ആണവ നിലയം

അധ്യായം VIII ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെയും കഴിവുകളുടെയും തത്വം I. ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ രൂപകൽപ്പന ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന അഞ്ച് പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: 1) ആണവ ഇന്ധനം; 2) ന്യൂട്രോൺ മോഡറേറ്റർ; 3) നിയന്ത്രണ സംവിധാനം; 4) തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനം; 5 ) സംരക്ഷണം

അദ്ധ്യായം 11 ഡയലെക്‌ട്രിക്‌സിൻ്റെ ആന്തരിക ഘടന §1. തന്മാത്രാ ദ്വിധ്രുവങ്ങൾ§2. ഇലക്ട്രോണിക് ധ്രുവീകരണം §3. പോളാർ തന്മാത്രകൾ; ഓറിയൻ്റേഷൻ ധ്രുവീകരണം§4. ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡുകൾവൈദ്യുത ശൂന്യതകളിൽ§5. വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കംദ്രാവകങ്ങൾ; ക്ലോസിയസ്-മോസോട്ടി ഫോർമുല§6.

ഇന്ന് നമ്മൾ ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്സിൻ്റെ ലോകത്തേക്ക് ഒരു ചെറിയ യാത്ര നടത്തും. എന്നതായിരിക്കും ഞങ്ങളുടെ ഉല്ലാസയാത്രയുടെ വിഷയം ആണവ നിലയം. ഇത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്നും അതിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് അടിവരയിടുന്ന ഭൗതിക തത്വങ്ങൾ എന്താണെന്നും ഈ ഉപകരണം എവിടെയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നതെന്നും നിങ്ങൾ പഠിക്കും.

ന്യൂക്ലിയർ എനർജിയുടെ ജനനം

ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ആണവ റിയാക്ടർ 1942 ൽ യുഎസ്എയിൽ സൃഷ്ടിച്ചുസമ്മാന ജേതാവിൻ്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പരീക്ഷണാത്മക സംഘം നോബൽ സമ്മാനംഎൻറിക്കോ ഫെർമി. അതേ സമയം, അവർ യുറേനിയം വിഘടനത്തിൻ്റെ സ്വയം-സുസ്ഥിരമായ പ്രതികരണം നടത്തി. ആറ്റോമിക് ജീനി പുറത്തിറങ്ങി.

ആദ്യത്തെ സോവിയറ്റ് ആണവ റിയാക്ടർ 1946 ൽ വിക്ഷേപിച്ചു. 8 വർഷത്തിനുശേഷം, ഒബ്നിൻസ്ക് നഗരത്തിലെ ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ആണവ നിലയം വൈദ്യുതധാര സൃഷ്ടിച്ചു. സോവിയറ്റ് യൂണിയൻ്റെ ആണവോർജ്ജ വ്യവസായത്തിലെ ചീഫ് സയൻ്റിഫിക് ഡയറക്ടർ ഓഫ് വർക്ക് ഒരു മികച്ച ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്നു ഇഗോർ വാസിലിവിച്ച് കുർചാറ്റോവ്.

അതിനുശേഷം, ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളുടെ നിരവധി തലമുറകൾ മാറിയിട്ടുണ്ട്, പക്ഷേ അതിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയിലെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ അനാട്ടമി

ഈ ന്യൂക്ലിയർ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ കട്ടിയുള്ള മതിലാണ് സ്റ്റീൽ ടാങ്ക്നിരവധി ക്യുബിക് സെൻ്റീമീറ്റർ മുതൽ നിരവധി ക്യുബിക് മീറ്റർ വരെ സിലിണ്ടർ കപ്പാസിറ്റി.

ഈ സിലിണ്ടറിനുള്ളിൽ വിശുദ്ധരുടെ പുണ്യമുണ്ട് - റിയാക്ടർ കോർ.ഇവിടെയാണ് ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ സംഭവിക്കുന്നത്.

ഈ പ്രക്രിയ എങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നുവെന്ന് നോക്കാം.

പ്രത്യേകിച്ച് കനത്ത മൂലകങ്ങളുടെ ന്യൂക്ലിയസ് യുറേനിയം-235 (U-235),ഒരു ചെറിയ എനർജി ഷോക്കിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൽ അവ ഏകദേശം തുല്യ പിണ്ഡമുള്ള 2 ശകലങ്ങളായി വേർപെടുത്താൻ പ്രാപ്തമാണ്. ഈ പ്രക്രിയയുടെ കാരണക്കാരൻ ന്യൂട്രോൺ ആണ്.

ശകലങ്ങൾ മിക്കപ്പോഴും ബേരിയം, ക്രിപ്റ്റോൺ ന്യൂക്ലിയസുകളാണ്. അവ ഓരോന്നും പോസിറ്റീവ് ചാർജ് വഹിക്കുന്നു, അതിനാൽ കൂലോംബ് വികർഷണ ശക്തികൾ അവയെ വേറിട്ട് പറക്കാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു വ്യത്യസ്ത വശങ്ങൾപ്രകാശവേഗതയിൽ ഏകദേശം 1/30. ഈ ശകലങ്ങൾ ഭീമാകാരമായ ഗതികോർജ്ജത്തിൻ്റെ വാഹകരാണ്.

ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രായോഗിക ഉപയോഗത്തിന്, അതിൻ്റെ പ്രകാശനം സ്വയം നിലനിൽക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ചെയിൻ പ്രതികരണം,പ്രസ്തുത വിഘടനം പ്രത്യേകിച്ചും രസകരമാണ്, കാരണം ഓരോ വിഘടന സംഭവവും പുതിയ ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഉദ്വമനത്തോടൊപ്പമുണ്ട്. ഒരു പ്രാരംഭ ന്യൂട്രോണിൽ ശരാശരി 2-3 പുതിയ ന്യൂട്രോണുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഫിസൈൽ യുറേനിയം ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ എണ്ണം ഒരു ഹിമപാതം പോലെ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.വമ്പിച്ച ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രകാശനത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ നിയന്ത്രിച്ചില്ലെങ്കിൽ, അത് സംഭവിക്കും ആണവ സ്ഫോടനം. ലാണ് ഇത് നടക്കുന്നത്.

ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം നിയന്ത്രിക്കാൻ ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന വസ്തുക്കൾ സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നു,ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ സുഗമമായ പ്രകാശനം ഉറപ്പാക്കുന്നു. കാഡ്മിയം അല്ലെങ്കിൽ ബോറോൺ ന്യൂട്രോൺ അബ്സോർബറുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അതിശക്തമായതിനെ എങ്ങനെ നിയന്ത്രിക്കാം, എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാം ഗതികോർജ്ജംശകലങ്ങൾ? ഈ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് കൂളൻ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതായത്. ഒരു പ്രത്യേക അന്തരീക്ഷം, ശകലങ്ങൾ മന്ദഗതിയിലാക്കുകയും അത് വളരെ ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അത്തരമൊരു മാധ്യമം സാധാരണ അല്ലെങ്കിൽ കനത്ത വെള്ളം ആകാം, ദ്രാവക ലോഹങ്ങൾ(സോഡിയം), അതുപോലെ ചില വാതകങ്ങൾ. ശീതീകരണത്തെ നീരാവി അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റാതിരിക്കാൻ, കാമ്പിൽ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു ഉയർന്ന മർദ്ദം(160 എടിഎം വരെ).ഇക്കാരണത്താൽ, റിയാക്ടർ മതിലുകൾ പ്രത്യേക ഗ്രേഡുകളുടെ പത്ത് സെൻ്റീമീറ്റർ സ്റ്റീൽ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.

ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനത്തിനപ്പുറം ന്യൂട്രോണുകൾ രക്ഷപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ, ചെയിൻ പ്രതികരണം തടസ്സപ്പെട്ടേക്കാം. അതിനാൽ, ഫിസൈൽ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഒരു നിർണായക പിണ്ഡമുണ്ട്, അതായത്. ഒരു ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ നിലനിർത്തുന്ന അതിൻ്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പിണ്ഡം. റിയാക്ടർ കോറിന് ചുറ്റുമുള്ള ഒരു പ്രതിഫലനത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യം ഉൾപ്പെടെ വിവിധ പാരാമീറ്ററുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ന്യൂട്രോൺ ചോർച്ച തടയാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു പരിസ്ഥിതി. ഇതിനുള്ള ഏറ്റവും സാധാരണമായ മെറ്റീരിയൽ ഘടനാപരമായ ഘടകംഗ്രാഫൈറ്റ് ആണ്.

റിയാക്ടറിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയകൾ പ്രകാശനത്തോടൊപ്പമുണ്ട് അപകടകരമായ രൂപംവികിരണം - ഗാമാ വികിരണം. ഈ അപകടസാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നതിന്, റേഡിയേഷൻ വിരുദ്ധ സംരക്ഷണം കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഒരു ആണവ റിയാക്ടർ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

റിയാക്‌റ്റർ കാമ്പിൽ ഫ്യുവൽ റോഡുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനം സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. 3.5 മീറ്റർ നീളവും 10 മില്ലിമീറ്റർ വ്യാസവുമുള്ള കനം കുറഞ്ഞ ട്യൂബുകളിൽ സ്ഥാപിച്ച് പൊടിക്കാവുന്ന വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് രൂപപ്പെട്ട ഗുളികകളാണ്.

