L'umanità è sempre alla ricerca di nuove fonti di energia che possono risolvere molti problemi. Ma non sempre, sono sicuri. Così, in particolare, è ampiamente utilizzato oggi nucleare reattori , anche se in grado di sviluppare solo un enorme quantità tale di tutta l'energia elettrica necessaria sono ancora in pericolo di vita. Ma, oltre a l'uso dell'energia nucleare per scopi pacifici, alcuni paesi del mondo hanno imparato ad usarlo, e in campo militare, in particolare per la realizzazione di testate nucleari. In questo articolo verrà discusso sulla base di tali armi distruttive, il cui nome – plutonio per uso militare.
sfondo
In questa forma compatta metallo contiene almeno 93,5% 239Pu isotopo. Plutonio per uso militare è stato chiamato così in modo da rendere possibile distinguere dal "fratello del reattore." In linea di principio, il plutonio si forma sempre assolutamente in qualsiasi reattore nucleare, la quale, a sua volta, gira su uranio a basso arricchimento o naturale, contenente, per la maggior parte, l'isotopo 238U. 
Uso in settore militare
Plutonio per uso militare 239Pu – base di armi nucleari. In questo caso, l'uso di isotopi con numeri di massa 240 e 242 è irrilevante, dal momento che producono sfondo molto elevata neutroni, che in definitiva impedisce la creazione e la progettazione di carico nucleare ad alte prestazioni. Inoltre, isotopi di plutonio 240Pu e 241Pu sono significativamente più piccole emivita rispetto al 239Pu, tuttavia plutonio parti fortemente riscaldate. E 'a questo proposito nel ingegneri di armi nucleari sono costretti per aggiungere ulteriori elementi per rimuovere il calore in eccesso. Tra l'altro, 239Pu puro corpo più caldo. Non si può non tener conto del fatto che i prodotti del decadimento degli isotopi pesanti viene sottoposta a modifiche dannose nel reticolo cristallino del metallo, ed è riconfigura abbastanza naturali parti di plutonio, che alla fine può causare un fallimento totale di un dispositivo esplosivo nucleare.
In generale, tutte queste difficoltà possono essere superate. E, in pratica, abbiamo più volte superato il test di ordigni esplosivi sulla base di esso è il plutonio "reattore". Ma si deve comprendere che un'arma nucleare non è l'ultima posizione è occupata da loro compattezza, peso ridotto, durata e affidabilità. A questo proposito, usano solo il plutonio weapon-grade. 
Le caratteristiche del design dei reattori di produzione
Quasi tutte le plutonio in Russia è stato generato nel reattore munito di un moderatore grafite. Ciascuno dei reattori è costruito attorno a blocchi assemblati cilindrica di grafite.
Assemblati tra i blocchi di grafite hanno un apposito alloggiamento per fornire circolazione continua di refrigerante, che viene utilizzato come azoto. Nella struttura assemblata, e sono disposti verticalmente canali creati per il passaggio dell'acqua di raffreddamento sopra carburante. Di per sé, il complesso è rigidamente supportato sulla struttura con fori per canali utilizzati per la spedizione già irraggiato combustibile. Così ciascuno dei canali a parete sottile tubo è realizzato con una lega di alluminio leggero e molto forte. La maggior parte dei canali descritti ha 70 barre di combustibile. acqua di raffreddamento scorre direttamente intorno alle barre di combustibile, rimuovere il calore in eccesso da loro. 
L'aumento reattori di produzione di energia
Inizialmente, il primo reattore "faro" funzionava con una capacità di 100 MW termici. Tuttavia, il principale leader del programma di sviluppo di armi nucleari sovietiche, Igor Kurchatov ha presentato una proposta, che era che il reattore è in inverno ha lavorato con una capacità di 170-190 MW, e nel periodo estivo – 140-150 MW. Questo approccio ha consentito al reattore per la produzione di circa 140 grammi di plutonio prezioso al giorno.
