Пайдаланылған ядролық отынның (ТҚҚ) айналасындағы экологиялық даулар мені үнемі біршама алаңдатады. «Қалдықтардың» бұл түрін сақтау қатаң техникалық шаралар мен сақтық шараларын қажет етеді және оларға ұқыпты қарау керек. Бірақ бұл пайдаланылған ядролық отынның болуына және олардың қорының ұлғаюына қарсы тұруға негіз емес.
Ақырында, неге ысырап ету керек? SNF құрамына көптеген бағалы бөлінетін материалдар кіреді. Мысалы, плутоний. Әр түрлі бағалаулар бойынша, ол бір тонна жұмсалған ядролық отынға 7 -ден 10 кг -ға дейін түзіледі, яғни Ресейде жыл сайын шығарылатын шамамен 100 тонна ядролық отын құрамында 700 -ден 1000 кг -ға дейін плутоний бар. Реакторлық плутоний (яғни өндірістік реакторда емес, қуатты реакторда алынатын) тек ядролық отын ретінде ғана емес, сонымен қатар ядролық зарядтарды жасау үшін де қолданылады. Осыған байланысты реакторлық плутонийді ядролық зарядтарды толтыру ретінде қолданудың техникалық мүмкіндігін көрсететін эксперименттер жүргізілді.
Пайдаланылған ядролық отынның бір тоннасында 960 келіге жуық уран бар. Уран-235 құрамы онша көп емес, шамамен 1,1%, бірақ уран-238 өндірістік реактордан өтіп, сол плутонийді алады, тек қазір қару-жарақ сапасы жақсы.
Ақырында, қолданылған ядролық отын, әсіресе реактордан шығарылған, радиологиялық қару ретінде әрекет ете алады, және бұл сапасы бойынша ол кобальт-60-тан айтарлықтай жоғары. 1 кг СНФ белсенділігі 26 мың кюриге жетеді (кобальт -60 үшін - 17 мың кюри). Реактордан шығарылған ядролық отынның бір тоннасы радиация деңгейін сағатына 1000 сивертке дейін береді, яғни өлімге әкелетін 5 сиверт дозасы 20 секундта жиналады. Жақсы! Егер жауға пайдаланылған ядролық отынның ұсақ ұнтағы себілген болса, онда ол елеулі шығын келтіруі мүмкін.
Пайдаланылған ядролық отынның барлық осы қасиеттері бұрыннан белгілі, тек олар жанармай жинағынан отын алуға байланысты күрделі техникалық қиындықтарға тап болды.
«Өлім құбырын» бөлшектеу
Ядролық отын - бұл уран оксидінің ұнтағы, таблеткаларда сығылған немесе агломерленген, ішінде отын элементі (жанармай элементі) бар, ішінен қуысы каналы бар шағын цилиндрлер бар, олардың ішінен отын қондырғылары жиналады. реактор.
TVEL - бұл пайдаланылған ядролық отынды өңдеуге кедергі. Ең алдымен, TVEL ұзындығы 4 метрге жуық (3837 мм, дәлірек айтсақ) өте ұзын зеңбірек оқпанына ұқсайды. Оның калибрі мылтыққа жақын: түтіктің ішкі диаметрі 7, 72 мм. Сыртқы диаметрі 9,1 мм, ал құбырдың қабырғасының қалыңдығы 0,65 мм. Құбыр тот баспайтын болаттан немесе цирконий қорытпасынан жасалған.
Уран оксидінің цилиндрлері түтіктің ішіне орналастырылған, олар тығыз оралған. Құбырда 0,9 -дан 1,5 кг -ға дейін уран бар. Жабық отын таяқшасы 25 атмосфералық қысым астында гелиймен үрленген. Науқан кезінде уран цилиндрлері қызады және кеңейеді, осылайша олар ұзын винтовка түтігіне тығыз бекітіледі. Бөшкеде қалған оқты қошқармен нокаутқа түсірген адам тапсырманың қиындығын жақсы елестете алады. Тек мұнда баррель ұзындығы 4 метрге жуық, ал оның ішінде екі жүзден астам уран «оқтары» бар. Одан шығатын сәуле реактордан шығарылған ТВЭЛ -мен манипуляторларды немесе басқа құрылғыларды немесе автоматты машиналарды қолдана отырып ғана жұмыс жасай алады.
