Дело о радиоактивном кобальте - Маспэн Андрэ (читаем книги онлайн бесплатно полностью .TXT) 📗
— Это принцип атомной бомбы? — спросил снедаемый любопытством Голова-яйцо.
— Это также принцип реакторов, — ответил г-н Кудерк.
Он собирался, несомненно, еще многое нам сообщить по
этому поводу, но мы подошли к зданию классического стиля, которое скрывал от нас большой металлический купол, где помещался самый мощный атомный реактор (или котел) EL-3. Мы быстро миновали машинный зал, и г-н Кудерк повернул запор тяжелой, герметично закрываемой двери. Мы миновали еще один пустой зал и должны были открыть еще одну такую же дверь. Казалось, что мы идем по подводной лодке. Но непроницаемость — это мера безопасности, и она надежная, так как внутреннее давление на оболочку, которая защищает атомный реактор, ниже, чем атмосферное; при аварии это помешает радиоактивному воздуху выйти наружу.
Пройдя вторую дверь, мы оказались в огромном металлическом колпаке 46 метров в диаметре. В центре колпака была установлена своеобразная 14-сторонняя призма. Атомный реактор был соединен металлическим туннелем с бетонным помещением без окон, где находились радиоактивные стержни, которые нужно было подвергнуть химической переработке. Не только эти стержни, но в случае опасности и весь реактор могут быть отделены и помещены в бетонный погреб, так что он может служить для реактора своеобразной могилой.
Вообще же атомный реактор связан с лабораториями, с пультом наблюдения и контроля, расположенными на разных этажах вокруг металлического купола. Мощная радиация, исходящая из центра колпака, поглощается защитой из свинца и бетона. Однако устройства для отвода газов и автоматические тележки позволяют вводить через каналы все виды специального горючего, куски металла или пластических масс для исследования действия радиации. Те же самые тележки снабжают реактор урановыми стержнями и извлекают их из реактора для перевозки в помещение, где производится дезактивация.
Описание, данное нам г-ном Кудерком, показалось мне слишком кратким. Во всяком случае я не понял, как функционирует атомный реактор. Недоумение, должно быть, отразилось на моем лице, так как г-н Кудерк рассмеялся.
— По крайней мере, когда вы не понимаете, вы не делаете вида, что все уразумели. Это хорошо, мои мальчики. Надо, по мере возможности, смотреть в глубь вещей. Итак, я вам рассказал теоретически, как возникающие в процессе деления одни нейтроны расщепляют ядра других атомов и создается цепная реакция. Практически все это не так просто. Поскольку ядра чрезвычайно малы и их разделяет относительно большое расстояние, встреча нейтрона с одним из этих ядер мало вероятна, если толщина вещества недостаточно велика. Для получения цепной реакции, урана-235 например, надо иметь наименьшее минимальное количество вещества, называемое критическим, ниже которого столкновения были бы слишком малочисленны, чтобы получилось увеличение количества нейтронов. Мы подходим здесь к принципу атомной бомбы. Этот принцип таков: помещают под очень крепкую оболочку две полусферы урана-235 или плутония, отделенные одна от другой. С помощью обычного взрыва быстро сближают две эти полусферы, чтобы получить массу больше критической. После этого начнется расщепление урана со всеми известными последствиями.
— Почему же не взрывается атомный реактор? — спросил Голова-яйцо, бросив подозрительный взгляд на реактор.
— Внимание! Хотя в реакторе используется естественный уран, то есть смесь двух изотопов, самая большая трудность состоит в том, как поддерживать реакцию на желательном уровне. Действительно, возможно, что нейтроны будут поглощены не ядрами урана, а более легкими ядрами, в частности продуктами распада урана-238. Когда количество легких ядер возрастает до такой степени, что процесс разделения замедляется, говорят, что реактор отравляется вредными веществами. Таким образом, время от времени необходимо удалять из реактора бруски урана и химически их очищать.
— Чистка происходит в «каземате», о котором вы говорили? — спросил я, чтобы главным образом показать, что я не позабыл ничего из данных объяснений.