Nel 1952, i lavori di ricerca scientifica completi sono stati effettuati al fine di aumentare la capacità di produzione di operare reattori tali metodi:
- Aumentando il flusso di acqua utilizzata per il raffreddamento e fluisce attraverso la zona attiva di un impianto nucleare.
- Aumentando la resistenza alla corrosione fenomeno che si verifica in prossimità dei canali insert.
- Diminuendo la velocità di ossidazione della grafite.
- accumulo di temperatura all'interno delle celle a combustibile.
Come risultato, la capacità dell'acqua di circolazione viene significativamente aumentata dopo essere stata aumentata e la distanza tra le pareti del canale di carburante. La corrosione è anche riuscito a sbarazzarsi. A questo scopo, abbiamo selezionato le leghe di alluminio più idonei sono stati attivamente aggiungendo bicromato di sodio, che in ultima analisi migliorato la morbidezza dell'acqua di raffreddamento (pH era pari a circa 6,0-6,2). Ossidazione di grafite ha cessato di essere un problema reale, dopo l'acciaio diffusa azoto (precedentemente utilizzato solo aria) per il raffreddamento. 
Al tramonto 1950 innovazioni sono state pienamente realizzati nella pratica, riducendo così il gonfiore indotta da radiazioni di uranio estremamente inutili, ridurre notevolmente aste indurimento termico di uranio per migliorare la resistenza della membrana e migliorare il controllo di qualità della produzione.
La produzione del "Mayak"
"Chelyabinsk-65" – una delle piante più sensibili in cui è stato prodotto plutonio per uso militare. L'impresa è stata più reattori, ognuno dei quali ci sarà uno sguardo più attento.
Un reattore
L'impianto è stato progettato e costruito sotto la guida del leggendario N. A. Dollezhalya. Ha lavorato con una capacità di 100 MW. Il reattore era 1,149 disposti verticalmente controllo e combustibile canali nel blocco di grafite. Completa peso della struttura è stata di circa 1.050 tonnellate. Praticamente tutti i canali (tranne 25) vengono caricati con l'uranio, la massa totale di 120-130 tonnellate. 17 canali sono utilizzati per aste di comando e 8 – per gli esperimenti. Il tasso massimo rilascio di calore del disegno della cella a combustibile pari a 3,45 kW. In un primo reattore prodotte circa 100 grammi di plutonio al giorno. Primo metallo di plutonio è stata fatta 16 aprile 1949.
carenze tecnologiche
Quasi piuttosto un problema serio, che è la corrosione di inserti e rivestimenti della cella a combustibile di alluminio sono stati immediatamente identificato. Inoltre essi gonfiato e danneggiato barre di combustibile e scorreva direttamente in acqua di raffreddamento del nocciolo del reattore. Dopo ogni reattore perdite doveva essere fermato per fino a 10 ore all'aria grafite secca. Nel mese di gennaio 1949 sono stati sostituiti inserti nei canali. Dopo di che, avviare l'installazione ha avuto luogo 26 Marzo 1949.
Grade produzione di plutonio nel reattore A che è stata accompagnata da ogni sorta di difficoltà elaborata nel corso degli anni 1950-1954, con una potenza media di 180 MW unità. Il lavoro successivo all'inizio del reattore seguito da un uso più intensivo di esso, che è del tutto naturale e ha portato ad arresti più frequenti (fino a 165 volte al mese). Come risultato, in Ottobre 1963 il reattore è stato chiuso e riaperto solo in primavera del 1964. La sua campagna è completamente finito nel 1987 e durante tutto il periodo di funzionamento a lungo termine produce 4,6 tonnellate di plutonio.
reattori AB
L'impresa "Chelyabinsk-65" tre reattori AB è deciso di costruire nell'autunno del 1948. La loro capacità di produzione è di 200-250 grammi di plutonio al giorno. capo progettista del progetto è stato Savin. Ciascun reattore consisteva di 1 996 canali, 65 dei quali controlli. ciascun canale è dotato di uno speciale perdite rivelatore refrigerante – Le piante novità tecniche è stato utilizzato. Tale mossa mi permetterà a orecchio senza interrompere il funzionamento del reattore.