നൂറുകണക്കിന് സമാനമായ ഇന്ധന അസംബ്ലികൾ കാമ്പിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, അവ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ സമയത്ത് പുറത്തുവിടുന്ന താപ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഉറവിടങ്ങളായി മാറുന്നു. ഇന്ധന തണ്ടുകൾക്ക് ചുറ്റും ഒഴുകുന്ന ശീതീകരണമാണ് റിയാക്ടറിൻ്റെ ആദ്യ സർക്യൂട്ട് ഉണ്ടാക്കുന്നത്.

ഉയർന്ന പാരാമീറ്ററുകളിലേക്ക് ചൂടാക്കി, അത് ഒരു നീരാവി ജനറേറ്ററിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അവിടെ അത് അതിൻ്റെ ഊർജ്ജത്തെ ദ്വിതീയ സർക്യൂട്ട് വെള്ളത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, അത് നീരാവിയാക്കി മാറ്റുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന നീരാവി ടർബോജെനറേറ്ററിനെ തിരിക്കുന്നു. ഈ യൂണിറ്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതി ഉപഭോക്താവിന് കൈമാറുന്നു. കൂളിംഗ് കുളത്തിൽ നിന്നുള്ള വെള്ളം ഉപയോഗിച്ച് തണുപ്പിച്ച എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് നീരാവി, കണ്ടൻസേറ്റ് രൂപത്തിൽ, നീരാവി ജനറേറ്ററിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു. സൈക്കിൾ പൂർത്തിയായി.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ്റെ ഈ ഇരട്ട-സർക്യൂട്ട് പ്രവർത്തനം അതിൻ്റെ അതിരുകൾക്കപ്പുറത്തുള്ള കാമ്പിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയകളോടൊപ്പമുള്ള റേഡിയേഷൻ്റെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റം ഇല്ലാതാക്കുന്നു.

അതിനാൽ, റിയാക്ടറിൽ ഊർജ്ജ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു ശൃംഖലയുണ്ട്: വിഘടന പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ആണവോർജ്ജം → ശകലങ്ങളുടെ ഗതികോർജ്ജമായി → താപ ഊർജ്ജംകൂളൻ്റ് → ടർബൈനിൻ്റെ ഗതികോർജ്ജം → ജനറേറ്ററിലെ വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിലേക്ക്.

അനിവാര്യമായ ഊർജ്ജ നഷ്ടത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു ആണവ നിലയങ്ങളുടെ കാര്യക്ഷമത താരതമ്യേന കുറവാണ്, 33-34%.

ഉത്പാദനം കൂടാതെ വൈദ്യുതോർജ്ജംന്യൂക്ലിയർ പവർ പ്ലാൻ്റുകളിൽ, വിവിധ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും വ്യവസായത്തിൻ്റെ പല മേഖലകളിലെ ഗവേഷണത്തിനും വ്യാവസായിക റിയാക്ടറുകളുടെ അനുവദനീയമായ പാരാമീറ്ററുകൾ പഠിക്കുന്നതിനും ആണവ റിയാക്ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വാഹന എഞ്ചിനുകൾക്ക് ഊർജ്ജം നൽകുന്ന ട്രാൻസ്പോർട്ട് റിയാക്ടറുകൾ കൂടുതൽ വ്യാപകമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.

ആണവ റിയാക്ടറുകളുടെ തരങ്ങൾ

സാധാരണഗതിയിൽ, ആണവ റിയാക്ടറുകൾ U-235 യുറേനിയത്തിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, അതിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം സ്വാഭാവിക മെറ്റീരിയൽവളരെ ചെറുത്, 0.7% മാത്രം. പ്രകൃതിദത്ത യുറേനിയത്തിൻ്റെ ഭൂരിഭാഗവും ഐസോടോപ്പ് U-238 ആണ്. വേഗത കുറഞ്ഞ ന്യൂട്രോണുകൾക്ക് മാത്രമേ U-235-ൽ ഒരു ചെയിൻ പ്രതികരണത്തിന് കാരണമാകൂ, കൂടാതെ U-238 ഐസോടോപ്പ് ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോണുകളാൽ മാത്രമേ വിഭജിക്കപ്പെടുകയുള്ളൂ. ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ വിഭജനത്തിൻ്റെ ഫലമായി, വേഗത കുറഞ്ഞതും വേഗതയേറിയതുമായ ന്യൂട്രോണുകൾ ജനിക്കുന്നു. ശീതീകരണത്തിൽ (വെള്ളം) തടസ്സം നേരിടുന്ന വേഗതയേറിയ ന്യൂട്രോണുകൾ മന്ദഗതിയിലാകുന്നു. എന്നാൽ പ്രകൃതിദത്ത യുറേനിയത്തിലെ U-235 ഐസോടോപ്പിൻ്റെ അളവ് വളരെ ചെറുതാണ്, അതിൻ്റെ സമ്പുഷ്ടീകരണം അവലംബിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, ഇത് അതിൻ്റെ സാന്ദ്രത 3-5% ആയി എത്തിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ വളരെ ചെലവേറിയതും സാമ്പത്തികമായി ലാഭകരമല്ലാത്തതുമാണ്. കൂടാതെ, സമയം കടന്നുപോകുന്നു പ്രകൃതി വിഭവങ്ങൾഈ ഐസോടോപ്പ് 100-120 വർഷം മാത്രമേ നിലനിൽക്കൂ എന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

അതിനാൽ, ആണവ വ്യവസായത്തിൽ ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോണുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന റിയാക്ടറുകളിലേക്ക് ക്രമേണ പരിവർത്തനം നടക്കുന്നു.

ന്യൂട്രോണുകളെ മന്ദഗതിയിലാക്കാത്ത ശീതീകരണമായി ദ്രാവക ലോഹങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ U-238 ആണവ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതാണ് അവയുടെ പ്രധാന വ്യത്യാസം. ഈ ഐസോടോപ്പിൻ്റെ അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ ന്യൂക്ലിയർ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു ശൃംഖലയിലൂടെ പ്ലൂട്ടോണിയം-239 ആയി കടന്നുപോകുന്നു, ഇത് U-235-ൻ്റെ അതേ രീതിയിൽ ഒരു ചെയിൻ പ്രതികരണത്തിന് വിധേയമാണ്. അതായത്, ആണവ ഇന്ധനം പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, അതിൻ്റെ ഉപഭോഗം കവിയുന്ന അളവിൽ.

വിദഗ്ധരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ യുറേനിയം-238 എന്ന ഐസോടോപ്പിൻ്റെ കരുതൽ 3000 വർഷത്തേക്ക് മതിയാകും.മറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കാൻ മനുഷ്യരാശിക്ക് മതിയായ സമയം ലഭിക്കാൻ ഈ സമയം മതിയാകും.

ആണവോർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾ

ആണവോർജ്ജത്തിൻ്റെ വ്യക്തമായ നേട്ടങ്ങൾക്കൊപ്പം, ആണവ സൗകര്യങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രശ്നങ്ങളുടെ തോത് കുറച്ചുകാണാൻ കഴിയില്ല.

ആദ്യത്തേത് റേഡിയോ ആക്ടീവ് മാലിന്യങ്ങളും പൊളിച്ചുമാറ്റിയ ഉപകരണങ്ങളും നീക്കം ചെയ്യൽആണവോർജം. ഈ ഘടകങ്ങൾ സജീവമാണ് പശ്ചാത്തല വികിരണം, ഇത് വളരെക്കാലം നിലനിൽക്കുന്നു. ഈ മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യാൻ, പ്രത്യേക ലെഡ് കണ്ടെയ്നറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 600 മീറ്റർ വരെ ആഴത്തിൽ പെർമാഫ്രോസ്റ്റ് പ്രദേശങ്ങളിൽ അവയെ കുഴിച്ചിടണം. അതിനാൽ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് മാലിന്യങ്ങൾ പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗം കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിരന്തരം നടക്കുന്നു, അത് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുകയും നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിൻ്റെ പരിസ്ഥിതിയെ സംരക്ഷിക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യും.

രണ്ടാമത്തേത് അത്ര ഗുരുതരമല്ല NPP പ്രവർത്തന സമയത്ത് സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുന്നു.ചെർണോബിൽ പോലുള്ള വലിയ അപകടങ്ങൾ പലരെയും അപഹരിക്കും മനുഷ്യ ജീവിതങ്ങൾകൂടാതെ വിശാലമായ പ്രദേശങ്ങൾ ഉപയോഗശൂന്യമാക്കി.

ജാപ്പനീസ് ആണവ നിലയത്തിലെ ഫുകുഷിമ -1 ലെ അപകടം, ആണവ കേന്ദ്രങ്ങളിൽ ഒരു അടിയന്തര സാഹചര്യം ഉണ്ടാകുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന അപകടസാധ്യത സ്ഥിരീകരിച്ചു.

എന്നിരുന്നാലും, ആണവോർജ്ജത്തിൻ്റെ സാധ്യതകൾ വളരെ വലുതാണ് പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾപശ്ചാത്തലത്തിലേക്ക് മങ്ങുക.