— Да, но это не все. Нужно экономить число нейтронов. Чтобы уменьшить число нейтронов, бесполезно уходящих в атмосферу, надо поместить вокруг стержней урана нечто вроде отражателя. В реакторе EL-3 применяют в качестве отражателя графит, малопоглощающее вещество, в котором столкновения нейтронов с ядрами упруги, как удар теннисного мяча о стену. Как вы уже знаете, полезны только 0,7 процента урана-235, остальное — это относительно инертные ядра урана-238. Однако мы видели, что очень быстрые нейтроны могут расщеплять уран-238. Чтобы нейтроны, выделенные ураном-235, могли вызвать деление урана-235, и только, нужно уменьшить их энергию. И вот графит играет роль замедлителя нейтронов. Но и этого недостаточно. В нашем реакторе применяют еще один замедлитель: тяжелую воду. Нейтроны соприкасаются с ядрами тяжелого водорода без поглощения. Таким образом они теряют часть своей энергии. Замедленные, или тепловые, нейтроны будут более действенными, то есть у них больше возможности быть захваченными ядрами урана-235. Тяжелая вода циркулирует вокруг стержней. Она не только замедляет нейтроны, но и поглощает тепло, создаваемое ядерной энергией. Наш реактор EL-3 имеет высокий поток нейтронов, соответствующий тепловой мощности 15 мегаватт. Реактор в Маркуле еще мощнее.
— Но когда уран-235 будет полностью расщеплен? — спросил Голова-яйцо.
— Следует заменить стержни. Теперь происходит замечательное явление. По мере того как уран расщепляется, он заменяется в очень большой степени плутонием, продуктом превращения урана-238. Плутоний обладает той же способностью к расщеплению, что и уран-235.
— Но тогда, — мечтательно сказал Голова-яйцо, — стоит ли замедлять нейтроны? Мешать им встречаться с ядрами урана-238?
— Мое дитя, — воскликнул г-н Кудерк, — поверь мне, несмотря на твое прозвище, у тебя хорошая голова!
Голова-яйцо покраснел. Думаю, никакой комплимент не мог доставить ему большего удовольствия.
— Да, противоречие, которое ты заметил, имеет место. Мы стоим перед выбором. Чем больше погружают стержни урана в тяжелую воду, тем больше получают замедленных нейтронов и посредством расщепления урана-235 или плутония — атомной энергии. Теперь мы имеем реакторы большой мощности. Эти реакторы могут создавать очень большую радиоактивность в результате кипения и испарения тяжелой воды. Для предупреждения несчастных случаев ставят регулирующие стержни из кадмия — элемента, сильно поглощающего нейтроны. Но можно не так сильно замедлять нейтроны и использовать их для производства плутония и урана-238. Увы, создание атомной бомбы поглощает огромное количество плутония в ущерб той пользе, какую он мог бы принести французской промышленности. Поэтому у нас во Франции сейчас больше плутониевых реакторов, чем энергетических.
После этих слов мы вышли из помещения атомного реактора на аллею. Увлекшись собственными объяснениями, г-н Кудерк продолжал говорить. Но его речь теперь была обращена в будущее. Он говорил нам об огромных запасах ядерной энергии, которой располагает человечество. Угроза ужасной атомной войны должна бы вынудить людей навести порядок в международных делах. Ведь человечество располагает теперь энергией, чтобы превратить пустыни и ледники в плодородные земли. Движимые атомной энергией огромные машины могли бы трудиться вместо людей. Голод, который еще свирепствует во многих частях земного шара, исчез бы, и человечество вступило бы в золотой век изобилия.
Я почувствовал усталость. Г-н Кудерк это заметил. Он предложил нам вернуться в Жиф-сюр-Иветт сыграть партию в волейбол. Мы вернулись назад к тому месту, где ученый оставил свой автомобиль. С тяжелой головой, с пылающими ушами — в результате умственного напряжения, к которому я не привык, — я искал способ, как напомнить г-ну Кудерку о его обещании. Но у нашего чичероне была-хорошая память.
— Подождите меня минутку, — сказал он, предлагая нам занять место в машине. — Я пойду за счетчиком. Да простит меня бог, если совершаю ошибку…
