Люди и атомы - Уильям Лоуренс

Взяв небольшое количество урана-235 — единственного ядерного топлива, существующего в природе,— в качестве инициатора реакции, можно осуществить превращение тория в уран-233 — гораздо более эффективное ядерное топливо, чем плутоний или уран-235.

Торий гораздо более распространен, чем уран. Его природные запасы в четыре раза превышают содержание урана в природе. Он содержится в монацитовых песках, огромные запасы которых имеются в Бразилии, Индии, Индонезии, Малайе и Цейлоне. В Америке торий находится на пляжах Флориды, в Северной и Южной Каролине, в Айдахо и многих других штатах, хотя обычно его месторождения разрознены и содержание тория в них невысокое.

Более того, имеются данные о том, что в континентальных пластах породы, кроме нефти, содержится пять минералов, в том числе монацит. Это подтверждается наличием этих минералов в песках около Джексонвилла (штат Флорида) и на побережье Мексиканского залива (штаты Техас и Луизиана).

В течение некоторого времени полагали, что торий может быть превращен в делящийся уран-233. Однако до сообщения Комиссии по атомной энергии никто не предполагал, что реактор с ураном-233, полученным из тория, может при использовании медленных нейтронов произвести больше ядерного топлива, чем израсходовать.

Это открытие имело первостепенное значение для развития экономичных промышленных энергетических атомных реакторов. Этот реактор-размножитель, способный создавать больше топлива, чем потребляет, является реактором будущего, он с успехом может конкурировать с обычными силовыми установками, использующими уголь и нефть.

Существуют два типа ядерных реакторов для расщепления ядерного топлива и выделения энергии. Одни используют быстрые нейтроны, движущиеся со скоростью более 2200 километров в секунду. Другие используют нейтроны, скорость которых уменьшена замедлителем до 2,2 километра в секунду.

Однако реактор на быстрых нейтронах имеет настолько малые габариты, что его трудно охлаждать и контролировать. По этой причине реактор на медленных нейтронах более удобен с чисто технической точки зрения. С другой стороны, в таком реакторе поглощается без пользы значительное число нейтронов, необходимых для поддержания горения ядерного огня. Потеря нейтронов имеет решающее значение и в реакторе-размножителе, в котором создается больше топлива, чем расходуется.

Таким образом, число нейтронов, выделяемых при каждом процессе деления, должно быть значительно больше двух, чтобы компенсировать потерю некоторых нейтронов в результате поглощения различными частями реактора.

В случае применения плутония, полученного в реакторе из неделящегося урана-238, число медленных нейтронов, израсходованных на деление, не превышает двух и может оказаться даже меньшим. Это означает, что естественный уран не может применяться в реакторе па медленных нейтронах для создания плутония в больших количествах, чем его было использовано.

С другой стороны, уран-233, полученный из тория, выделяет больше двух нейтронов, даже если его сжигать в реакторе на медленных нейтронах. Так как торий сам по себе не расщепляется медленными нейтронами, то потребуется небольшое количество урана-235, скажем, от 1 до 5%, чтобы зажечь ядерный огонь. Нейтроны из ура- на-235 превратят торий в уран-233, так что после использования первоначально взятого количества урана-235 уран-233 в реакторе на медленных нейтронах будет воспроизводить сам себя во все возрастающих количествах.

Каждый килограмм урана-235, плутония-239 или ура- на-233 эквивалентен трем миллионам килограммов угля. Следовательно, реактор-размножитель, содержащий тонну тория, обогащенного, скажем, 1% урана-235 (10 килограммов, что обойдется примерно в 300 000 долларов), выделит тепло, эквивалентное теплу от 3 миллионов тонн угля. При стоимости угля 10 долларов за тонну это равноценно производству тепловой энергии на сумму 30 миллионов долларов.

Этот реактор, известный как гомогенный ториевый реактор-размножитель, является частью программы строительства реакторов Комиссии по атомной энергии США. Он разрабатывается Ок-Риджской национальной лабораторией и имеет самые большие перспективы для будущего. Возможно, он найдет широкое применение в «атомном плане Маршалла», предложенном в декабре 1954 г. ныне покойным Джоном Джеем Гопкинсом, председателем и президентом корпорации «Дженерал дайнэмикс» — фирмы-строителя первых атомных подводных лодок.

