Филлип Рэн - Атомная проблема

• Название: Атомная проблема
• Автор: Филлип Рэн
• Издательство: Иностранная литература
• Жанр: Физика
• Год: 1958

В брошюре профессора французской Национальной школы гражданской обороны Ф. Рэна в популярной форме рассматриваются вопросы военного и мирного применения атомной энергии. Автор рассказывает об устройстве ядерного оружия, его поражающих факторах и достижениях различных стран в этой области, а также приводит интересные данные о мировых энергетических потребностях, использовании радиоизотопов и т. д. Особый раздел брошюры посвящен состоянию атомной промышленности во Франции.

Русское издание брошюры рассчитано на широкий круг читателей.

---

Великобритания бедна гидроэнергетическими ресурсами, а ее ресурсы горючих ископаемых начинают истощаться. Это заставило Великобританию приступить быстрыми темпами к замене истощающихся ресурсов атомной энергией. В настоящее время в этой стране насчитывается около 15 действующих и строящихся реакторов и 3 строящиеся электростанции: одна — в Колдер-Холле в графстве Камберленд, другая — в местечке Даунрей на севере Шотландии (эти две электростанции предполагалось ввести в строй в 1956 году[11]), а третья, более мощная, — на юге Шотландии.

Англичане намечают к 1960 году довести общую мощность своих атомных электростанций до 500 тыс. квт, а к 1965 году — до миллиона квт[12]. В 1975 году атомные электростанции в Англии дадут 40 % всей необходимой энергии, что позволит ежегодно экономить 40 млн. т угля. Полная замена горючих ископаемых ядерным топливом будет осуществлена не раньше конца XX века.

2. Соединенные Штаты Америки.

а) Строительство первых атомных энергетических установок относится к 1951 году. Небольшой городок Арко в штате Айдахо, находящийся неподалеку от Аргоннского атомного центра, в 1951 году получил первые киловатты электроэнергии, произведенной атомной энергетической установкой. Начиная с июля 1955 года, Арко освещается «атомным электричеством», вырабатываемым «кипящим» реактором, подобным тому, который во время Женевской конференции в августе 1955 года был установлен в парке Дворца наций. Такой реактор мощностью в 15 тыс. квт стоит менее 400 млн. франков.

б) Первая крупная атомная электростанция в США будет построена в 1957 году в Шиппингпорте на реке Огайо, недалеко от промышленного центра Питтсбурга. Ее мощность составит около 60 тыс. квт. Кроме этого, намечается строительство крупной атомной электростанции в Нью-Йорке, которая будет пущена в 1960 году.

Общая мощность атомных электростанций должна составить в 1960 году около 1 млн. квт.

3. Советский Союз.

Советский Союз обладает первой атомной электростанцией мощностью в 5000 квт, построенной в районе Калуги. Русские объявили также о начале строительства атомной электростанции мощностью в 500 тыс. квт.

Кроме этого, в СССР начинается строительство сети атомных электростанций мощностью 50–100 тыс. квт, каждая из которых, вероятно, будет иметь два реактора.

К 1960 году мощность атомных электростанций в СССР будет доведена до 2,5 млн. квт.

США и СССР старались испробовать как можно больше типов ядерных реакторов. Учитывая то обстоятельство, что в области атомной энергии технический прогресс идет быстрее, чем в других областях, останавливать свой выбор на каком-либо из типов реакторов пока рано.

Поскольку Франция, с одной стороны, не испытывает такого недостатка в энергетических ресурсах, как Англия, а с другой стороны, не обладает такими богатыми финансовыми и техническими возможностями, как США и Советский Союз, она идет в вопросе использования атомной энергии позади этих стран.

II. Достижения в области использования атомной энергии во Франции

1. Первые успехи.

Общая сумма ассигнований на французскую атомную промышленность достигает 70 млрд. франков.

С 1946 по 1954 год Центр по атомной энергии получил 44 млрд. франков. До конца 1955 года во Франции было два экспериментальных реактора, работающих на тяжелой воде.

а) Первый кредит в 500 млн. франков позволил построить в 1948 году первый реактор ZOE[13] в Шатильоне. Сначала вода на выходе из реактора имела обычную температуру, ту же, что и на входе, то есть мощность реактора практически была равна нулю. В настоящее время мощность этого реактора составляет примерно 150 квт.

б) Второй реактор был построен в Сакле в 1949 году. Сначала вода имела на выходе температуру 130° и использовалась для отопления зданий. В настоящее время его мощность равна 1500–2000 квт.

Эти два реактора производят примерно три четверти радиоизотопов, используемых во Франции государственными и частными предприятиями и научно-исследовательскими учреждениями. В ноябре 1955 года Комиссариат по атомной энергии поставил им тысячную партию радиоизотопов. Впрочем, производство и потребление радиоизотопов во Франции непрерывно растут. Так, в январе 1956 года число поставок радиоизотопов составило 410 против 240 в январе 1955 года. Больше половины производимых радиоизотопов используется в медицине, причем, поскольку своих радиоизотопов во Франции не хватает, их приходится ввозить из английского атомного центра в Харуэлле.

