Атомный реактор Гитлеровской Германии

[инженер-исследователь]

Читал книгу об истории атомного проекта в Германии,там было написано, что от графитового замедлителя отказались, из-за того , что Гейзенберг завысил поглощение нейтронов углеродом (кстати,здесь можно предположить , что в исследуемых образцах были примеси бора), но нашёлся некий учёный, имевший влияние на Гитлера,который предложил разбавить углерод , чем-то малопоглощающим нейтроны и столь же эффективно замедляющим их(учтём,что даже если принять на веру результаты Гейзенберга,то графит был на самой грани пригодности на роль замедлителя) и он предложил кислород (учтём,что в тяжёлой воде он проблем с поглощёнием нейтронов не создаёт, а замедляет нейтроны лишь чуть хуже,чем углерод) и предложил использовать в качестве замедлителя сухой лёд.

Гитлер получив отчёт этого учёного сразу распорядился выделить ему 60 тонн сухого льда и некоторое количество урана,которое оказалось недостаточным,на чём история этого реактора и закончилась не успев начаться.

А если бы этому учёному выдали бы достаточное количество урана и реактор заработал бы , то каковы были бы последствия этого?

[Gambirald]

субмарины XXI серии проектировались бы не "электрическими", а атомными (!). Впрочем, всёравно не успели бы...

Возможно, мы сейчас смогли бы пообсуждать также нереализованный, но неплохо проработанный проект атомного суперлинкора (SIG!!!) гитлеорвской Германии...

[Doctor Haider]

Да главная проблема у немцев была не с теплоносителем, а с обогащением урана! Потому и мучились с тяжелой водой, что реактор на ней позволяет использовать природный уран.

А если с обогащением все в порядке, можно использовать и обычную воду в качестве замедлителя:

http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/30611

Особенности использования воды

Достоинства

Использование воды в качестве теплоносителя и теплоносителя-замедлителя в ядерных установках имеет ряд преимуществ.

Технология изготовления таких реакторов хорошо изучена и отработана.

Вода, обладая хорошими теплопередающими свойствами, относительно просто и с малыми затратами мощности перекачивается насосами. (При одинаковых условиях коэффициент теплопередачи для тяжёлой воды на 10% больше по сравнению с коэффициентом теплопередачи для лёгкой воды.)

Использование воды в качестве теплоносителя позволяет осуществить непосредственную генерацию пара в реакторе (кипящие реакторы). Лёгкая вода используется также для организации пароводяного цикла во вторичном контуре.

Невоспламеняемость и невозможность затвердевания воды упрощает проблему эксплуатации реактора и вспомогательного оборудования.

Обычная химобессоленая вода дешева.

Использование воды обеспечивает безопасность эксплуатации реактора.

В реакторах с водяным теплоносителем-замедлителем при соответствующей конструкции активной зоны можно достичь отрицательного температурного коэффициента реактивности, что предохраняет реактор от произвольного разгона мощности.

Позволяет создавать блоки мощностью до 1600 МВт (ограничивается возможностью транспортировки корпуса реактора по железной дороге).

Недостатки

Вода взаимодействует с ураном и его соединениями (корродирует) при аварийных ситуациях, поэтому тепловыделяющие элементы должны снабжаться антикоррозионными покрытиями (обычно цирконий). При повышенных температурах воды конструкционные материалы также должны подбираться с достаточно хорошими антикоррозионными свойствами, или должен вестись специальный водно-химический режим, связывающий кислород образующийся в воде при её радиолизе. Особенно необходимо отметить высокую интенсивность коррозии многих металлов в воде при температуре выше 300°С.

Проблема подбора коррозионно-устойчивых материалов усложняется необходимостью иметь высокое давление воды при повышенных температурах. Необходимость иметь высокое давление в реакторе усложняет конструкцию корпуса реактора и его отдельных узлов.

Возможность аварии с течью теплоносителя, и необходимость средств её компенсирующих

Стоимость тяжёлой воды велика (Актуально только для реакторов на тяжёлой воде типа СССР такие реакторы не строили). Это требует сведения утечки воды и потерь её к минимуму, что усложняет конструкцию энергетического оборудования и эксплуатацию установки.

Активация воды

Важной проблемой при использовании воды для охлаждения реакторов является наведённая активность, которая определяется активацией атомов кислорода и продуктов коррозии оборудования 1-го контура. Активность собственно самой воды определяется активностью изотопа кислорода-16, период полураспада которого составляет ~ 15 часов, таким образом через 2—4 дня после остановки реактора радиоактивность теплоносителя 1-го контура спадает в сотни раз, и определяется только активностью продуктов коррозии, которые извлекаются из воды на обычных ионообменных фильтрах. Очищенная таким образом вода накапливается в баках запаса чистого конденсата и используется для нужд турбинного отделения.

