Уран и его изотопыУран состоит из смеси трех сортов атомов (в физике они именуются изотопами). Из них для технического выделения энергии представляет интерес уран с атомным весом 235 и 238. В каждом куске урана, полученном из руды, преобладает уран с атомным весом 238, именно его часть составляет 99,3%, a уран 235 всего только 0,7%. Между тем, способностью к цепной реакции с расщеплением на две почти равные части ядра и выбросом нейтронов обладает только уран 235, попадая в уран 238, нейтроны поглощаются ядрами тяжелого изотопа, не вызывая расщепления. Таким образом, в обыкновенном куске урана цепная реакция не может возникнуть. Требуется разделить изотопы, что представляет исключительные трудности, так как никакими химическими реакциями этого не сделать. Физические же приемы разделения трудны для осуществления. Однако найдены другие методы получения из урана внутриатомной энергии, без разделения изотопов. Современная техника для обработке руды очень сложна и дорога, остальную же можно приобрести в сети, например, в макита интернет магазин. Одним из таких приемов является установка, разработанная Фредериком Жолио-Кюри и называемая «урановый котел», где возможно осуществление цепной реакции и в неразделенном уране, в природной смеси его изотопов.Урановый котел. В «ураново-графитовом», или иначе «плутониевом», котле применяются точно рассчитанные по длине и сечению стержни из обыкновенного урана, полученного непосредственно из руды. Эти стержни помещаются в замедлителе, которым может являться химически чистый графит. Расстояния между урановыми стержнями строго рассчитаны. Самопроизвольный распад урана 235 порождает быстрые нейтроны, которые, проходя через графит, замедляют свою скорость движения, а следовательно, становятся менее энергичными. Эти нейтроны поглощаются тяжелым изотопом урана 238 незначительно, следовательно, цепная реакция в уране 235 не нарушается. Процесс идет только не так бурно, как взрыв чистого урана 235, и, кроме того, скорость процесса можно регулировать, вдвигая пластины из кадмия, который, поглощая нейтроны, приостанавливает реакцию. Некоторая часть нейтронов все же поглотится и ядрами урана 238, число которых в 140 раз больше, чем ядер более легкого изотопа. Ядро урана 238, поглотив нейтрон, становится по атомному весу тяжелее на единицу и испытывает ряд превращений. Через двое суток такое ядро урана превращается последовательно в новые элементы - нептуний и плутоний (номера 93 и 94). Плутоний может быть отделен от урана в стержне химическими методами. Он обладает теми же свойствами, что и уран 235, то есть способен к огромным выделениям энергии при цепной реакции. В ураново-графитовом котле в результате медленной цепной реакции происходит выделение огромного количества тепла. Теория показывает, что такой «котел» в несколько тонн урана мог бы развивать тепловую энергию мощностью в полмиллиона лошадиных сил, обладал бы мощностью, равной всей Днепровской ГЭС! Конечно, здесь, в свою очередь, много трудностей; так, например, химически чистый графит не легко получить; самый процесс в котле требует полной автоматизации и применения телемеханики, так как радиоактивные излучения и быстрые нейтроны весьма опасны для жизни рабочих, находящихся даже за толстой каменной стеной, и т. д. Как грандиозны перспективы использования этой энергии, так высоко сконцентрированной в уране, плутонии... а может быть и в других химических элементах! |
||
