* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

1075 ЯДЕРНОЕ ГОРЮЧЕЕ—ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ 1076 работке и уменьшить необходимую степень очистки от о с к о л к о в . П р и м е р н ы й состав о б л у ч е н н о г о горючего на основе п р и р о д н о г о у р а н а (1000 мвт-дней/т, в ы д е р ж к а 100 дней) п р и в о д и т с я н и ж е : Элемент Вес, кг 993 0.8 0,040 0,040 0,04^0 0,020 0,040 0,100 0,155 0,115 0,005 0,085 0,025 0,055 0,012 0,040 0,842 0,140 0,982 р-АктивнОсть, у-Активность кюри кюри 0,6 3000 45 000 60 000 170 12 70 110 0.03 — 2300 — — — —. 12 000 65 000 105 000 20 000 — 55 000 1 000 526 000 500 526 500 —— — 000 000 000 000 — — — — . расплавленными солями и металлами (см. т а к ж е Торий, Уран, Плутоний). Д о н а с т о я щ е г о в р е м е н и о с н о в н ы м Я . г. с л у ж и т при­ р о д н ы й у р а н . Т о л ь к о в США с 1943 п о 1960 д л я этих ц е л е й б ы л о з а к у п л е н о 170 т ы с . т U 0 , что п р и полном сжигании только U с о о т в е т с т в у е т 7 , 5 - 1 0 дж э н е р г и и . И с п о л ь з о в а н и е T h и Р и в я д е р н о й энергети­ к е е щ е н е в ы ш л о и з с т а д и и э к с п е р и м е н т а л ь н ы х раз­ работок. Д р у г и м т и п о м Я . г. я в л я е т с я т е р м о я д е р н о е г о р ю ч е е , к к - р о м у о т н о с я т с я Н , Н , L i . Первич­ ное Я . г. этого т и п а — и з о т о п дейтерий Н , к-рый с о д е р ж и т с я в п р и р о д н о й смеси и з о т о п о в водорода в ко­ л и ч е с т в е 0,015%. К а к Н , т а к и L i я в л я ю т с я сырьем д л я п о л у ч е н и я в т о р и ч н о г о т е р м о я д е р н о г о горючего — и з о т о п а Н — трития. В в и д у м а л о г о с е ч е н и я обра­ з о в а н и я Н и з Н * п о р е а к ц и и Н ( п , у ) Н , т р и т и й полу­ ч а е т с я п о р е а к ц и и L i ( n , a ) H п р и о б л у ч е н и и природ­ ного л и т и я (7,52% L i ) в р е а к т о р е . В к а ч е с т в е термо­ я д е р н о г о г о р ю ч е г о и с п о л ь з у ю т л и б о чистый Н , 3 8 2 3 5 18 2 3 e 2 а 6 3 3 2 3 e 3 e 2 Всего в растворе . . . . Ушло в г а з . фазу . . . Итого осколков . . . . 204 300 204 300 — П р о д у к т ы о б л у ч е н и я д р у г и х д е л я щ и х с я веществ имеют весьма б л и з к и й к этому с о с т а в . П р и д а л ь н е й ш е й в ы д е р ж к е с у м м а р н а я а к т и в н о с т ь у м е н ь ш а е т с я з а счет распада короткоживущих изотопов L a , Y t , Zr, N b , а з а т е м и Се. Известно большое число м е т о д о в перера­ б о т к и облученного Я . г. О н и могут быть п о д р а з ­ делены, прежде всего, на непрерывные и периодиче­ с к и е . Н е п р е р ы в н ы е методы р а з р а б о т а н ы в о с н о в н о м в к о м п л е к с е гомогенных р е а к т о р о в , г о р ю ч е е к - р ы х н е п р е р ы в н о п о с т у п а е т на р е г е н е р а ц и о н н у ю у с т а н о в к у и возвращается в активную зону реактора, освобож­ д е н н о е от о с к о л к о в д е л е н и я . С этой ц е л ь ю могут б ы т ь и с п о л ь з о в а н ы к а к водные