Когда реактор G-1 в Маркуле заработает на полную мощность, потребность Франции в радиоизотопах будет удовлетворяться полностью.

2. План Палевского. Проводимые в настоящее время работы.

В апреле 1955 года французское правительство приняло план Палевского по развитию атомной энергии.

Отпущенные на 1955 и три последующих года средства в сумме 100 млрд. франков должны были обеспечить увеличение добычи урановых руд, развитие исследовательских работ в области атомной энергии и создание атомного центра в Маркуле, расположенном в департаменте Гар на левом берегу Роны, неподалеку от Авиньона.

а) Строительство Маркульского атомного центра началось в начале 1954 года. Первый этап работ включает строительство двух мощных ядерных реакторов G-1 и G-2, завода по отделению плутония и двух атомных электростанций.

Реактор G-1 работает на природном уране. В качестве замедлителя и отражателя нейтронов используется графит, а теплоносителем служит углекислый газ[14].

Строительство этого реактора, вероятно, обошлось в общей сложности в 10 млрд. франков, причем затраты распределились следующим образом: строительство зданий — 18 %, графит — 10 %, машинное и котельное оборудование — 30 %, электрооборудование — 15 %, ядерное горючее — 27 %.

Подготовительные работы были выполнены в течение 1954 года. Затем начался монтаж блока реактора, который длился до октября 1955 года. Укладка графита продолжалась один месяц и закончилась в конце ноября 1955 года. Строительство было завершено в декабре, а 7 января 1956 года атомный реактор начал работать.

Ядерное горючее в этом реакторе представляет собой 2700 урановых стержней общим весом в 1200 т. Воздух, подаваемый мощными воздуходувками, испаряет непрерывно циркулирующую воду, и пар поступает на лопатки турбины.

Следует сказать, что для пуска реактора хватило 20 т урана. Специалисты надеются, что к концу 1956 года реактор заработает на полную мощность, которая, как мы уже говорили, будет составлять 40 тыс. квт.

б) В настоящее время в Маркуле начались работы по строительству реакторов G-2 и G-3.

Реактор G-2 вступит в строй в 1957 году. В этом реакторе в качестве горючего будет использоваться природный уран, в качестве замедлителя — графит, а в качестве теплоносителя — углекислый газ. Тепловая мощность реактора будет равна 100–150 тыс. квт, что позволит при загрузке урана в 100 т получать 20–25 тыс. квт электроэнергии.

Реакторы G-1 и G-2 позволят получать в год 100–120 кг плутония, который будет отделяться на заводе с полностью дистанционным управлением. Оба реактора в сумме смогут давать электроэнергию мощностью в 100 тыс. квт. Ввод в эксплуатацию третьего ядерного реактора G-3, который по типу будет аналогичен реактору G-2, намечен на 1958 год.

Общие затраты в Маркуле составят, по оценке специалистов, примерно 45 млрд. франков. Строительство новых атомных электростанций намечается лишь на 1959–1960 годы, после того как будет накоплен опыт работы первых двух электростанций. Лишь с введением в строй этих новых электростанций атомная энергия станет по-настоящему выгодной. Полагают, что общая мощность атомных электростанций составит к 1960 году 300 тыс. квт.

в) Следует добавить, что в Сакле ведется строительство еще одного реактора, названного EL-3, с примерной тепловой мощностью 15 тыс. квт. В этом реакторе в качестве замедлителя будет применяться тяжелая вода и в качестве ядерного горючего — природный уран. Реактор должен дать возможность изучить поведение различных материалов под действием интенсивного потока нейтронов. Следовательно, этот реактор будет исследовательского характера и не внесет никакого вклада в энергоресурсы страны.

Кроме этого, в Сакле уже работает ускоритель частиц Ван де Граафа на 5 Мэв и заканчивается строительство циклотрона на 25 Мэв. Берклейский ускоритель обладает способностью разгонять протоны до энергии 6 млрд. эв. Русские заканчивают строительство ускорителя на 10 млрд. эв[15] и говорят о строительстве еще более мощного ускорителя на 60 млрд. эв. Европейский исследовательский центр по ядерной энергии в Швейцарии получит синхротрон на 600 Мэв и протонный ускоритель на 25 млрд. эв.

Работы, проведенные во Франции под руководством видных ученых, ставят нашу страну в число ведущих стран в области атомной энергии. Что касается перспектив, то все будет зависеть от средств, отпущенных для развертывания работы в этой области. В 1955 году ассигнования на производство различного рода работ по атомной энергии выглядели следующим образом: США — 15 млрд. долларов (в том числе на военные нужды — 12 млрд. долларов, на мирное использование — 3 млрд.), Великобритания — 1,5 млрд. долларов (1+0,5), Франция — 0,2 млрд. долларов (только на мирные цели). Не подлежит сомнению, что по своим знаниям и опыту наши ученые могут соперничать с большинством иностранных ученых, и, если им дать достаточно средств, они сумеют добиться выдающихся успехов.