ഇന്ന്, മനുഷ്യരാശിക്ക് അതിൻ്റെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഊർജ്ജ ദാഹം തൃപ്തിപ്പെടുത്താൻ മറ്റൊരു മാർഗവുമില്ല. ഭാവിയിലെ ആണവോർജ്ജത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനം ഒരുപക്ഷേ ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനം പുനർനിർമ്മിക്കുന്ന പ്രവർത്തനമുള്ള "വേഗത" റിയാക്ടറുകളായിരിക്കും.

ഈ സന്ദേശം നിങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗപ്രദമായിരുന്നെങ്കിൽ, നിങ്ങളെ കണ്ടതിൽ എനിക്ക് സന്തോഷമുണ്ട്

ആണവ റിയാക്ടർ സുഗമമായും കാര്യക്ഷമമായും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. അല്ലെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്കറിയാവുന്നതുപോലെ, കുഴപ്പങ്ങൾ ഉണ്ടാകും. എന്നാൽ ഉള്ളിൽ എന്താണ് നടക്കുന്നത്? ഒരു ന്യൂക്ലിയർ (ന്യൂക്ലിയർ) റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം ഹ്രസ്വമായി, വ്യക്തമായി, സ്റ്റോപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് രൂപപ്പെടുത്താൻ ശ്രമിക്കാം.

സാരാംശത്തിൽ, ഒരു ആണവ സ്ഫോടന സമയത്ത് സംഭവിക്കുന്ന അതേ പ്രക്രിയയാണ് അവിടെ നടക്കുന്നത്. സ്ഫോടനം മാത്രം വളരെ വേഗത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു, പക്ഷേ റിയാക്ടറിൽ ഇതെല്ലാം വളരെക്കാലം നീണ്ടുനിൽക്കുന്നു. തൽഫലമായി, എല്ലാം സുരക്ഷിതവും സുസ്ഥിരവുമായി തുടരുന്നു, നമുക്ക് ഊർജ്ജം ലഭിക്കുന്നു. ചുറ്റുമുള്ളതെല്ലാം ഒറ്റയടിക്ക് നശിപ്പിക്കപ്പെടുമെന്നല്ല, നഗരത്തിന് വൈദ്യുതി നൽകാൻ പര്യാപ്തമാണ്.

ഒരു റിയാക്ടർ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?ആണവ നിലയത്തിൻ്റെ തണുപ്പിക്കൽ ടവറുകൾ
നിയന്ത്രിത ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനം എങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നുവെന്ന് മനസിലാക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, പൊതുവെ ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ഷൻ എന്താണെന്ന് നിങ്ങൾ അറിയേണ്ടതുണ്ട്.

ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകൾ പ്രാഥമിക കണങ്ങളുമായും ഗാമാ കിരണങ്ങളുമായും ഇടപഴകുമ്പോൾ അവയുടെ പരിവർത്തന പ്രക്രിയയാണ് ന്യൂക്ലിയർ പ്രതികരണം.

ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുമ്പോഴും പുറത്തുവിടുമ്പോഴും ആണവ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ടാകാം. റിയാക്ടർ രണ്ടാമത്തെ പ്രതികരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ എന്നത് നിയന്ത്രിതമായി നിലനിർത്തുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെയുള്ള ഒരു ഉപകരണമാണ് ആണവ പ്രതികരണംഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രകാശനത്തോടൊപ്പം.

പലപ്പോഴും ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിനെ ആറ്റോമിക് റിയാക്ടർ എന്നും വിളിക്കുന്നു. അതല്ല അടിസ്ഥാനപരമായ വ്യത്യാസംഇല്ല, എന്നാൽ ഒരു ശാസ്ത്രീയ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് "ന്യൂക്ലിയർ" എന്ന വാക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നത് കൂടുതൽ ശരിയാണ്. ഇപ്പോൾ പല തരത്തിലുള്ള ആണവ റിയാക്ടറുകൾ ഉണ്ട്. വൈദ്യുത നിലയങ്ങളിൽ ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത വൻകിട വ്യാവസായിക റിയാക്ടറുകൾ, അന്തർവാഹിനികളുടെ ആണവ റിയാക്ടറുകൾ, ശാസ്ത്രീയ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ചെറിയ പരീക്ഷണാത്മക റിയാക്ടറുകൾ എന്നിവയാണ് ഇവ. കടൽജലം ശുദ്ധീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന റിയാക്ടറുകൾ വരെയുണ്ട്.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ സൃഷ്ടിയുടെ ചരിത്രം

1942-ലാണ് ആദ്യത്തെ ആണവ റിയാക്ടർ വിക്ഷേപിച്ചത്. ഫെർമിയുടെ നേതൃത്വത്തിലാണ് അമേരിക്കയിൽ ഇത് സംഭവിച്ചത്. ഈ റിയാക്ടറിനെ ചിക്കാഗോ വുഡ്പൈൽ എന്നാണ് വിളിച്ചിരുന്നത്.

1946-ൽ കുർചാറ്റോവിൻ്റെ നേതൃത്വത്തിൽ വിക്ഷേപിച്ച ആദ്യത്തെ സോവിയറ്റ് റിയാക്ടർ പ്രവർത്തിക്കാൻ തുടങ്ങി. ഈ റിയാക്ടറിൻ്റെ ബോഡി ഏഴ് മീറ്റർ വ്യാസമുള്ള ഒരു പന്തായിരുന്നു. ആദ്യത്തെ റിയാക്ടറുകൾക്ക് തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനം ഇല്ലായിരുന്നു, അവയുടെ ശക്തി വളരെ കുറവായിരുന്നു. വഴിയിൽ, സോവിയറ്റ് റിയാക്ടറിന് ശരാശരി 20 വാട്ട് പവർ ഉണ്ടായിരുന്നു, അമേരിക്കൻ ഒന്ന് - 1 വാട്ട് മാത്രം. താരതമ്യത്തിന്: ആധുനിക പവർ റിയാക്ടറുകളുടെ ശരാശരി ശക്തി 5 ജിഗാവാട്ട് ആണ്. ആദ്യത്തെ റിയാക്ടർ ആരംഭിച്ച് പത്ത് വർഷത്തിനുള്ളിൽ, ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ വ്യാവസായിക ആണവ നിലയം ഒബ്നിൻസ്ക് നഗരത്തിൽ തുറന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ (ന്യൂക്ലിയർ) റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം

ഏതൊരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിനും നിരവധി ഭാഗങ്ങളുണ്ട്: ഇന്ധനവും മോഡറേറ്ററും ഉള്ള ഒരു കോർ, ഒരു ന്യൂട്രോൺ റിഫ്ലക്ടർ, ഒരു കൂളൻ്റ്, ഒരു നിയന്ത്രണ, സംരക്ഷണ സംവിധാനം. യുറേനിയം (235, 238, 233), പ്ലൂട്ടോണിയം (239), തോറിയം (232) എന്നിവയുടെ ഐസോടോപ്പുകൾ റിയാക്ടറുകളിൽ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. സജീവമായ മേഖല ഒഴുകുന്ന ഒരു ബോയിലറാണ് പച്ച വെള്ളം(കൂളൻ്റ്). മറ്റ് ശീതീകരണങ്ങളിൽ, "ഹെവി വാട്ടർ", ലിക്വിഡ് ഗ്രാഫൈറ്റ് എന്നിവ കുറവാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ആണവ നിലയങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച് നമ്മൾ സംസാരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, താപം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ ഒരു ആണവ റിയാക്ടർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മറ്റ് തരത്തിലുള്ള വൈദ്യുത നിലയങ്ങളിലെ അതേ രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് - നീരാവി ഒരു ടർബൈൻ കറങ്ങുന്നു, ചലനത്തിൻ്റെ ഊർജ്ജം വൈദ്യുതോർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഒരു ഡയഗ്രം ചുവടെയുണ്ട്.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഡയഗ്രം ഒരു ന്യൂക്ലിയർ പവർ പ്ലാൻ്റിലെ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ രേഖാചിത്രം

നമ്മൾ ഇതിനകം പറഞ്ഞതുപോലെ, കനത്ത യുറേനിയം ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ക്ഷയം ഭാരം കുറഞ്ഞ മൂലകങ്ങളും നിരവധി ന്യൂട്രോണുകളും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ന്യൂട്രോണുകൾ മറ്റ് ന്യൂക്ലിയസുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു, അവ വിഘടനത്തിനും കാരണമാകുന്നു. അതേ സമയം, ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം ഒരു ഹിമപാതം പോലെ വളരുന്നു.

ഇവിടെ നമ്മൾ ന്യൂട്രോൺ ഗുണന ഘടകം സൂചിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിനാൽ, ഈ ഗുണകം ഒന്നിന് തുല്യമായ മൂല്യം കവിയുന്നുവെങ്കിൽ, ഒരു ന്യൂക്ലിയർ സ്ഫോടനം സംഭവിക്കുന്നു. മൂല്യം ഒന്നിൽ കുറവാണെങ്കിൽ, വളരെ കുറച്ച് ന്യൂട്രോണുകൾ ഉണ്ടാകുകയും പ്രതികരണം മരിക്കുകയും ചെയ്യും. എന്നാൽ നിങ്ങൾ ഗുണകത്തിൻ്റെ മൂല്യം ഒന്നിന് തുല്യമായി നിലനിർത്തുകയാണെങ്കിൽ, പ്രതികരണം ദീർഘവും സ്ഥിരതയോടെയും തുടരും.