Такие гомогенные ториевые реакторы смогут поставляться по ленд-лизу * Соединенными Штатами в страны Европы и Азии, которым не хватает топлива, и в другие

* Ленд-лиз — система передачи США взаймы или в аренду вооружения, боеприпасов, стратегического сырья, продовольствия и других материальных ресурсов странам, участвовавшим во второй мировой войне против гитлеровской Германии. Служил средством усиления зависимости этих стран от американских монополий.— Прим. ред.

слаборазвитые страны мира при условии соблюдения мер безопасности и контроля при эксплуатации.

Эти реакторы в конечном счете могут оказаться более мощным оружием, чем любой склад водородных бомб. Такой атомный ленд-лиз может перековать атомные мечи на атомные орала и превратить Землю в землю обетованную, полную изобилия для всего человечества.

Содержание

Предисловие к русскому изданию 5

Пролог — В этот вечер в нашу жизнь вошел атом Флоренс Д. Лоуренс 17

Часть первая. Второе пришествие Прометея 20

Глава 1. «Неофициальное заседание» .20

Глава 2. Чудо, которое спасло мир . 28

Глава 3. Примесь, которая изменила ход истории...34

Глава 4.Открытие деления 42

Глава 5. Америка узнает об открытии деления урана.47

Глава 6. «Рассказ о Сотворении» . 53

Глава 7.Гитлер мог получить атомнуюбомбу в1943 г. 66

Глава 8.Атомный Давид с пращой 77

Глава 9.Первый атомный огонь 80

Глава 10.Новый поход викингов 86

Глава 11. Мы получили атомную бомбупо ошибке..101

Глава 12.Моя жизнь в стране атома 108

Глава 13.О людях и атомах 113

Глава 14.Письмо редактору 121

Глава 15.Атомный век наступил 125

Глава 16.Гора огня 132

Глава 17. Применять или не применять? 143

Глава 18.Смерть города 155

Глава 19. В 12.01 над Нагасаки 162

Глава 20.В 9.15 над Хиросимой 171

Глава 21.Секреты атомной бомбы 185

Часть вторая.Водородная бомба 190

Глава 22.Нас катапультировали в водородный век...190

Глава 23.Почему не может быть новойвойны?....197

Глава 24.«Чистая» водородная бомба ... 201

Глава 25.Алиса в стране грома... 209

Часть третья. Оглядываясь назад . . .211

Глава 26. Свет из глубин 212

Глава 27. Видение в сарае для трупов 216

Глава 28. Цитадель космоса 220

Глава 29. Один из «творцов Вселенной» 222

Часть четвертая. Заглядывая вперед . . . . 234

Глава 30. Обещание будущего 234

Глава 31. Атомы против старости 244

Глава 32. Атомные орала и магнитные бутылки ....250

Глава 33. Сторож, еще ночь? 263

Часть пятая. Атомный букварь 269

Глава 34. Вселенная, заключенная в атоме   269

Глава 35. Новые измерения пространства и времени . .275

Глава 36. Жизнь — это электрон 278

Глава 37. Ящик Пандоры 281

Глава 38. Атомный Феникс  287

Глава 39. Атомный реактор будущего 290

У. Л. ЛОУРЕНС

ЛЮДИ И АТОМЫ

Тематический план 1966 г № 89

Редактор Р. А. 3 е л е и к о

Техн. редактор Н. А. Власова

Корректоры С. В. Смолян, Н. Ф. Щукина

Сдано в набор 13.V. 1966 г. Подписано в печать 6.IX 1966 г. Бумага 84 X 108Va2, № 2. Физ. печ. л. 9,25. Привед. печ. л. 15,45. Уч.-нзд. л. 15,3. Тираж 50 000 экз. Заказ изд. 1393. Цена 73 коп. Заказ тип. № 4093.

Атомиздат, К*31, ул. Жданова, 5/7.

Типография «Красный пролетарий» Политиздата. Москва, Краснопролетарская, 16.