методы — с о р б ц и я , э к с т р а к ­ ц и я , т а к и неводные методы — э к с т р а к ц и я р а с п л а ­ в а м и . К процессам н е п р е р ы в н о й о ч и с т к и Я . г. могут б ы т ь отнесены т а к ж е о т г о н к а о с к о л к о в в г а з о в у ю ф а з у непосредственно п р и п р о д у в к е а к т и в н о й з о н ы и у д а ­ ление осколков из циркулирующей жидкой фазы го­ рючего дисперсионного типа. П е р и о д и ч . процессы р а з р а б о т а н ы д л я р е г е н е р а ц и и горючего г е т е р о г е н н ы х р е а к т о р о в . Известно б о л ь ш о е число т е х н о л о г и ч е с к и х с х е м п е р е р а б о т к и о б л у ч е н ­ ного Я . г . В о д н ы е методы в н а с т о я щ е е в р е м я н а и б о л е е ш и р о ­ к о п р и м е н и м ы . Н а всех о п и с а н н ы х в л и т е р а т у р е р а ­ д и о х и м и я , з а в о д а х действуют э к с т р а к ц и о н н ы е схемы. В и х основе л е ж и т и з в л е ч е н и е U , P u , T h о р г а н и ч . р а с т в о р и т е л я м и и з а з о т н о к и с л ы х р - р о в . П р и пере­ р а б о т к е у р а н о в о г о горючего п р о и з в о д и т с я р а з д е л ь ­ ное в ы д е л е н и е U и Р и . В к а ч е с т в е э к с т р а г е н т о в и с п о л ь ­ зуются трибутилфосфат, триоктиламин, дибутилкарб и т о л , д и б у т и л о в ы й э ф и р и п р . П р и п е р е р а б о т к е об­ лученного тория U экстрагируется метилизобутилк е т о н о м и л и т р и б у т и л ф о с ф а т о м , а затем т о р и й — т р и ­ бутилфосфатом. П р и регенерации плутониевого горю­ чего п л у т о н и й и з в л е к а е т с я теми ж е т р и б у т и л ф о с ф а ­ том и л и т р и о к т и л а м и н о м . Помимо э к с т р а к ц и о н н ы х , в л и т е р а т у р е о п и с а н р я д д р у г и х водных методов п е ­ реработки Я . г., использующих поглощение U , Р и , T h и о н о о б м е н н ы м и с м о л а м и , о с а ж д е н и е в виде м а л о ­ р а с т в о р и м ы х соединений и п р . В последние годы с т а л и р а з в и в а т ь с я и н е в о д н ы е в ы с о к о т е м п - р н ы е методы п е р е р а б о т к и о б л у ч е н н о г о Я . г. Одни и з н и х и с п о л ь з у ю т процессы о б р а з о в а н и я и д е стилляции летучих гексафторидов U и Р и , другие — о б о г а щ е н и е ш л а к о в о с к о л к а м и п р и п е р е п л а в к е ме­ таллического Я . г., третьи — экстракцию U и Ри 2 3 3 л и б о смесь Н и Н . П р и р е а к ц и и Н + < ^ выде­ л я е т с я в с р е д н е м 3,6 Мэв н а о д и н а к т с и н т е з а , при р е а к ц и и Н - ( - Н - » - He -f-n — 17,6 Мэв. Это озна­ чает в ы д е л е н и е 8,5*10 дж н а 1 г с г о р е в ш е г о Н , и л и 3,5> 1 0 дж на 1 г э к в и в а л е н т н о й смеси Н + Н . П р и к о л и ч е с т в е свободной воды н а З е м л е 1,4* 1 0 т з а п а с ы Н с о с т а в л я ю т 2 - 1 0 т. Р а з в е д а н н ы е запасы л и т и я в виде р у д , д о с т у п н ы х п е р е р а б о т к е , составляют н е менее 2 м л н . т и в н и х с о д е р ж и т с я 150 т ы с . т изото­ па L i , к - р ы й п о л н о с т ь ю м о ж е т б