ഇത് എങ്ങനെ ചെയ്യാം എന്നതാണ് ചോദ്യം? റിയാക്ടറിൽ, ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ (ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയിൽ ഇന്ധനം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ചെറിയ ഗുളികകളുടെ രൂപത്തിൽ ആണവ ഇന്ധനം അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന തണ്ടുകളാണിവ. ഇന്ധന തണ്ടുകൾ ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള കാസറ്റുകളിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അവയിൽ ഒരു റിയാക്ടറിൽ നൂറുകണക്കിന് ഉണ്ടാകും. ഇന്ധന വടികളുള്ള കാസറ്റുകൾ ലംബമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഓരോ ഇന്ധന വടിയിലും കാമ്പിൽ മുക്കുന്നതിൻ്റെ ആഴം ക്രമീകരിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു സംവിധാനമുണ്ട്. കാസറ്റുകൾക്ക് പുറമേ, അവയിൽ കൺട്രോൾ വടികളും എമർജൻസി പ്രൊട്ടക്ഷൻ വടികളും ഉണ്ട്. ന്യൂട്രോണുകളെ നന്നായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന പദാർത്ഥം കൊണ്ടാണ് തണ്ടുകൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. അങ്ങനെ, നിയന്ത്രണ തണ്ടുകൾ കാമ്പിലെ വ്യത്യസ്ത ആഴങ്ങളിലേക്ക് താഴ്ത്താനും അതുവഴി ന്യൂട്രോൺ ഗുണന ഘടകം ക്രമീകരിക്കാനും കഴിയും. അടിയന്തര ഘട്ടങ്ങളിൽ റിയാക്ടർ അടച്ചുപൂട്ടുന്നതിനാണ് എമർജൻസി വടി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്.

എങ്ങനെയാണ് ഒരു ആണവ റിയാക്ടർ ആരംഭിക്കുന്നത്?

ഞങ്ങൾ പ്രവർത്തന തത്വം തന്നെ കണ്ടെത്തി, എന്നാൽ റിയാക്ടർ എങ്ങനെ പ്രവർത്തനം ആരംഭിക്കാം? ഏകദേശം പറഞ്ഞാൽ, ഇതാ - യുറേനിയത്തിൻ്റെ ഒരു കഷണം, പക്ഷേ ചെയിൻ പ്രതികരണം അതിൽ സ്വന്തമായി ആരംഭിക്കുന്നില്ല. ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്സിൽ ക്രിട്ടിക്കൽ മാസ് എന്ന ആശയം ഉണ്ട് എന്നതാണ് വസ്തുത.

ആണവ ഇന്ധനം ആണവ ഇന്ധനം

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ ആരംഭിക്കാൻ ആവശ്യമായ ഫിസൈൽ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ പിണ്ഡമാണ് ക്രിട്ടിക്കൽ മാസ്.

ഇന്ധന വടികളുടെയും നിയന്ത്രണ വടികളുടെയും സഹായത്തോടെ, ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനത്തിൻ്റെ ഒരു നിർണായക പിണ്ഡം ആദ്യം റിയാക്ടറിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് റിയാക്ടർ പല ഘട്ടങ്ങളിലായി ഒപ്റ്റിമൽ പവർ ലെവലിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നു.

നിങ്ങൾക്ക് ഇഷ്‌ടപ്പെടും: ഹ്യുമാനിറ്റീസ് വിദ്യാർത്ഥികൾക്കുള്ള ഗണിത തന്ത്രങ്ങൾ, അത്രയല്ല (ഭാഗം 1)
ഈ ലേഖനത്തിൽ ഞങ്ങൾ നിങ്ങൾക്ക് നൽകാൻ ശ്രമിച്ചു പൊതു ആശയംഒരു ന്യൂക്ലിയർ (ന്യൂക്ലിയർ) റിയാക്ടറിൻ്റെ ഘടനയെയും പ്രവർത്തന തത്വത്തെയും കുറിച്ച്. വിഷയത്തിൽ നിങ്ങൾക്ക് എന്തെങ്കിലും ചോദ്യങ്ങളുണ്ടെങ്കിലോ സർവ്വകലാശാലയിലെ ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്സിൽ എന്തെങ്കിലും പ്രശ്നം ചോദിച്ചാലോ, ഞങ്ങളുടെ കമ്പനിയുടെ സ്പെഷ്യലിസ്റ്റുകളെ ബന്ധപ്പെടുക. പതിവുപോലെ, നിങ്ങളുടെ പഠനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഏത് പ്രശ്‌നവും പരിഹരിക്കാൻ നിങ്ങളെ സഹായിക്കാൻ ഞങ്ങൾ തയ്യാറാണ്. ഞങ്ങൾ ഇതിലായിരിക്കുമ്പോൾ, നിങ്ങളുടെ ശ്രദ്ധയ്‌ക്കായി മറ്റൊരു വിദ്യാഭ്യാസ വീഡിയോ ഇതാ!

blog/kak-rabotaet-yadernyj-reaktor/

റഷ്യൻ ആണവ വ്യവസായത്തിലെ പ്രധാന കണ്ണിയാണ് ഈ നോൺസ്ക്രിപ്റ്റ് ഗ്രേ സിലിണ്ടർ. തീർച്ചയായും ഇത് വളരെ അവതരിപ്പിക്കാവുന്നതായി തോന്നുന്നില്ല, പക്ഷേ അതിൻ്റെ ഉദ്ദേശ്യം മനസിലാക്കുകയും നോക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് മൂല്യവത്താണ് സവിശേഷതകൾ, അതിൻ്റെ സൃഷ്ടിയുടെയും ഘടനയുടെയും രഹസ്യം സംസ്ഥാനം അതിൻ്റെ കണ്ണിലെ കൃഷ്ണമണി പോലെ സംരക്ഷിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് നിങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ.

അതെ, ഞാൻ പരിചയപ്പെടുത്താൻ മറന്നു: യുറേനിയം ഐസോടോപ്പുകൾ VT-3F (nth തലമുറ) വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു വാതക സെൻട്രിഫ്യൂജ് ഇതാ. പ്രവർത്തന തത്വം പ്രാഥമികമാണ്, ഒരു പാൽ സെപ്പറേറ്റർ പോലെയാണ്; ഭാരമുള്ളത് അപകേന്ദ്രബലത്തിൻ്റെ സ്വാധീനത്താൽ പ്രകാശത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു. അപ്പോൾ എന്താണ് പ്രാധാന്യവും പ്രത്യേകതയും?

ആദ്യം, നമുക്ക് മറ്റൊരു ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകാം - പൊതുവേ, എന്തിനാണ് യുറേനിയം വേർതിരിക്കുന്നത്?

പ്രകൃതിദത്ത യുറേനിയം, ഭൂമിയിൽ തന്നെ കിടക്കുന്നു, രണ്ട് ഐസോടോപ്പുകളുടെ ഒരു കോക്ടെയ്ൽ ആണ്: യുറേനിയം-238ഒപ്പം യുറേനിയം-235(ഒപ്പം 0.0054% U-234).
യുറാൻ-238, അത് ഭാരമുള്ളതാണ്, ചാരനിറംലോഹം. നിങ്ങൾക്ക് ഒരു പീരങ്കി ഷെൽ ഉണ്ടാക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ... ഒരു കീചെയിൻ. നിങ്ങൾക്ക് ഇതിൽ നിന്ന് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നത് ഇതാ യുറേനിയം-235? ആദ്യം ആണവ ബോംബ്, രണ്ടാമതായി, ആണവ നിലയങ്ങൾക്കുള്ള ഇന്ധനം. ഇവിടെ നമ്മൾ പ്രധാന ചോദ്യത്തിലേക്ക് വരുന്നു - ഈ രണ്ട്, ഏതാണ്ട് സമാനമായ ആറ്റങ്ങളെ പരസ്പരം എങ്ങനെ വേർതിരിക്കാം? ഇല്ല, ശരിക്കും എങ്ങനെ?!

വഴിമധ്യേ:യുറേനിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ആരം 1.5 10 -8 സെൻ്റീമീറ്റർ ആണ്.

