert Oppenheimer'a en geniş yetkiler ve muazzam kaynaklar verildi. 1941'in sonu, sonuçta ilk nükleer savaş başlığının yaratılmasına yol açan Manhattan Projesi'nin başlangıcı oldu.
New Mexico'nun Los Alamos kasabasında silah kalitesinde uranyum için ilk üretim tesisleri kuruldu. Gelecekte de aynı nükleer merkezler Chicago'da, Oak Ridge, Tennessee'de olduğu gibi ülkenin her yerinde görülüyor ve Kaliforniya'da da çalışmalar yapılıyor. Amerikan üniversitelerindeki profesörlerin yanı sıra Almanya'dan kaçan fizikçilerin en iyi güçleri bombanın yaratılmasına atıldı.
"Üçüncü Reich"ta, Fuhrer'in karakteristik özelliği olan yeni bir silah türü yaratma çalışmaları başlatıldı.
“Besnovaty” tanklara ve uçaklara daha çok ilgi duyduğu ve ne kadar çoksa o kadar iyi olduğu için yeni bir mucize bombaya pek ihtiyaç görmüyordu.
Buna göre, Hitler tarafından desteklenmeyen projeler en iyi ihtimalle kaplumbağa hızıyla ilerledi.
İşler kızışmaya başlayıp Doğu Cephesi'nin tank ve uçakları yuttuğu ortaya çıkınca yeni mucize silaha destek geldi. Ancak artık çok geçti; bombalama ve Sovyet tank takozlarından sürekli duyulan korku koşullarında nükleer bileşenli bir cihaz yaratmak mümkün değildi.
Sovyetler Birliği yeni bir tür yıkıcı silah yaratma olasılığı konusunda daha dikkatliydi. Savaş öncesi dönemde fizikçiler nükleer enerji ve nükleer silah yaratma olasılığı hakkında genel bilgiler topladı ve pekiştirdi. İstihbarat, hem SSCB'de hem de ABD'de nükleer bombanın yaratıldığı dönem boyunca yoğun bir şekilde çalıştı. Savaş, büyük kaynakların cepheye gitmesi nedeniyle kalkınmanın yavaşlamasında önemli bir rol oynadı.
Doğru, Akademisyen Igor Vasilyevich Kurchatov, karakteristik azmi ile tüm alt departmanların bu yöndeki çalışmalarını teşvik etti. Biraz ileriye baktığımızda, SSCB şehirlerine yönelik bir Amerikan saldırısı tehdidi karşısında silahların geliştirilmesini hızlandırmakla görevlendirilecek kişi odur. Yüzlerce ve binlerce bilim insanı ve işçiden oluşan devasa bir makinenin çakılları arasında duran, Sovyet nükleer bombasının babası onursal unvanıyla ödüllendirilecek kişi oydu.
Dünyanın ilk testleri
Ama hadi Amerikan nükleer programına dönelim. 1945 yazında Amerikalı bilim adamları dünyanın ilk nükleer bombasını yaratmayı başardılar. Bir mağazadan güçlü bir havai fişek yapan veya satın alan herhangi bir çocuk, onu mümkün olduğu kadar çabuk havaya uçurmak isteyen olağanüstü bir işkence yaşar. 1945'te yüzlerce Amerikalı asker ve bilim adamı aynı şeyi yaşadı.
16 Haziran 1945'te New Mexico'daki Alamogordo Çölü'nde ilk nükleer silah testi ve bugüne kadarki en güçlü patlamalardan biri gerçekleşti.
Patlamayı sığınaktan izleyen görgü tanıkları, 30 metrelik çelik kulenin tepesinde patlayıcının patlama kuvveti karşısında hayrete düştü. İlk başta her şey güneşten birkaç kat daha güçlü bir ışıkla doluydu. Sonra gökyüzüne bir ateş topu yükseldi ve ünlü mantarın şeklini alan bir duman sütununa dönüştü.
Toz çöktüğü anda araştırmacılar ve bomba yaratıcıları patlamanın olduğu yere koştu. Sonrasını kurşun kaplı Sherman tanklarından izlediler. Gördükleri onları hayrete düşürdü; hiçbir silah bu kadar zarar veremezdi. Kum bazı yerlerde eriyerek cama dönüştü.
Kulenin küçük kalıntıları da bulundu; devasa çaplı bir kraterde parçalanmış ve ezilmiş yapılar, yıkıcı gücü açıkça gösteriyordu.