Сәулеленген отын өндірістік реакторлардан қалай шығарылды? Ондағы жағдай өте қарапайым болды. Өндірістік реакторларға арналған TVEL түтіктері уран мен плутониймен бірге азот қышқылында жақсы еритін алюминийден жасалған. Азот қышқылының ерітіндісінен қажетті заттар алынды және әрі қарай өңдеуге жіберілді. Бірақ әлдеқайда жоғары температураға арналған қуатты реакторлар отқа төзімді және қышқылға төзімді ТВЭЛ материалдарын пайдаланады. Оның үстіне тот баспайтын болаттан жасалған жұқа және ұзын түтікті кесу - өте сирек кездесетін міндет; әдетте инженерлердің барлық назары осындай түтікті қалай орау керек екеніне бағытталған. TVEL -ге арналған түтік - бұл нағыз технологиялық шедевр. Тұтастай алғанда, түтікті жоюдың немесе кесудің әр түрлі әдістері ұсынылды, бірақ бұл әдіс басым болды: алдымен түтікті престе турайды (сіз жанармайдың барлық бөлігін кесуге болады) ұзындығы шамамен 4 см, содан кейін діңгектер құйылады уран азот қышқылымен еріген контейнерге. Алынған уранил нитратын ерітіндіден бөліп алу қиын емес.
Және бұл әдіс өзінің қарапайымдылығымен елеулі кемшілікке ие. Жанармай бөліктеріндегі уран цилиндрлері баяу ериді. Уранның діңнің ұшындағы қышқылмен жанасу аймағы өте аз және бұл еруін баяулатады. Қолайсыз реакция шарттары.
Егер біз уран мен плутоний өндіру үшін әскери материал ретінде, сондай -ақ радиологиялық соғыс құралы ретінде пайдаланылған ядролық отынға сүйенетін болсақ, онда біз құбырларды тез және епті түрде кесуді үйренуіміз керек. Радиологиялық соғыс құралын алу үшін химиялық әдістер қолайлы емес: ақыр соңында бізге радиоактивті изотоптардың барлық шоқтарын сақтау қажет. Олардың көп емес, бөліну өнімдері, 3, 5% (немесе тоннасына 35 кг): цезий, стронций, технетий, бірақ олар пайдаланылған ядролық отынның жоғары радиоактивтілігін тудырады. Сондықтан түтіктерден барлық басқа құрамы бар уран алудың механикалық әдісі қажет.
Ой толғау барысында мен мынадай қорытындыға келдім. Құбырдың қалыңдығы 0,65 мм. Онша көп емес. Оны станокта кесуге болады. Қабырғаның қалыңдығы шамамен көптеген станоктардың кесу тереңдігіне сәйкес келеді; қажет болған жағдайда, созылмалы болаттарда үлкен тереңдікте кесілген арнайы шешімдерді қолдануға болады, мысалы, тот баспайтын болаттан немесе екі кескіші бар машинаны қолдануға болады. Дайындаманы ұстап алатын, қысатын және айналдыра алатын автоматты токарлық станок бұл күндері сирек емес, әсіресе құбырды кесу дәлдіктің дәлдігін қажет етпейді. Түтіктің ұшын үгіндіге айналдырып, ұнтақтау жеткілікті.
Болат қабығынан босатылған уран цилиндрлері машинаның астындағы қабылдағышқа түседі. Басқаша айтқанда, жанармай қондырғыларын бөлшектейтін (айналдыру үшін ең қолайлы ұзындықта), машинаның сақтау құрылғысына кесілген бөлшектерді салатын толық автоматты кешен құруға болады. уран толтыруды босататын түтік.
Егер сіз «өлім түтіктерін» бөлшектеуді меңгерсеңіз, онда пайдаланылған ядролық отынды қару изотоптарын оқшаулау үшін де, реактор отынын өндіру үшін де жартылай фабрикат ретінде де, радиологиялық қару ретінде де қолдануға болады.
Қара өлім шаңы
Радиациялық қару, менің ойымша, ұзаққа созылған ядролық соғыста және негізінен жаудың әскери-экономикалық әлеуетіне зиян келтіру үшін қолданылады.
