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

Плутоний 557 Применение в реакторах Интерес к сплавам плутония вызван главным образом возможностью использования их как горючего в ядерных реакторах. Такое горючее может быть двух типов: жидкое и твердое. Идея горючего в виде жидкого плуто­ ниевого сплава была предложена еще в 1946 г. В первых же исследованиях с планов плутония пытались найти умеренно разбавленные легкоплавкие сплавы, т. е. растворы плутония в легкоплавких металлах, которые ие были бы настолько разбавлены, что для достижения сверхкритического размно­ жения нейтронов в реакторе потребовалась бы слишком большая масса сплава 122]. Однако, как указывалось выше, с большинством других метал­ лов и особенно с такими легкоплавкими металлами, как ртуть, галлий, олово, свинец и другие, плутоний образует тугоплавкие соединения, поэтому рас­ творимость его в этих металлах при низких температурах очень ограниченна. Найдено, что, по-видимому, только магний и висмут могут растворять нуж­ ные количества плутония при достаточно низких температурах [22, 761. Расплавленный магний растворяет при температуре эвтектики (552°) 15 ат.% плутония, а максимальная растворимость плутония в расплавленном висмуте при 7(ХГ составляет почти 8 ат.%, т. е. более чем вдвое превышает содержание урана при той же температуре. Возможности создания горю­ чего на основе шгутониймвгниевых сплавов было уделено мало внимания, но интерес к плутонию, растворенному в расплавленном висмуте, виден из работ Туринского 128], Майлса н сотр. [1371, а также Фроста и сотр. 176J. В качестве жидкого горючего для реактора LAMPRE в Лос-Аламосе предусматривается применение легкоплавких эвтектических сплавов плу­ тония с железом, кобальтом и никелем |31, 45, 80, 86, 105]. Однако, по­ скольку эти двойные сплавы содержат больше плутония, чем это желатель­ но в большинстве случаев для реакторов, были предприняты поиски треть­ его компонента — разбавителя, который не повышал бы заметно темпера­ туру плавления. Им окаэален церий. Поэтому в Лос-Аламосе и Лаборато­ рии Маунда («Монсанто кемикл компани») в Майамисберге (штат Огайо) были проведены исследования диаграмм состояния тройных систем плуто­ ния и церия с кобальтом, никелем или медью |18, 19]. Частичное исследова­ ние системы плутоний — церий — кобальт было выполнено в Харуэлле 1200]. В предварительных исследованиях тронных систем с добавками метал­ лов, понижающих температуру плавления (железо, кобальт, никель или медь), было найдено, что сплавы плутоний — церий — медь могут иметь достаточно низкую температуру плавления при не очень высоком содержа­ нии плутония 118, 451, но сплавы плутоний — церий — железо достаточно легкоплавки только тогда, когда содержание плутония в них выше, чем желательно для применения в реакторах. Поэтому сплавы плутоний — церий — медь изучались, а исследование системы плутоний —церий — железо было прекращено. По причинам, обсуждаемым ниже, некоторые конструкторы реакторов интересовались жидким горючим из тронных сплавов, содержащих в ка­ честве разбавителя уран (вместо церия), плутоний и металл, понижающий температуру плавления. Был исследован ряд тронных сплавов плутония, урана и третьего металла, однако оказалось, что они слишком тугоплавки, и нет такого материала для контейнера, чтобы их можно было поддерживать в нем в расплавленном состоянии [44]. По этой причине тройные сплавы с ураном далее не исследовались.