Zarar verici faktörler
Bu patlama, yeni silahın gücüne, düşmanı yok etmek için neler kullanabileceğine dair ilk bilgileri sağladı. Bunlar çeşitli faktörlerdir:
- korunan görme organlarını bile kör edebilen ışık radyasyonu, flaş;
- Şok dalgası, merkezden hareket eden, çoğu binayı yok eden yoğun bir hava akımı;
- çoğu ekipmanı devre dışı bırakan ve patlamadan sonra ilk kez iletişimin kullanılmasına izin vermeyen bir elektromanyetik darbe;
- nüfuz eden radyasyonun çoğu tehlikeli faktör diğer zarar veren faktörlerden sığınanlar için ise alfa-beta-gama ışınımına bölünür;
- Onlarca hatta yüzlerce yıl boyunca sağlığı ve yaşamı olumsuz etkileyebilecek radyoaktif kirlenme.
Savaş da dahil olmak üzere nükleer silahların daha fazla kullanılması, canlı organizmalar ve doğa üzerindeki etkilerinin tüm özelliklerini gösterdi. 6 Ağustos 1945, o zamanlar birçok önemli askeri tesisle tanınan küçük Hiroşima şehrinin on binlerce sakini için son gündü.
Savaşın sonucu Pasifik Okyanusu Bu kaçınılmaz bir sonuçtu, ancak Pentagon, Japon takımadalarına yönelik operasyonun bir milyondan fazla ABD Deniz Piyadesinin hayatına mal olacağına inanıyordu. Bir taşla birkaç kuş vurmaya, Japonya'yı savaştan çıkarmaya, çıkarma operasyonundan tasarruf etmeye, yeni bir silahı test etmeye ve bunu tüm dünyaya ve her şeyden önce SSCB'ye duyurmaya karar verildi.
Sabah saat birde "Bebek" nükleer bombasını taşıyan uçak göreve doğru yola çıktı.
Kentin üzerine atılan bomba, saat 08.15'te yaklaşık 600 metre yükseklikte patladı. Merkez üssüne 800 metre mesafede bulunan tüm binalar yıkıldı. 9 büyüklüğündeki depreme dayanacak şekilde tasarlanan sadece birkaç binanın duvarı ayakta kaldı.
Bombanın patlaması sırasında 600 metrelik alanda bulunan her on kişiden yalnızca biri hayatta kalabildi. Işık radyasyonu insanları kömüre dönüştürdü ve taş üzerinde gölge izleri, kişinin bulunduğu yerin karanlık bir izi bıraktı. Ardından gelen patlama dalgası o kadar güçlüydü ki patlama yerinden 19 kilometre uzaktaki camları kırabilirdi.
Bir genç, yoğun bir hava akımı nedeniyle bir pencereden evden dışarı atıldı; adam, yere indiğinde evin duvarlarının kartlar gibi katlandığını gördü. Patlama dalgasını, patlamadan sağ kurtulan ve yangın bölgesini terk etmeye vakti olmayan az sayıdaki sakini yok eden bir yangın kasırgası izledi. Patlamadan uzakta olanlar, nedeni başlangıçta doktorlar için belirsiz olan şiddetli halsizlik yaşamaya başladı.
Çok daha sonra, birkaç hafta sonra, artık radyasyon hastalığı olarak bilinen “radyasyon zehirlenmesi” terimi açıklandı.
Hem doğrudan patlamadan hem de sonraki hastalıklardan dolayı 280 binden fazla insan tek bir bombanın kurbanı oldu.
Japonya'nın nükleer silahlarla bombalanması bununla bitmedi. Plana göre yalnızca dört ila altı şehrin vurulması gerekiyordu ancak hava koşulları yalnızca Nagazaki'nin vurulmasına izin verdi. Bu şehirde 150 binden fazla kişi Şişman Adam bombasının kurbanı oldu.
Vaatler Amerikan hükümeti Japonya'nın teslim olmasından önce bu tür saldırıların gerçekleştirilmesi ateşkese yol açtı ve ardından sona eren bir anlaşmanın imzalanmasıyla sonuçlandı. Dünya Savaşı. Ancak nükleer silahlar açısından bu sadece başlangıçtı.
Dünyanın en güçlü bombası
Savaş sonrası dönem, SSCB bloğu ve müttefikleri ile ABD ve NATO arasındaki çatışmayla damgasını vurdu. 1940'larda Amerikalılar Sovyetler Birliği'ni vurma olasılığını ciddi olarak değerlendirdiler. Eski müttefiki kontrol altına almak için bomba yaratma çalışmalarının hızlandırılması gerekiyordu ve zaten 1949'da, 29 Ağustos'ta ABD'nin nükleer silahlardaki tekeli sona erdi. Silahlanma yarışı sırasında en çok dikkati iki nükleer test hak ediyor.