Ұзаққа созылған ядролық соғыс кезінде мен ұзаққа созылған қарулы қақтығыстың барлық кезеңінде ядролық қару қолданылатын соғыс көтеремін. Мен жаппай ядролық зымырандық соққылармен алмасуға жеткен немесе тіпті басталған ауқымды жанжал осымен аяқталады деп ойламаймын. Біріншіден, айтарлықтай зақымданудан кейін де жауынгерлік операцияларды жүргізуге мүмкіндіктер болады (қару-жарақ пен оқ-дәрілердің қоры оларды өндіріспен толықтырусыз тағы 3-4 айға жеткілікті қарқынды жауынгерлік операцияларды жүргізуге мүмкіндік береді). Екіншіден, ядролық қаруды сақтықпен қолданғаннан кейін де, ірі ядролық елдердің қоймаларында әр түрлі оқтұмсықтар, ядролық зарядтар, ядролық жарылғыш қондырғылар өте көп болады, олар зардап шекпейді. Оларды қолдануға болады және олардың соғыс қимылдарын жүргізудегі маңызы өте зор болады. Оларды сақтап, не маңызды операциялар кезінде, не аса маңызды жағдайда түбегейлі өзгерту үшін қолданған жөн. Бұл енді құтқару қосымшасы болмайды, бірақ ұзаққа созылатын, яғни ядролық соғыс ұзаққа созылатын сипатқа ие болады. Үшіншіден, кәдімгі қару ядролық қарумен бірге қолданылатын кең көлемді соғыстың әскери-экономикалық мәселелерінде қару изотоптары мен жаңа зарядтар өндіру, ядролық қару арсеналдарын толықтыру ең маңыздыларының бірі болары анық. маңызды басымдық міндеттері. Соның ішінде, әрине, өндірістік реакторларды, радиохимиялық және радиометаллургиялық өнеркәсіптерді, бөлшектерді шығаратын және ядролық қаруды құрастыратын кәсіпорындарды мүмкіндігінше ертерек құру.
Дәл ауқымды және ұзаққа созылған қарулы қақтығыс жағдайында жаудың өзінің экономикалық әлеуетін пайдалануына жол бермеу маңызды. Мұндай объектілерді жоюға болады, ол үшін лайықты қуаты бар ядролық қаруды немесе әдеттегі бомбалар мен зымырандардың үлкен шығынын қажет етеді. Мысалы, Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде үлкен зауыттың жойылуын қамтамасыз ету үшін оған бірнеше сатыда 20 -дан 50 мың тоннаға дейін әуе бомбасын тастау қажет болды. Бірінші шабуыл өндірісті тоқтатты және жабдыққа зақым келтірді, ал кейінгілері қалпына келтіру жұмыстарын бұзып, зақымдануды күшейтті. Мысалы, Leuna Werke синтетикалық отын зауытына 1944 жылдың мамырынан қазанына дейін алты рет шабуыл жасалды, себебі өндіріс қалыпты өндірістің 15% -ына дейін төмендеді.
Басқаша айтқанда, өздігінен жойылу ештеңеге кепілдік бермейді. Қираған зауыт қалпына келтіруге жатады, ал қатты қираған қондырғыдан басқа жерде жаңа өндіріс жасауға жарамды жабдықтардың қалдықтарын алып тастауға болады. Дұшпандарға бөлшектер үшін маңызды әскери-экономикалық объектіні пайдалануға, қалпына келтіруге немесе бөлшектеуге жол бермейтін әдісті әзірлеу жақсы болар еді. Бұл үшін радиологиялық қару қолайлы сияқты.