[инженер-исследователь]

Дело в том,что для использования в ядерном реакторе обычной воды,требуется слегка обогатить уран,а без этого из-за того,что ядра водорода захватывают нейтроны, обычная вода ,для реактора на необогащённом уране не подходит!

[Doctor Haider]

Дело в том,что для использования в ядерном реакторе обычной воды,требуется слегка обогатить уран,а без этого из-за того,что ядра водорода захватывают нейтроны, обычная вода ,для реактора на необогащённом уране не подходит!

<{POST_SNAPBACK}>

Я так и написал:

Да главная проблема у немцев была не с теплоносителем, а с обогащением урана! Потому и мучились с тяжелой водой, что реактор на ней позволяет использовать природный уран.

А если с обогащением все в порядке, можно использовать и обычную воду в качестве замедлителя:

<{POST_SNAPBACK}>

[kinhito]

Возможные габариты реактора? :(

[Doctor Haider]

Какого именно реактора?

[инженер-исследователь]

Ну можно в качестве базы взять реактор Ферми : Замедлителем служили графитовые кирпичи, из которых физики возвели колоны высотой в 3 м и шириной в 1,2 м. Между ними были установлены прямоугольные блоки с окисью урана. На всю конструкцию пошло около 46 тонн окиси урана и 385 тонн графита, только возьмём не графит,а 385 тонн сухого льда (скжем Гитлер ещё больше расщедрился) ,а уран в Германии был, после войны в СССР было вывезено свыше 100 тонн окиси урана. Сухой лёд произвести,конечно сложно,но проще,чем тяжёлую воду!

[Нкоро_]

Сухой лёд произвести,конечно сложно,но проще,чем тяжёлую воду!

А какая температура была в активной зоне (если это можно так назвать) реактора Ферми? Потому что горячий металл и сухой лед - не очень хорошее сочетание!

[MGouchkov]

В атомном проекте гитлеровской Германии проблемы с тяжёлой водой были не у Германии- завод в Норвегии с вполне достаточной производительностью был построен, но у английских коммандос. И они эту проблему в РИ решили Развилка может быть в том, что наоборот- германская контрразведка и охрана завода решила проблему англичан

Только вот удельные ТХ ЯЭУ на тяжёлой воде и природном уране, навскидку, имхо, для ПЛ совсем не радуют. Для электроснабжения какого альпийского комплекса бункеров, разве.

[Doctor Haider]

Только вот удельные ТХ ЯЭУ на тяжёлой воде и природном уране, навскидку, имхо, для ПЛ совсем не радуют.

<{POST_SNAPBACK}>

Да, вроде реакторы на обычной воде и обогащщенном уране самые компактные как раз почему и применяются на ПЛ. А тяжеловодные и графитовые на электростанциях.

[инженер-исследователь]

У Ферми в реакторе Уран практически не нагревался-Ферми боялся связанных с этим неприятностей он продержал мощность реактора на уровне 26 Ватт в течении получаса,а потом от греха подальше выключил реактор,но коллега Нкоро верно подметил проблему-при работе реактора Уран будет нагревать и испарять сухой лёд и если не принять соответствующих мер , замедлитель может улетучиться!

[Doctor Haider]

на обычной воде и обогащщенном уране самые компактные

<{POST_SNAPBACK}>

Если не считать реакторов на жидких металлах.

[инженер-исследователь]

Даю подсказку:для сохранности кладки замедлителя,требуется ,чтобы,при работе реактора, температура урана не поднялась выше -78 градусов Цельсия!

[инженер-исследователь]

Реактор с замедлителем из сухого льда-хорош только для исследовательских нужд,в Земных условиях он гне может вырабатывать энергию т.к. температура в активной зоне должна быть меньше,чем в большинстве мест проживания людей, наработка плутония сразу встретится с проблемой : при пуске реактора,активная зона начинает нагреваться, с её охлаждением сразу возникают проблемы-активная зона и так очень холодная,поэтому сухой лёд начинает испаряться, когда он испарится на треть-реакция затухнет,при этом выделится около 59ГДж , при этом образуется не более 1290625000000000000000 атомов плутония или 0,512 грамм , после этого, в течении суток реактор будет находиться в йодной яме. Для выработки 1 килограмма плутония потребуется 1953 пусков, перед каждым ,в реактор придётся загружать 100 тонн сухого льда, так ,что довольно быстро станет ясно,что никакой военной пользы от реактора нет!

[kinhito]

Какого именно реактора?

Ну - гипотического гитлеровского. Уже понял, что в субмарину не впихнуть, и даже в "Цеппелин" не влезет.

Если бы перспективы установки атомного реактора были уже в начале 30-ых, да Гитлер не спешил...

Думаю - самое подходящее - реализация проэкта Grossflugzeugkreuzer - большого авианесущего крейсера - рейдера для океанских просторов. :(

[Curioz]

"Сон разума рождает вундервафли" (с) :)