യുറേനിയം ആറ്റങ്ങളെ സാങ്കേതിക ശൃംഖലയിലേക്ക് നയിക്കണമെങ്കിൽ, അത് (യുറേനിയം) വാതകാവസ്ഥയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യണം. തിളപ്പിച്ചിട്ട് കാര്യമില്ല, യുറേനിയവും ഫ്ലൂറിനും യോജിപ്പിച്ച് യുറേനിയം ഹെക്സാഫ്ലൂറൈഡ് കിട്ടിയാൽ മതി. എച്ച്.എഫ്.സി. അതിൻ്റെ ഉൽപാദനത്തിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ വളരെ സങ്കീർണ്ണവും ചെലവേറിയതുമല്ല, അതിനാൽ എച്ച്.എഫ്.സിഈ യുറേനിയം ഖനനം ചെയ്യുന്നിടത്ത് അവർക്ക് അത് ലഭിക്കും. UF6 മാത്രമാണ് വളരെ അസ്ഥിരമായ യുറേനിയം സംയുക്തം (53 ° C വരെ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ഹെക്സാഫ്ലൂറൈഡ് (ചിത്രം) നേരിട്ട് ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് വാതകാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്നു). തുടർന്ന് അത് പ്രത്യേക പാത്രങ്ങളിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്യുകയും സമ്പുഷ്ടീകരണത്തിനായി അയയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഒരു ചെറിയ ചരിത്രം

ന്യൂക്ലിയർ റേസിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ, യുഎസ്എസ്ആറിൻ്റെയും യുഎസ്എയുടെയും ഏറ്റവും വലിയ ശാസ്ത്ര മനസ്സുകൾ ഡിഫ്യൂഷൻ വേർപിരിയൽ എന്ന ആശയത്തിൽ പ്രാവീണ്യം നേടി - യുറേനിയം ഒരു അരിപ്പയിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു. ചെറുത് 235-ാമത്ഐസോടോപ്പ് കടന്നുപോകും, ​​കൂടാതെ "കൊഴുപ്പ്" 238-ാമത്കുടുങ്ങിപ്പോകും. മാത്രമല്ല, നാനോ-ദ്വാരങ്ങളുള്ള ഒരു അരിപ്പ ഉണ്ടാക്കുക സോവിയറ്റ് വ്യവസായം 1946-ൽ അത് ഏറ്റവും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമായിരുന്നില്ല.

കൗൺസിലിന് കീഴിലുള്ള സയൻ്റിഫിക് ആൻഡ് ടെക്നിക്കൽ കൗൺസിലിൽ ഐസക് കോൺസ്റ്റാൻ്റിനോവിച്ച് കിക്കോയിൻ്റെ റിപ്പോർട്ടിൽ നിന്ന് പീപ്പിൾസ് കമ്മീഷണർമാർ(യു.എസ്.എസ്.ആർ ആറ്റോമിക് പ്രോജക്റ്റിലെ (എഡ്. റിയാബേവ്) തരംതിരിക്കപ്പെട്ട വസ്തുക്കളുടെ ഒരു ശേഖരത്തിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നത്): നിലവിൽ, ഏകദേശം 5/1,000 മില്ലിമീറ്റർ ദ്വാരങ്ങളുള്ള മെഷുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഞങ്ങൾ പഠിച്ചു, അതായത്. അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ തന്മാത്രകളുടെ സ്വതന്ത്ര പാതയേക്കാൾ 50 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. തൽഫലമായി, അത്തരം ഗ്രിഡുകളിൽ ഐസോടോപ്പ് വേർതിരിവ് സംഭവിക്കുന്ന വാതക മർദ്ദം 1/50 ൽ കുറവായിരിക്കണം. അന്തരീക്ഷമർദ്ദം. പ്രായോഗികമായി, ഏകദേശം 0.01 അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ കരുതുന്നു, അതായത്. നല്ല വാക്വം അവസ്ഥയിൽ. ഒരു ലൈറ്റ് ഐസോടോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് 90% സാന്ദ്രതയിലേക്ക് സമ്പുഷ്ടമായ ഒരു ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കുന്നതിന് (സ്ഫോടനാത്മകത ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ഈ സാന്ദ്രത മതിയാകും), ഒരു കാസ്കേഡിൽ അത്തരം 2,000 ഘട്ടങ്ങൾ സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണെന്ന് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ കാണിക്കുന്നു. ഞങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും ഭാഗികമായി നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന യന്ത്രത്തിൽ, പ്രതിദിനം 75-100 ഗ്രാം യുറേനിയം-235 ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഇൻസ്റ്റാളേഷനിൽ ഏകദേശം 80-100 "നിരകൾ" അടങ്ങിയിരിക്കും, അവയിൽ ഓരോന്നിനും 20-25 ഘട്ടങ്ങൾ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യപ്പെടും."

ചുവടെയുള്ള ഒരു രേഖയാണ് - ആദ്യത്തെ അണുബോംബ് സ്ഫോടനത്തിൻ്റെ തയ്യാറെടുപ്പിനെക്കുറിച്ച് ബെരിയ സ്റ്റാലിന് നൽകിയ റിപ്പോർട്ട്. 1949-ലെ വേനൽക്കാലത്തിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ച ആണവ വസ്തുക്കളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു ചെറിയ വിവരങ്ങൾ ചുവടെയുണ്ട്.

ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾക്കായി സങ്കൽപ്പിക്കുക - 2000 കനത്ത ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ, വെറും 100 ഗ്രാമിന് വേണ്ടി! ശരി, ഇത് എന്തുചെയ്യണം, ഞങ്ങൾക്ക് ബോംബുകൾ ആവശ്യമാണ്. അവർ ഫാക്ടറികൾ നിർമ്മിക്കാൻ തുടങ്ങി, ഫാക്ടറികൾ മാത്രമല്ല, മുഴുവൻ നഗരങ്ങളും. ശരി, നഗരങ്ങളിൽ മാത്രം, ഈ ഡിഫ്യൂഷൻ പ്ലാൻ്റുകൾക്ക് വളരെയധികം വൈദ്യുതി ആവശ്യമായിരുന്നു, അവർക്ക് സമീപത്ത് പ്രത്യേക പവർ പ്ലാൻ്റുകൾ നിർമ്മിക്കേണ്ടിവന്നു.

സോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ, പ്ലാൻ്റ് നമ്പർ 813-ൻ്റെ ആദ്യ ഘട്ടം D-1 രൂപകല്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത് 3100 വേർതിരിക്കൽ ഘട്ടങ്ങളുള്ള 2 കാസ്കേഡുകളിൽ പ്രതിദിനം 140 ഗ്രാം 92-93% യുറേനിയം-235 എന്ന മൊത്തം ഉൽപാദനത്തിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളതാണ്. സ്വെർഡ്ലോവ്സ്കിൽ നിന്ന് 60 കിലോമീറ്റർ അകലെയുള്ള വെർഖ്-നെയ്വിൻസ്ക് ഗ്രാമത്തിലെ പൂർത്തിയാകാത്ത ഒരു വിമാന പ്ലാൻ്റ് നിർമ്മാണത്തിനായി അനുവദിച്ചു. പിന്നീട് അത് സ്വെർഡ്ലോവ്സ്ക് -44 ആയി മാറി, പ്ലാൻ്റ് 813 (ചിത്രം) യുറൽ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്ലാൻ്റായി - ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ വേർതിരിക്കൽ പ്ലാൻ്റ്.

വലിയ സാങ്കേതിക ബുദ്ധിമുട്ടുകളോടെയാണെങ്കിലും, ഡിഫ്യൂഷൻ വേർതിരിവിൻ്റെ സാങ്കേതികവിദ്യ ഡീബഗ്ഗ് ചെയ്തെങ്കിലും, കൂടുതൽ സാമ്പത്തികമായ സെൻട്രിഫ്യൂജ് പ്രക്രിയ വികസിപ്പിക്കുക എന്ന ആശയം അജണ്ടയിൽ നിന്ന് വിട്ടുപോയില്ല. എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഞങ്ങൾ ഒരു സെൻട്രിഫ്യൂജ് സൃഷ്ടിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 20 മുതൽ 50 മടങ്ങ് വരെ കുറയും!

ഒരു സെൻട്രിഫ്യൂജ് എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

ഇതിൻ്റെ ഘടന പ്രാഥമികത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, പഴയതിന് സമാനമാണ് അലക്കു യന്ത്രം"സ്പിൻ / ഡ്രൈ" മോഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കറങ്ങുന്ന റോട്ടർ സീൽ ചെയ്ത കേസിംഗിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ഈ റോട്ടറിലേക്ക് ഗ്യാസ് വിതരണം ചെയ്യുന്നു (UF6). അപകേന്ദ്രബലം കാരണം, ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തേക്കാൾ ലക്ഷക്കണക്കിന് മടങ്ങ് വലുതാണ്, വാതകം "കനത്ത", "വെളിച്ചം" ഭിന്നസംഖ്യകളായി വേർപെടുത്താൻ തുടങ്ങുന്നു. ഭാരം കുറഞ്ഞതും കനത്തതുമായ തന്മാത്രകൾ റോട്ടറിൻ്റെ വിവിധ മേഖലകളിൽ ഗ്രൂപ്പുചെയ്യാൻ തുടങ്ങുന്നു, പക്ഷേ മധ്യഭാഗത്തും ചുറ്റളവിലും അല്ല, മുകളിലും താഴെയുമായി.

സംവഹന പ്രവാഹങ്ങൾ മൂലമാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത് - റോട്ടർ കവർ ചൂടാക്കുകയും വാതകത്തിൻ്റെ എതിർപ്രവാഹം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സിലിണ്ടറിൻ്റെ മുകളിലും താഴെയുമായി രണ്ട് ചെറിയ ഇൻടേക്ക് ട്യൂബുകൾ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരു മെലിഞ്ഞ മിശ്രിതം താഴത്തെ ട്യൂബിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, ആറ്റങ്ങളുടെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള മിശ്രിതം മുകളിലെ ട്യൂബിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. 235U. ഈ മിശ്രിതം അടുത്ത സെൻട്രിഫ്യൂജിലേക്ക് പോകുന്നു, അങ്ങനെ, ഏകാഗ്രത വരെ 235-ാമത്യുറേനിയം ആവശ്യമുള്ള മൂല്യത്തിൽ എത്തില്ല. സെൻട്രിഫ്യൂജുകളുടെ ഒരു ശൃംഖലയെ കാസ്കേഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ.