ы т ь п р е в р а щ е н в Н . Т . о б р . , с ж и г а н и е д о с т у п н о г о к о л и ч е с т в а термоядер­ ного г о р ю ч е г о э к в и в а л е н т н о о с в о б о ж д е н и ю 1 , 7 - Ю дж энергии. В н а с т о я щ е е в р е м я т е р м о я д е р н о е г о р ю ч е е исполь­ з у е т с я т о л ь к о в н е с т а ц и о н а р н ы х — в з р ы в н ы х — ис­ т о ч н и к а х э н е р г и и , т . к . д о с т а т о ч н о в ы с о к и е темп-ры д л я и н и ц и и р о в а н и я р е а к ц и й синтеза достижимы с е й ч а с л и ш ь п р и в з р ы в а х я д е р н ы х з а п а л о в (делитель­ ного х а р а к т е р а ) . Т е р м о я д е р н о е г о р ю ч е е использует­ с я в т е р м о я д е р н о м о р у ж и и в в и д е с ж и ж е н н о г о водо­ рода ( Н , смесь Н + Н ) и л и в виде г и д р и д а L i H о к р у ж а ю щ е г о з а п а л . П р и в з р ы в е L i д а е т Н , кото­ р ы й затем р е а г и р у е т с Н . С о з д а н н ы е м и р о в ы е за­ п а с ы т е р м о я д е р н о г о г о р ю ч е г о э к в и в а л е н т н ы энер­ г и и в з р ы в а , и с ч и с л я е м ы е с о т н я м и м и л л и а р д о в тонн тротила. Р а б о т ы п о и з у ч е н и ю в о з м о ж н о с т и с о з д а н и я стацио­ н а р н ы х систем, и с п о л ь з у ю щ и х т е р м о я д е р н о е горючее, в е д у т с я в р я д е с т р а н у ж е н е с к о л ь к о л е т , н о пока не у д а л о с ь е щ е с о з д а т ь к о н с т р у к ц и и , к - р а я позволила бы п о д д е р ж а т ь в ы с о к у ю т е м п - р у п о р я д к а 10 градусов и у д е р ж и в а т ь Я . г. в объеме, в к - р о м происходит ре­ а к ц и я синтеза. н я 2 3 4 10 2 11 2 3 13 2 13 e 3 30 2 а 3 8 2 e 3 2 8 2 3 2 Н 2 Лит.: Б е н е д и к т М., П и г ф о р д Т., Химическая технология ядерных материалов, пер. с англ., М., 1960; 3 ил ь б е р м а и Я . И., Основы химической технологии искус­ ственных радиоактивных элементов, М., 1961; Переработка ядерного горючего, под ред. С. Столера и Г . Ричардса, пер. с англ., М., 1964; В д о в е н к о В . М . , Химия урана и трансура­ новых элементов, М . — Л . , 1960; К о п е л ь м а н В . , Мате­ риалы д л я ядерных реакторов, пер. с англ., М., 1962; Б и ­ ш о п А. С , Проект Шервуд, п е р . с англ., М., 1960; Е м е л ь ­ я н о в В . С , Е в с т ю х и н А. И . , Металлургия ядерного горючего, М., 1964. А- С. Иривохатский. Я Д Е Р Н Ы Е Р Е А К Ц И И — превращения атомных я д е р , о б у с л о в л е н н ы е и х в з а и м о д е й с т в и я м и с элемен­ т а р н ы м и ч а с т и ц а м и и л и д р у г с д р у г о м . Обычно в Я . р. у ч а с т в у ю т 4 ч а с т и ц ы ( я д р а ) : 2 я в л я ю т с я исходными и 2 о б р а з у ю т с я в р е з у л ь т а т е р е а к ц и и . О д н а к о возможно о б р а з о в а н и е и з н а ч и т е л ь н о б о л ь ш е г о числа частиц ( я д е р ) . В л а б о р а т о р н ы х у с л о в и я х Я . р . осуществля­ ю т с я , к а к п р а в и л о , п р и б о м б а р д и р о в к е более тяжелых я д е р , в х о д я щ и х в состав м и ш е н и , п у ч к а м и более лег; к и х я д е р (частиц).