Быстрые реакторы - история Опции

[AtomInfo.Ru]

Немного истории. Из мемуаров О.Казачковского о первых шагах становления отечественной быстрой программы.
Экспериментальное доказательство теоремы существования для КВ>1 на быстрых нейтронах.

"Но наибольшее внимание и интерес отдавались экспериментам по измерению альфы, или, точнее, по определению радиационного захвата быстрых нейтронов в 239Pu, поскольку сечение деления для него было уже неплохо известно. Но это было весьма трудным делом, поскольку образующийся при радиационном захвате нейтрона 240Pu по своим излучательным параметрам мало отличается от самого 239Pu. И его, таким образом, далеко не просто идентифицировать.

Мы тогда в шутку говорили, что, по-видимому, сама природа особо тщательно оберегает свои сокровенные тайны. Приезжавший к нам Немировский, о котором уже упоминалось, высказал даже мысль, что, если всё же удастся определить альфу для быстрых нейтронов, то только за одно это можно будет присуждать академическое звание".

Немировский не угадал - Лейпунского академиком СССР так и не избрали. "Это оказалось ещё более сложной проблемой", - философски замечает далее в мемуарах Казачковский.

"Однако вскоре произошёл досадный эпизод. Эксперименты, выполненные в институте, которым руководил Курчатов, показали, что при переходе от тепловых нейтронов к имеющим более высокую энергию резонансным нейтронам, величина альфы не только не уменьшается, как ожидалось, а наоборот, растёт. Это вызвало переполох в кабинетах Министерства, где некоторые чиновники посчитали, что такой результат опровергает гипотезу о расширенном воспроизводстве в РБН. Возникла угроза для финансирования самой Проблемы в целом".

Лучше понять трагизм момента можно, если добавить немного предыстории. Два предыдущих проекта А.И. закончились неудачей. Один из них - бериллиевый реактор, точнее, умножитель количества нейтронов в реакторе за счёт (n,2n) на бериллии, выполнявшийся с участием немецкой группы. Проигрыш за счёт (n,альфа) поставил на проекте крест, а А.И., между тем, успел заинтересовать бериллиевой тематикой кого-то в самых верхах. Отношение в Москве к Лейпунскому резко ухудшилось.
Второй неудачей стало свёртывание работ по ускорительной тематике и уход части специалистов в ФИАН, а затем в Дубну.
Казачковский пишет о своих разговорах с Лейпунским, о его желании уехать в УССР, где жила его семья.

Успех быстрой программы, таким образом, был для Александра Ильича предельно важен в личном плане. И тут последовал такой удар от курчатовской группы!

Сегодня любой профильный студент III курса объяснит, что курчатовская группа, повышая энергию нейтронов, попала в область резонансов, где сечения ведут себя аномально. Но на тот момент никто в СССР этого, естественно, не знал, о возможности КВ>1 говорили, опираясь только на теоретические выкладки (и, возможно, на данные разведки). Казалось, что эксперимент все эти рассуждения опровергает.

"Мы же доказывали, что такой результат ещё ничего не значит, ибо захват тепловых нейтронов отвечает всего лишь одному уровню составного ядра с его индивидуальными свойствами. Они же могут существенно отклоняться от усреднённых (по многим уровням) параметров для резонансных нейтронов.

К счастью, вскоре нам удалось экспериментально показать, что при дальнейшем повышении энергии нейтронов (выше резонансной области) величина альфы всё-таки уменьшается. Эти результаты были подтверждены затем и измерениями нейтронного и материального баланса на критсборках на быстрых нейтронах. Всё стало на свои места".

Казачковский не пишет, кто постановил продолжать эксперименты, повышая энергию нейтронов, несмотря на отрицательный результат курчатовской группы. Но уже на следующей странице появляется имя человека в Средмаше, понимавшего, что могут дать быстрые реакторы. Естественно, это был Ефим.

[Татарин]

Вопрос исторический, но ещё и технический (если не скорее технический )...

Очень много ссылок на усилия, которые тратились на поддержание свинцово-висмутовых реакторов в горячем состоянии. Требовалась подача пара с пирса, работа на холостых... Мол, "нельзя дать замёрзнуть".

Но хоть убей, не понимаю, почему. Чего именно боялись?
НЯЗ, металлы и сплавы (большинство) как нормальные твёрдые вещества "усыхают" при замерзании. Вообще, веществ, которые ведут себя как вода, аномально расширяясь при переходе в твёрдую фазу, очень мало. НЯЗ, простая эвтектика свинец-висмут к ним не относится, она ведт себя нормально, и уменьшается в объёме?

Так что плохого было в замерзании теплоносителя?

Сперва думал, что при замерзании могут возникать какие-то тянущие усилия, которые могли сложить внутрь элементы конструкции за счёт агдезии (при замерзании; ну, прилипло, потом сжалось, потянуло за собой припаяные стенки труб). Но нет. Свинец мягкий металл, он не мог развить такие усилия, особенно, недалеко от точки плавления. Специально спросил у многомудрых товарищей, которые имели много дел с пайкой больших и сложных конструкций... если не очень-очень тонкие стенки (порядка десятков-сотен мкмк), то всё должно быть хорошо.

Но ведь огромные усилия тратились, деньги, люди... "одна из основных проблем эксплуатации"(с)

Так в чём было дело-то?
Просто спать не даёт загадка.

Сообщение отредактировал Татарин - 21.12.2022, 21:29

[AtomInfo.Ru]

Так в чём было дело-то?

http://atominfo.ru/news/aira164.htm

Чего боялись? Что твэлы будут раздавлены при замерзании?

Нет, всё гораздо проще. Установка при замерзании выходила из строя. Необратимый процесс - как замёрзла, так выбрасывать. В проекте была масса мелких трубок, страшно разветвлённая система контуров, и технически было нереально везде освободиться от пробок, которые возникали в результате замерзания.

Это первый недостаток установки, и надо честно признать, что он существовал.