Öncelikle anlamsız mayolarla tanınan Bikini Atoll, özel olarak güçlü bir nükleer yükün test edilmesi nedeniyle 1954'te dünya çapında tam anlamıyla bir sıçrama yaptı.
Yeni bir atom silah tasarımını test etmeye karar veren Amerikalılar, suçlamayı hesaplamadı. Sonuç olarak patlama planlanandan 2,5 kat daha güçlü oldu. Yakın adalarda yaşayanların yanı sıra her yerde bulunan Japon balıkçılar da saldırı altındaydı.
Ancak bu en güçlü Amerikan bombası değildi. 1960 yılında B41 nükleer bombası hizmete girdi ancak gücünden dolayı hiçbir zaman tam olarak test edilmedi. Saldırının gücü, böylesine tehlikeli bir silahın test alanında patlaması korkusuyla teorik olarak hesaplandı.
Her şeyde ilk olmayı seven Sovyetler Birliği, 1961 yılında “Kuzka'nın annesi” lakabını aldı.
Amerika'nın nükleer şantajına yanıt veren Sovyet bilim adamları dünyanın en güçlü bombasını yarattılar. Novaya Zemlya'da test edildi ve dünyanın hemen her köşesine damgasını vurdu. Hatırlananlara göre patlama sırasında hafif bir deprem en ücra köşelerde de hissedildi.
Patlama dalgası elbette tüm yıkıcı gücünü kaybetmiş olarak Dünya'nın etrafında dönmeyi başardı. Bugüne kadar bu, insanlık tarafından yaratılan ve test edilen dünyadaki en güçlü nükleer bombadır. Elbette elleri serbest olsaydı Kim Jong-un'un nükleer bombası daha güçlü olurdu ama onun bunu test edecek Yeni Dünyası yok.
Atom bombası cihazı
Tamamen anlamaya yönelik çok ilkel bir atom bombası cihazını ele alalım. Birçok atom bombası sınıfı vardır, ancak üç ana sınıfı ele alalım:
- uranyum 235'e dayanan uranyum ilk olarak Hiroşima'da patladı;
- plütonyum 239'a dayanan plütonyum ilk olarak Nagazaki'de patladı;
- Bazen hidrojen olarak da adlandırılan, döteryum ve trityum içeren ağır suya dayanan termonükleer, neyse ki nüfusa karşı kullanılmıyor.
İlk iki bomba, ağır çekirdeklerin kontrolsüz bir nükleer reaksiyon yoluyla daha küçük olanlara bölünmesi ve serbest bırakılması etkisine dayanmaktadır. büyük miktar enerji. Üçüncüsü, hidrojen çekirdeklerinin (veya daha doğrusu döteryum ve trityum izotoplarının) hidrojene göre daha ağır olan helyum oluşumuyla füzyonuna dayanmaktadır. Aynı bomba ağırlığı için hidrojen bombasının yıkıcı potansiyeli 20 kat daha fazladır.
Uranyum ve plütonyum için kritik kütleden daha büyük bir kütleyi bir araya getirmek yeterliyse (bu noktada bir zincirleme reaksiyon başlar), o zaman hidrojen için bu yeterli değildir.
Birkaç uranyum parçasını güvenilir bir şekilde bir araya getirmek için, daha küçük uranyum parçalarının daha büyük parçalara çarpıldığı bir top etkisi kullanılır. Barut da kullanılabilir, ancak güvenilirlik için düşük güçlü patlayıcılar kullanılır.
Plütonyum bombasında, zincirleme reaksiyon için gerekli koşulları yaratmak amacıyla, plütonyum içeren külçelerin etrafına patlayıcılar yerleştirilir. Kümülatif etkinin yanı sıra tam merkezde bulunan nötron başlatıcısı nedeniyle (birkaç miligram polonyum içeren berilyum) gerekli koşullar elde edilir.
Kendi kendine patlamayan bir ana şarjı ve bir sigortası vardır. Döteryum ve trityum çekirdeklerinin füzyonu için koşullar yaratmak için en az bir noktada hayal edilemeyecek basınçlara ve sıcaklıklara ihtiyacımız var. Daha sonra zincirleme bir reaksiyon meydana gelecektir.