Il primo anno di funzionamento dei reattori ha rivelato che essi generano circa 260 grammi di plutonio al giorno. Tuttavia, dal secondo anno di potenza operazione viene gradualmente aumentando, e già nel 1963 il tasso era di 600 MW. Dopo la seconda revisione è stato completamente risolto il problema con gli inserti, e la potenza ha già raggiunto 1.200 MW con una produzione annua di plutonio 270 chilogrammi. Questi indicatori sono sopravvissuti per completare la chiusura dei reattori. 
Reattore AI-IR
Chelyabinsk aziende di utilizzare questa impostazione nel periodo dal 22 dicembre 1951 al 25 maggio 1987. Oltre a uranio, il reattore prodotto come cobalto-60, e polonio-210. Inizialmente, l'impianto ha prodotto trizio, ma in seguito ha cominciato a ricevere e plutonio.
Anche Impianto di lavorazione del plutonio per uso militare ha dovuto costruire reattori operanti sulla acqua pesante e l'unico reattore ad acqua leggera (il suo nome – "Ruslan"). 
gigante siberiano
"Tomsk-7" – che è il nome portava la pianta, che ha cinque reattori per creare plutonio. Ciascuno degli aggregati di grafite applicata per rallentare i neutroni, e acqua comune per garantire un adeguato raffreddamento.
E il reattore 1-lavorato con il sistema di raffreddamento in cui l'acqua viene fatta passare una volta. Tuttavia, gli altri quattro unità sono state dotate di un circuito primario chiuso dotato di scambiatori di calore. Questo design permette di sviluppare ancora più in là e vapore, che a sua volta aiuta nella produzione di energia elettrica e riscaldamento dei vari locali.
"Tomsk-7", e il reattore è stato chiamato anche EI-2, che, a sua volta, ha un duplice scopo: produrre plutonio a spese del vapore prodotto energia elettrica prodotta di 100 MW e 200 MW di energia termica. 
informazioni importanti
Su rassicurazioni di scienziati, il tempo di dimezzamento del plutonio per uso militare è di circa 24 360 anni. Una cifra enorme! A questo proposito, una domanda particolarmente acuto diventa: "Come correttamente a che fare con la produzione di rifiuti della voce" La migliore opzione è considerata la costruzione di aziende speciali per l'ulteriore elaborazione di plutonio per uso militare. La ragione è che in questo caso, l'elemento non può più essere utilizzato per scopi militari e sarà controllato dall'uomo. È così che lo smaltimento del plutonio weapon-grade in Russia, ma gli Stati Uniti d'America è andato nella direzione opposta, violando i suoi impegni internazionali.
Così, il governo degli Stati Uniti si propone di distruggere la altamente arricchito combustibile nucleare è non prodotto industrialmente, e per diluizione di plutonio e riporlo in appositi contenitori ad una profondità di 500 metri. Inutile dire, che in questo caso, il materiale può essere facilmente in qualsiasi momento di rimuovere dalla terra, e ancora una volta lo ha messo su obiettivi militari. Secondo il presidente russo Vladimir Putin, il paese inizialmente accettato di non distruggere il plutonio in questo modo, e di effettuare il riciclo presso le strutture industriali.
Particolare attenzione viene data al valore di plutonio per uso militare. Gli esperti stimano che decine di tonnellate di questo elemento possono ben essere un valore di diversi miliardi di dollari. Ma alcuni esperti in E ha stimato 500 tonnellate di plutonio per uso militare, per quanto 8 triliardi di dollari. La quantità di davvero impressionante. Per rendere più chiaro, come un sacco di soldi, diciamo che negli ultimi dieci anni del 20 ° secolo il tasso medio annuo del PIL russo è stato di $ 400 miliardi di dollari. Questo è, infatti, il prezzo reale di arma plutonio è pari a venti PIL annuo della Federazione Russa.
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