ശരി, ഒന്നാമതായി, ഭ്രമണ വേഗത - ആധുനിക തലമുറ സെൻട്രിഫ്യൂജുകളിൽ ഇത് 2000 ആർപിഎസിൽ എത്തുന്നു (ഇത് എന്തിനുമായി താരതമ്യം ചെയ്യണമെന്ന് എനിക്കറിയില്ല ... ഒരു വിമാന എഞ്ചിനിലെ ടർബൈനേക്കാൾ 10 മടങ്ങ് വേഗത)! മൂന്ന് പതിറ്റാണ്ടുകളായി ഇത് നിർത്താതെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു! ആ. ഇപ്പോൾ ബ്രെഷ്നെവിൻ്റെ കീഴിൽ ഓണാക്കിയിരിക്കുന്ന സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾ കാസ്കേഡുകളിൽ കറങ്ങുന്നു! സോവിയറ്റ് യൂണിയൻ ഇപ്പോൾ നിലവിലില്ല, പക്ഷേ അവ കറങ്ങുകയും കറങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിൻ്റെ പ്രവർത്തന ചക്രത്തിൽ റോട്ടർ 2,000,000,000,000 (രണ്ട് ട്രില്യൺ) വിപ്ലവങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നുവെന്ന് കണക്കാക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല. എന്ത് ബെയറിംഗാണ് ഇതിനെ നേരിടുക? അതെ, ഒന്നുമില്ല! അവിടെ ബെയറിംഗുകളൊന്നുമില്ല.

റോട്ടർ തന്നെ ഒരു സാധാരണ ടോപ്പാണ്, അടിയിൽ അതിന് ഒരു കൊറണ്ടം ബെയറിംഗിൽ ശക്തമായ ഒരു സൂചി ഉണ്ട്, മുകളിലെ അറ്റം ഒരു ശൂന്യതയിൽ തൂങ്ങിക്കിടക്കുന്നു. വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം. സൂചി ലളിതമല്ല, പിയാനോ സ്ട്രിംഗുകൾക്കായി സാധാരണ വയർ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ചതാണ്, ഇത് വളരെ തന്ത്രപരമായ രീതിയിൽ (ജിടി പോലെ) മൃദുവാണ്. അത്തരമൊരു ഭ്രമണ വേഗതയിൽ, സെൻട്രിഫ്യൂജ് തന്നെ മോടിയുള്ളതായിരിക്കരുത്, മറിച്ച് വളരെ മോടിയുള്ളതായിരിക്കണം എന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പ്രയാസമില്ല.

അക്കാദമിഷ്യൻ ജോസഫ് ഫ്രീഡ്‌ലാൻഡർ അനുസ്മരിക്കുന്നു: “അവർക്ക് എന്നെ മൂന്ന് തവണ വെടിവെക്കാമായിരുന്നു. ഒരിക്കൽ, ഞങ്ങൾക്ക് ഇതിനകം ലെനിൻ സമ്മാനം ലഭിച്ചപ്പോൾ, ഒരു വലിയ അപകടമുണ്ടായി, സെൻട്രിഫ്യൂജിൻ്റെ അടപ്പ് പറന്നുപോയി. കഷണങ്ങൾ ചിതറിക്കിടക്കുകയും മറ്റ് അപകേന്ദ്രങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് മേഘം ഉയർന്നു. ഞങ്ങൾക്ക് മുഴുവൻ വരിയും നിർത്തേണ്ടിവന്നു - ഒരു കിലോമീറ്റർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ! സ്രെഡ്മാഷിൽ, ജനറൽ സ്വെരേവ് സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾക്ക് ആജ്ഞാപിച്ചു; ആറ്റോമിക് പ്രോജക്റ്റിന് മുമ്പ്, അദ്ദേഹം ബെരിയയുടെ വകുപ്പിൽ ജോലി ചെയ്തു. യോഗത്തിൽ ജനറൽ പറഞ്ഞു: “സ്ഥിതി ഗുരുതരമാണ്. രാജ്യത്തിൻ്റെ പ്രതിരോധം അപകടത്തിലാണ്. ഞങ്ങൾ പെട്ടെന്ന് സാഹചര്യം ശരിയാക്കിയില്ലെങ്കിൽ, '37 നിങ്ങൾക്കായി ആവർത്തിക്കും. ഉടനെ യോഗം അവസാനിപ്പിച്ചു. അപ്പോൾ ഞങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും മുന്നോട്ട് വന്നു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യപൂർണ്ണമായും ഐസോട്രോപിക് യൂണിഫോം കവർ ഘടനയോടെ, എന്നാൽ വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ ആവശ്യമാണ്. അതിനുശേഷം, ഇത്തരത്തിലുള്ള കവറുകൾ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടു. കൂടുതൽ കുഴപ്പങ്ങളൊന്നും ഉണ്ടായില്ല. റഷ്യയിൽ 3 സമ്പുഷ്ടീകരണ പ്ലാൻ്റുകളുണ്ട്, ലക്ഷക്കണക്കിന് സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾ.
ഫോട്ടോയിൽ: ആദ്യ തലമുറ സെൻട്രിഫ്യൂജുകളുടെ പരിശോധനകൾ

റോട്ടർ ഭവനങ്ങളും തുടക്കത്തിൽ ലോഹം കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരുന്നത്, അവ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതുവരെ ... കാർബൺ ഫൈബർ. ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഉയർന്ന പിരിമുറുക്കവുമാണ്, അത് അനുയോജ്യമായ മെറ്റീരിയൽകറങ്ങുന്ന സിലിണ്ടറിന്.

UEIP ജനറൽ ഡയറക്ടർ (2009-2012) അലക്സാണ്ടർ കുർക്കിൻ അനുസ്മരിക്കുന്നു: “ഇത് പരിഹാസ്യമാകുകയായിരുന്നു. അവർ ഒരു പുതിയ, കൂടുതൽ "വിഭവശേഷിയുള്ള" സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾ പരീക്ഷിക്കുകയും പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ജീവനക്കാരിൽ ഒരാൾ റോട്ടർ പൂർണ്ണമായും നിർത്തുന്നത് വരെ കാത്തിരിക്കാതെ, കാസ്കേഡിൽ നിന്ന് അത് വിച്ഛേദിക്കുകയും കൈകൊണ്ട് സ്റ്റാൻഡിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകാൻ തീരുമാനിക്കുകയും ചെയ്തു. പക്ഷേ, എങ്ങനെ എതിർത്താലും മുന്നോട്ട് പോകുന്നതിനുപകരം, അവൻ ഈ സിലിണ്ടറിനെ ആശ്ലേഷിച്ച് പിന്നിലേക്ക് നീങ്ങാൻ തുടങ്ങി. അതിനാൽ ഭൂമി കറങ്ങുന്നതും ഗൈറോസ്കോപ്പ് ഒരു വലിയ ശക്തിയാണെന്നും ഞങ്ങൾ സ്വന്തം കണ്ണുകൊണ്ട് കണ്ടു.

ആരാണ് അത് കണ്ടുപിടിച്ചത്?

ഓ, ഇത് ഒരു നിഗൂഢതയാണ്, നിഗൂഢതയിൽ പൊതിഞ്ഞ്, സസ്പെൻസിൽ പൊതിഞ്ഞ്. പിടിക്കപ്പെട്ട ജർമ്മൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ, സിഐഎ, സ്മെർഷ് ഓഫീസർമാർ, ചാര പൈലറ്റ് പവർ എന്നിവരെപ്പോലും ഇവിടെ കാണാം. പൊതുവേ, ഗ്യാസ് സെൻട്രിഫ്യൂജിൻ്റെ തത്വം 19-ആം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ അവസാനത്തിൽ വിവരിച്ചു.