Bu tür parametreleri oluşturmak için bomba, fitil olan geleneksel ancak düşük güçlü bir nükleer yük içerir. Patlaması, termonükleer reaksiyonun başlaması için koşulları yaratır.
Bir atom bombasının gücünü tahmin etmek için “TNT eşdeğeri” adı verilen bir terim kullanılır. Patlama bir enerji salınımıdır, dünyadaki en ünlü patlayıcı TNT'dir (TNT - trinitrotoluen) ve tüm yeni patlayıcı türleri buna eşittir. "Bebek" bombası - 13 kiloton TNT. Bu 13000'e eşdeğerdir.
Bomba "Şişman Adam" - 21 kiloton, "Çar Bomba" - 58 megaton TNT. 26,5 tonluk bir kütlenin içinde 58 milyon ton patlayıcının toplandığını düşünmek korkutucu, bu bombanın ağırlığı bu kadar.
Nükleer savaş tehlikesi ve nükleer felaketler
Ortasında görünen korkunç savaş XX yüzyılda nükleer silahlar insanlık için en büyük tehlike haline geldi. İkinci Dünya Savaşı'nın hemen ardından, birkaç kez neredeyse tam teşekküllü bir nükleer çatışmaya dönüşen Soğuk Savaş başladı. En az bir tarafın nükleer bomba ve füze kullanma tehdidi 1950'li yıllarda tartışılmaya başlandı.
Herkes bu savaşın kazananının olamayacağını anladı ve anlıyor.
Bunu kontrol altına almak için birçok bilim adamı ve politikacı tarafından çaba gösterildi ve gösteriliyor. Chicago Üniversitesi, davet edilen nükleer bilim adamlarının görüşlerini kullanarak, Nobel ödüllüler, Kıyamet Saatini gece yarısından birkaç dakika öncesine ayarlar. Gece yarısı nükleer bir felaketi, yeni bir Dünya Savaşının başlangıcını ve eski dünyanın yıkılmasını ifade eder. İÇİNDE farklı yıllar Saatin ibreleri gece yarısına kadar 17 ila 2 dakika arasında dalgalandı.
Ayrıca nükleer santrallerde meydana geldiği bilinen birçok büyük kaza vardır. Bu felaketlerin silahlarla dolaylı bir ilişkisi var; nükleer santraller hala nükleer bombalardan farklı ama atomun askeri amaçlarla kullanılmasının sonuçlarını mükemmel bir şekilde gösteriyor. Bunlardan en büyüğü:
- 1957, Kyshtym kazası, depolama sistemindeki bir arıza nedeniyle Kyshtym yakınlarında bir patlama meydana geldi;
- 1957, İngiltere, İngiltere'nin kuzeybatısındaki güvenlik kontrolleri yapılmadı;
- 1979, ABD'de zamansız tespit edilen bir sızıntı nedeniyle nükleer santralde patlama ve sızıntı meydana geldi;
- 1986, Çernobil trajedisi, 4. güç ünitesinin patlaması;
- 2011, Japonya'nın Fukushima istasyonunda kaza.
Bu trajedilerin her biri yüzbinlerce insanın kaderinde ağır izler bıraktı ve özel kontrollerle tüm alanları yerleşim dışı bölgelere dönüştürdü.
Neredeyse nükleer felaketin başlangıcına mal olacak olaylar yaşandı. Sovyet nükleer denizaltılarında defalarca reaktörle ilgili kazalar yaşandı. Amerikalılar, 3,8 megatonluk iki Mark 39 nükleer bombası taşıyan bir Superfortress bombardıman uçağını düşürdü. Ancak devreye giren “güvenlik sistemi” patlayıcıların patlamasına izin vermedi ve bir felaketin önüne geçildi.
Geçmiş ve şimdiki nükleer silahlar
Bugün herkes için açıktır ki nükleer savaş modern insanlığı yok edecek. Bu arada, nükleer silahlara sahip olma ve nükleer kulübe girme veya daha doğrusu kapıyı kırarak içeri girme arzusu hala bazı devlet liderlerinin zihnini heyecanlandırıyor.
Hindistan ve Pakistan izinsiz nükleer silah ürettiler ve İsrailliler bombanın varlığını gizliyor.
Bazıları için nükleer bombaya sahip olmak, uluslararası alanda önemini kanıtlamanın bir yoludur. Bazıları için bu, kanatlı demokrasinin veya diğer dış faktörlerin müdahale etmeyeceğinin garantisidir. Ancak asıl önemli olan, bu rezervlerin gerçekten yaratıldıkları işe girmemesidir.
Video