Естеріңізге сала кетейік, Чернобыль атом электр станциясындағы апат кезінде, барлық назар 4 -ші энергоблокқа аударылған кезде, қалған үш энергоблок 1986 жылдың 26 сәуірінде де тоқтатылды. Таңқаларлық емес, олар ластанған болып шықты және жарылған қондырғының қасында орналасқан 3-ші энергоблоктың радиациялық деңгейі сол күні 5, 6 рентген / сағатты құрады, ал 350 рентгеннің жартылай өлімге әкелетін дозасы 2-ге жетті. 6 күн немесе жеті жұмыс ауысымында. Ол жерде жұмыс істеу қауіпті болғаны түсінікті. Реакторларды қайта іске қосу туралы шешім 1986 жылы 27 мамырда қабылданды, ал қарқынды залалсыздандырудан кейін 1986 жылдың қазанында 1 -ші және 2 -ші энергоблоктар, ал үшінші энергоблок 1987 жылдың желтоқсанында іске қосылды. Қуаты 4000 МВт АЭС бес ай бойы мүлде істен шыққан, себебі бүлінбеген энергоблоктар радиоактивті ластануға ұшыраған.
Сонымен, егер сіз жаудың әскери-экономикалық объектісін: электр станциясын, әскери қондырғыны, портты және тағы басқаларды, қолданылған ядролық отын ұнтағымен, жоғары радиоактивті изотоптар жиынтығымен сепсеңіз, онда қарсылас айырылады. оны пайдалану мүмкіндігі. Ол көптеген айларды залалсыздандыруға, жұмысшылардың тез ауысуын енгізуге, радиостанциялар салуға және персоналдың шамадан тыс әсерінен санитарлық шығынға ұшырауға мәжбүр болады; өндіріс мүлде тоқтайды немесе айтарлықтай төмендейді.
Жеткізу мен ластану әдісі де өте қарапайым: ұсақ ұнтақталған уран оксиді ұнтағы - өлімге әкелетін қара шаң - жарылғыш кассеталарға тиеледі, олар өз кезегінде баллистикалық ракетаның оқтұмсық бөлігіне тиеледі. Оған 400-500 кг радиоактивті ұнтақ еркін ене алады. Нысананың үстінде кассеталар оқтұмсықтан шығарылады, кассеталар жарылғыш зарядтармен жойылады, ал ұсақ радиоактивті шаң нысанаға жабылады. Зымырандық оқтұмсық операциясының биіктігіне байланысты салыстырмалы түрде шағын аумақтың қатты ластануын алуға немесе радиоактивті ластанудың төменгі деңгейімен кеңейтілген және кеңейтілген радиоактивті ізді алуға болады. Қалай айтуға болады, Припять шығарылды, өйткені радиация деңгейі 0,5 рентген / сағатты құрады, яғни жартылай өлімге әкелетін доза 28 күнде көтеріліп, бұл қалада тұрақты өмір сүру қауіпті болды.
Менің ойымша, радиологиялық қаруды қате қару деп атады. Ол адамға өте қолайлы жағдайда ғана соққы бере алады. Керісінше, бұл ластанған аймаққа кіруге кедергі келтіретін тосқауыл. «Чернобыль жазу кітапшаларында» көрсетілгендей, сағатына 15-20 мың рентген белсенділігін бере алатын реактордан шыққан отын ластанған объектіні пайдалануға өте тиімді кедергі жасайды. Сәулеленуді елемеуге тырысу жоғары қайтарылмайтын және санитарлық шығынға әкеледі. Бұл кедергі құралының көмегімен жауды маңызды экономикалық объектілерден, көлік инфрақұрылымының негізгі түйіндерінен, сондай -ақ маңызды ауыл шаруашылығы жерлерінен айыруға болады.
Мұндай радиологиялық қару ядролық зарядқа қарағанда әлдеқайда қарапайым және арзан, себебі оның дизайны әлдеқайда қарапайым. Рас, радиоактивтіліктің өте жоғары болуына байланысты отын элементінен алынған уран оксидін ұнтақтап, оны кассеталарға және ракеталық оқтұмсыққа жабдықтау үшін арнайы автоматты қондырғы қажет болады. Снарядтың өзі арнайы қорғаныс контейнерінде сақталуы және ұшырылудың алдында арнайы автоматты қондырғы арқылы зымыранға орнатылуы тиіс. Әйтпесе, есепке ұшырудың алдында радиациялық өлім дозасы түседі. Ракеталық оқтұмсықтарды шахталарға жеткізу үшін зымырандарды орналастырған дұрыс, өйткені жоғары радиоактивті оқтұмсықты ұшыру алдында қауіпсіз сақтау мәселесін шешу оңайырақ.