ആറ്റോമിക് പ്രോജക്റ്റിൻ്റെ ആരംഭത്തിൽ പോലും, കിറോവ് പ്ലാൻ്റിൻ്റെ പ്രത്യേക ഡിസൈൻ ബ്യൂറോയിലെ എഞ്ചിനീയറായ വിക്ടർ സെർജീവ് ഒരു അപകേന്ദ്ര വേർതിരിക്കൽ രീതി നിർദ്ദേശിച്ചു, പക്ഷേ ആദ്യം അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ സഹപ്രവർത്തകർ അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ ആശയം അംഗീകരിച്ചില്ല. അതേ സമയം, പരാജയപ്പെട്ട ജർമ്മനിയിൽ നിന്നുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർ സുഖുമിയിലെ ഒരു പ്രത്യേക ഗവേഷണ സ്ഥാപനം-5-ൽ വേർപിരിയൽ സെൻട്രിഫ്യൂജ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ പ്രവർത്തിച്ചു: ഹിറ്റ്ലറുടെ കീഴിൽ സീമെൻസിൽ പ്രമുഖ എഞ്ചിനീയറായി ജോലി ചെയ്ത ഡോ. മാക്സ് സ്റ്റീൻബെക്ക്. മുൻ മെക്കാനിക്ക്"Luftwaffe", വിയന്ന Gernot Zippe സർവകലാശാലയിൽ നിന്ന് ബിരുദം. മൊത്തത്തിൽ, ഗ്രൂപ്പിൽ ഏകദേശം 300 "കയറ്റുമതി" ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഓർക്കുന്നു സിഇഒ CJSC Centrotech-SPb സ്റ്റേറ്റ് കോർപ്പറേഷൻ Rosatom Alexey Kaliteevsky: “ഞങ്ങളുടെ വിദഗ്ധർ ജർമ്മൻ സെൻട്രിഫ്യൂജ് തികച്ചും അനുയോജ്യമല്ലെന്ന നിഗമനത്തിലെത്തി വ്യാവസായിക ഉത്പാദനം. ഭാഗികമായി സമ്പുഷ്ടമാക്കിയ ഉൽപ്പന്നം അടുത്ത ഘട്ടത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിനുള്ള സംവിധാനം സ്റ്റീൻബെക്കിൻ്റെ ഉപകരണത്തിനില്ല. ലിഡിൻ്റെ അറ്റങ്ങൾ തണുപ്പിക്കാനും വാതകം മരവിപ്പിക്കാനും അത് ഡീഫ്രോസ്റ്റ് ചെയ്യാനും ശേഖരിക്കാനും അടുത്ത സെൻട്രിഫ്യൂജിൽ ഇടാനും നിർദ്ദേശിച്ചു. അതായത്, പദ്ധതി പ്രവർത്തനരഹിതമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, പദ്ധതിക്ക് വളരെ രസകരവും അസാധാരണവുമായ നിരവധി സാങ്കേതിക പരിഹാരങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു. ഇവ "രസകരമായതും അസാധാരണമായ പരിഹാരങ്ങൾ"സോവിയറ്റ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ നേടിയ ഫലങ്ങളുമായി, പ്രത്യേകിച്ച് വിക്ടർ സെർജീവ് നിർദ്ദേശങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചു. താരതമ്യേന പറഞ്ഞാൽ, ഞങ്ങളുടെ കോംപാക്റ്റ് സെൻട്രിഫ്യൂജ് ജർമ്മൻ ചിന്തയുടെ മൂന്നിലൊന്ന് ഫലവും മൂന്നിൽ രണ്ട് സോവിയറ്റ് ഫലവുമാണ്.വഴിയിൽ, സെർജീവ് അബ്ഖാസിയയിൽ വന്ന് യുറേനിയം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ചിന്തകൾ അതേ സ്റ്റീൻബെക്കിനോടും സിപ്പിനോടും പ്രകടിപ്പിച്ചപ്പോൾ, സ്റ്റീൻബെക്കും സിപ്പും അവരെ യാഥാർത്ഥ്യമാക്കാൻ കഴിയില്ലെന്ന് തള്ളിക്കളഞ്ഞു.

അപ്പോൾ സെർജീവ് എന്താണ് കൊണ്ടുവന്നത്?

പിറ്റോട്ട് ട്യൂബുകളുടെ രൂപത്തിൽ ഗ്യാസ് സെലക്ടറുകൾ സൃഷ്ടിക്കുക എന്നതായിരുന്നു സെർജീവ് നിർദ്ദേശം. എന്നാൽ ഈ വിഷയത്തിൽ പല്ല് തിന്നിരുന്ന ഡോ. സ്റ്റീൻബെക്ക് വ്യക്തമാണ്: "അവ ഒഴുക്കിനെ മന്ദഗതിയിലാക്കും, പ്രക്ഷുബ്ധത ഉണ്ടാക്കും, വേർപിരിയൽ ഉണ്ടാകില്ല!" വർഷങ്ങൾക്കുശേഷം, തൻ്റെ ഓർമ്മക്കുറിപ്പുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, അദ്ദേഹം ഖേദിക്കുന്നു: “ഞങ്ങളിൽ നിന്ന് വരാൻ യോഗ്യമായ ഒരു ആശയം! പക്ഷെ അത് ഒരിക്കലും എൻ്റെ മനസ്സിൽ തോന്നിയില്ല..."

പിന്നീട്, ഒരിക്കൽ സോവിയറ്റ് യൂണിയന് പുറത്ത്, സ്റ്റീൻബെക്ക് സെൻട്രിഫ്യൂജുകളിൽ പ്രവർത്തിച്ചില്ല. എന്നാൽ ജർമ്മനിയിലേക്ക് പോകുന്നതിനുമുമ്പ്, സെർജീവ് സെൻട്രിഫ്യൂജിൻ്റെ ഒരു പ്രോട്ടോടൈപ്പ് പരിചയപ്പെടാൻ ജെറോണ്ട് സിപ്പിന് അവസരം ലഭിച്ചു. ലളിതമായ തത്വംഅവളുടെ ജോലി. പാശ്ചാത്യ രാജ്യങ്ങളിൽ ഒരിക്കൽ, "തന്ത്രശാലിയായ സിപ്പ്" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന, സെൻട്രിഫ്യൂജ് ഡിസൈൻ സ്വന്തം പേരിൽ പേറ്റൻ്റ് ചെയ്തു (1957 ലെ പേറ്റൻ്റ് നമ്പർ 1071597, 13 രാജ്യങ്ങളിൽ പ്രഖ്യാപിച്ചു). 1957-ൽ, യുഎസ്എയിലേക്ക് മാറിയ സിപ്പ് അവിടെ ഒരു വർക്കിംഗ് ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ നിർമ്മിച്ചു, മെമ്മറിയിൽ നിന്ന് സെർജിയേവിൻ്റെ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് പുനർനിർമ്മിച്ചു. അദ്ദേഹം അതിനെ വിളിച്ചു, നമുക്ക് ആദരാഞ്ജലി അർപ്പിക്കാം, "റഷ്യൻ സെൻട്രിഫ്യൂജ്" (ചിത്രം).

വഴിയിൽ, റഷ്യൻ എഞ്ചിനീയറിംഗ് മറ്റ് പല കേസുകളിലും സ്വയം തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരു അടിസ്ഥാന അടിയന്തരാവസ്ഥയാണ് ഉദാഹരണം വാൽവ് നിർത്തുക. സെൻസറുകളും ഡിറ്റക്ടറുകളും ഇല്ല ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ടുകൾ. കാസ്കേഡ് ഫ്രെയിമിനെ അതിൻ്റെ ദളങ്ങൾ കൊണ്ട് സ്പർശിക്കുന്ന ഒരു സമോവർ ഫ്യൂസറ്റ് മാത്രമേയുള്ളൂ. എന്തെങ്കിലും തെറ്റ് സംഭവിക്കുകയും സെൻട്രിഫ്യൂജ് ബഹിരാകാശത്ത് അതിൻ്റെ സ്ഥാനം മാറ്റുകയും ചെയ്താൽ, അത് ഇൻലെറ്റ് ലൈൻ തിരിയുകയും അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ബഹിരാകാശത്ത് ഒരു അമേരിക്കൻ പേനയും റഷ്യൻ പെൻസിലും സംബന്ധിച്ച തമാശ പോലെയാണ് ഇത്.

നമ്മുടെ ദിനങ്ങൾ

ഈ ആഴ്ച ഈ വരികളുടെ രചയിതാവ് പങ്കെടുത്തു സുപ്രധാന സംഭവം- കരാർ പ്രകാരം യുഎസ് ഊർജ്ജ നിരീക്ഷകരുടെ റഷ്യൻ ഓഫീസ് അടച്ചുപൂട്ടൽ HEU-LEU. ഈ കരാർ (ഉയർന്ന സമ്പുഷ്ടമായ യുറേനിയം - കുറഞ്ഞ സമ്പുഷ്ടമായ യുറേനിയം) ആണവ ഊർജ മേഖലയിലെ റഷ്യയും അമേരിക്കയും തമ്മിലുള്ള ഏറ്റവും വലിയ കരാറായിരുന്നു. കരാറിൻ്റെ നിബന്ധനകൾക്ക് കീഴിൽ, റഷ്യൻ ആണവ ശാസ്ത്രജ്ഞർ 500 ടൺ ആയുധ-ഗ്രേഡ് (90%) യുറേനിയം അമേരിക്കൻ ആണവ നിലയങ്ങൾക്കായി ഇന്ധനമാക്കി (4%) HFC-കളാക്കി. 1993-2009 ലെ വരുമാനം 8.8 ബില്യൺ യുഎസ് ഡോളറായിരുന്നു. യുദ്ധാനന്തര വർഷങ്ങളിൽ ഐസോടോപ്പ് വേർതിരിക്കൽ മേഖലയിൽ നമ്മുടെ ആണവ ശാസ്ത്രജ്ഞർ നടത്തിയ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റത്തിൻ്റെ യുക്തിസഹമായ ഫലമായിരുന്നു ഇത്.
ഫോട്ടോയിൽ: UEIP വർക്ക്ഷോപ്പുകളിലൊന്നിൽ ഗ്യാസ് സെൻട്രിഫ്യൂജുകളുടെ കാസ്കേഡുകൾ. അവയിൽ ഏകദേശം 100,000 ഇവിടെയുണ്ട്.

സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾക്ക് നന്ദി, സൈനികവും വാണിജ്യപരവുമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ താരതമ്യേന വിലകുറഞ്ഞ ആയിരക്കണക്കിന് ടൺ ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചു. ആണവ വ്യവസായം റഷ്യക്ക് തർക്കമില്ലാത്ത പ്രാഥമികത കൈവശം വച്ചിരിക്കുന്ന അവശേഷിക്കുന്ന ചുരുക്കം (സൈനിക വ്യോമയാനം, ബഹിരാകാശം) ഒന്നാണ്. പത്ത് വർഷം മുമ്പ് വിദേശ ഓർഡറുകൾ മാത്രം (2013 മുതൽ 2022 വരെ), കരാർ ഒഴികെയുള്ള റോസാറ്റോമിൻ്റെ പോർട്ട്ഫോളിയോ HEU-LEU 69.3 ബില്യൺ ഡോളറാണ്. 2011ൽ അത് 50 ബില്യൺ കവിഞ്ഞു...
UEIP-യിൽ HFC-കളുള്ള കണ്ടെയ്‌നറുകളുടെ ഒരു വെയർഹൗസ് ഫോട്ടോ കാണിക്കുന്നു.

1942 സെപ്തംബർ 28 ന്, സ്റ്റേറ്റ് ഡിഫൻസ് കമ്മിറ്റി നമ്പർ 2352 ൻ്റെ പ്രമേയം "യുറേനിയത്തിൽ ജോലിയുടെ ഓർഗനൈസേഷനിൽ" അംഗീകരിച്ചു. ഈ തീയതി റഷ്യൻ ആണവ വ്യവസായത്തിൻ്റെ ചരിത്രത്തിൻ്റെ ഔദ്യോഗിക തുടക്കമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

ആധുനിക ലോകത്ത് ആണവോർജത്തിൻ്റെ പ്രാധാന്യം

കഴിഞ്ഞ ഏതാനും പതിറ്റാണ്ടുകളായി ആണവോർജം വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടം നടത്തി, പല രാജ്യങ്ങളുടെയും ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട വൈദ്യുതി സ്രോതസ്സുകളിൽ ഒന്നായി മാറി. അതേസമയം, ദേശീയ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയുടെ ഈ മേഖലയുടെ വികസനത്തിന് പിന്നിൽ പതിനായിരക്കണക്കിന് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെയും എഞ്ചിനീയർമാരുടെയും സാധാരണ തൊഴിലാളികളുടെയും വലിയ പരിശ്രമങ്ങളാണെന്ന് ഓർമ്മിക്കേണ്ടതാണ്, "സമാധാനപരമായ ആറ്റം" മാറുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ എല്ലാം ചെയ്യുന്നു. ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ആളുകൾക്ക് ഒരു യഥാർത്ഥ ഭീഷണി. ഏതൊരു ആണവ നിലയത്തിൻ്റെയും യഥാർത്ഥ കാമ്പ് ആണവ റിയാക്ടറാണ്.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ സൃഷ്ടിയുടെ ചരിത്രം

രണ്ടാം ലോകമഹായുദ്ധത്തിൻ്റെ മൂർദ്ധന്യത്തിൽ അമേരിക്കയിൽ പ്രശസ്ത ശാസ്ത്രജ്ഞനും എഞ്ചിനീയറുമായ ഇ.ഫെർമിയാണ് ഇത്തരത്തിലുള്ള ആദ്യത്തെ ഉപകരണം നിർമ്മിച്ചത്. അവൻ്റെ കാരണം അസാധാരണമായ രൂപം, പരസ്പരം മുകളിൽ അടുക്കിയിരിക്കുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് ബ്ലോക്കുകളുടെ ഒരു ശേഖരത്തോട് സാമ്യമുള്ള ഈ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിനെ ചിക്കാഗോ സ്റ്റാക്ക് എന്ന് വിളിച്ചിരുന്നു. ഈ ഉപകരണം യുറേനിയത്തിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത് എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, അത് ബ്ലോക്കുകൾക്കിടയിൽ സ്ഥാപിച്ചിരുന്നു.

സോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ ഒരു ആണവ റിയാക്ടറിൻ്റെ സൃഷ്ടി

നമ്മുടെ നാട്ടിലും ആണവ വിഷയങ്ങൾ നൽകിയിരുന്നു ശ്രദ്ധ വർദ്ധിപ്പിച്ചു. ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പ്രധാന ശ്രമങ്ങൾ ആറ്റത്തിൻ്റെ സൈനിക ഉപയോഗത്തിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും, സമാധാനപരമായ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ അവർ സജീവമായി ഉപയോഗിച്ചു. 1946 ഡിസംബർ അവസാനം പ്രശസ്ത ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ I. കുർചാറ്റോവിൻ്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഒരു കൂട്ടം ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് F-1 എന്ന രഹസ്യനാമമുള്ള ആദ്യത്തെ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ നിർമ്മിച്ചത്. തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനത്തിൻ്റെ അഭാവമായിരുന്നു ഇതിൻ്റെ പ്രധാന പോരായ്മ, അതിനാൽ അത് പുറത്തുവിട്ട ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ശക്തി വളരെ നിസ്സാരമായിരുന്നു. അതേ സമയം, സോവിയറ്റ് ഗവേഷകർ അവർ ആരംഭിച്ച ജോലി പൂർത്തിയാക്കി, അതിൻ്റെ ഫലമായി ഒബ്നിൻസ്ക് നഗരത്തിലെ ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ആണവ നിലയം വെറും എട്ട് വർഷത്തിന് ശേഷം തുറന്നു.

റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം

ഒരു ആണവ റിയാക്ടർ വളരെ സങ്കീർണ്ണവും അപകടകരവുമാണ് സാങ്കേതിക ഉപകരണം. യുറേനിയം ക്ഷയിക്കുമ്പോൾ നിരവധി ന്യൂട്രോണുകൾ പുറത്തുവിടുന്നു എന്ന വസ്തുതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഇതിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം, ഇത് അയൽപക്കത്തുള്ള യുറേനിയം ആറ്റങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്രാഥമിക കണങ്ങളെ പുറത്താക്കുന്നു. ഈ ചെയിൻ പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ഗണ്യമായ തുകതാപത്തിൻ്റെയും ഗാമാ കിരണങ്ങളുടെയും രൂപത്തിൽ ഊർജ്ജം. അതേസമയം, ഈ പ്രതികരണം ഏതെങ്കിലും വിധത്തിൽ നിയന്ത്രിച്ചില്ലെങ്കിൽ, യുറേനിയം ആറ്റങ്ങളുടെ വിഘടനം സംഭവിക്കുമെന്ന വസ്തുത കണക്കിലെടുക്കണം. ചെറിയ സമയംനയിച്ചേക്കും ശക്തമായ സ്ഫോടനംഅഭികാമ്യമല്ലാത്ത പ്രത്യാഘാതങ്ങളോടെ.

പ്രതികരണം കർശനമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട പരിധിക്കുള്ളിൽ തുടരുന്നതിന്, ഒരു ആണവ റിയാക്ടറിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. നിലവിൽ, അത്തരം ഓരോ ഘടനയും ഒരുതരം ബോയിലറാണ്, അതിലൂടെ ശീതീകരണം ഒഴുകുന്നു. സാധാരണയായി ഈ ശേഷിയിൽ വെള്ളം ഉപയോഗിക്കുന്നു, എന്നാൽ ദ്രാവക ഗ്രാഫൈറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ കനത്ത വെള്ളം ഉപയോഗിക്കുന്ന ആണവ നിലയങ്ങൾ ഉണ്ട്. നൂറുകണക്കിന് പ്രത്യേക ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള കാസറ്റുകൾ ഇല്ലാതെ ഒരു ആധുനിക ആണവ റിയാക്ടർ സങ്കൽപ്പിക്കുക അസാധ്യമാണ്. അവയിൽ ഇന്ധനം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ശീതീകരണങ്ങൾ ഒഴുകുന്ന ചാനലുകളിലൂടെ. ന്യൂട്രോണുകളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കാനും അതുവഴി ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ മന്ദഗതിയിലാക്കാനും കഴിവുള്ള ഒരു പ്രത്യേക പാളിയാണ് ഈ കാസറ്റ് പൂശിയത്.

ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറും അതിൻ്റെ സംരക്ഷണവും

ഇതിന് നിരവധി സംരക്ഷണ തലങ്ങളുണ്ട്. ശരീരത്തിന് പുറമേ, മുകളിൽ പ്രത്യേക താപ ഇൻസുലേഷനും ജൈവ സംരക്ഷണവും കൊണ്ട് മൂടിയിരിക്കുന്നു. ഒരു എഞ്ചിനീയറിംഗ് വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഈ ഘടന ശക്തമായ ഉറപ്പുള്ള കോൺക്രീറ്റ് ബങ്കറാണ്, വാതിലുകൾ കഴിയുന്നത്ര കർശനമായി അടച്ചിരിക്കുന്നു.