Чернобыль. Месть мирного атома - [21]

Шрифт
Интервал

В августе 1942 года американцам Каннингему и Вернеру удалось получить около 1 микрограмма (мкг) плутония. Через месяц, 10 сентября 1942 года, впервые было взвешено видимое количество искусственно изготовленного элемента: 2,77 мкг оксида плутония. Для этого специально были сконструированы микровесы с кварцевой нитью. В конце 1942 года уже имелось 500 мкг (полмиллиграмма) соли плутония.

Работа была начата в США в то время, когда еще не функционировал ни один атомный реактор для синтеза плутония из урана-238. Американцы запустили свой первый реактор лишь 2 декабря 1942 года: под трибуной спортивного стадиона в Чикаго Энрико Ферми успешно запустил в работу урановый «котёл», состоящий из слоев урана (6 т), оксида урана (36,6 т) и химически чистого графита (315 т). В первом реакторе были созданы все условия для возникновения самоподдерживающейся цепной реакции: она оказалась управляемой, а не разрушающей, как того боялись. Впервые "урановая машина" стала вырабатывать энергию, правда всего только 200 Вт. Также впервые в урановом реакторе стал образовываться элемент плутоний: элементы в реакторе искусственно превращались друг в друга, причем в намного больших количествах, чем в ускорителях.

Справка: в истории Земли процесс образования трансурановых элементов в атомном реакторе, похоже, уже имел место. Когда заработал первый на Земле атомный реактор, наука точно не знает. Атомная физика считается молодой научной дисциплиной, однако, "нечеловеческие"ядерныереакторы на нашей планете существовали еще 2 миллиардов лет назад. Например, в литературе описана такая находка [15] - «Науке уже известны 17 древних реакторов, расположенных в Габоне - одной из стран экваториальной Африки. Все они были обнаружены в районе урановых месторождений Окно и Бангомбе, находящихся на юго-востоке Габона. Девять из семнадцати реакторов найдены учеными в полностью выработанных урановых залежах.

История этой находки, вкратце, такова. В 1972 году в африканской республике Габон, на урановом месторождении Окно, был проведен изотопный анализ руд. Это была скорее формальность, чем серьезное научное исследование. Но результаты анализов оказались неожиданно для всех необычными: концентрация изотопа уран-235 в руде была намного ниже обычной - в некоторых местах обеднение («выгорание») урана достигало 50 процентов. В то же время исследователи обнаружили огромный избыток таких изотопов, которые обычно возникают при реакции деления урана-235 (неодима, рутения, ксенона и других).

Феномен Окло породил множество гипотез, и самая простая из них (а потому и наиболее правдоподобная) приводит к фантастическому на первый взгляд выводу: около двух миллиардов лет тому назад в Окло работал природный атомный реактор, на протяжении примерно пятьсот тысячелетий. Пришельцы? Совсем не обязательно. Для работы реактора нужен замедлитель нейтронов (например, вода), и геометрически правильное взаимное расположение топлива (уран) и замедлителя (вода). Можно предположить, что в толще уранового месторождения, имеющего высокую концентрацию урана-235, были пустоты, в которых вода могла случайно скопиться и запустить ядерный котел. И он заработал в режиме саморегулирования: с увеличением мощности реактора выделялось тепло, и поднималась температура в том объеме уранового месторождения, в котором скопилась вода. Вода испарялась, её слой, замедляющий нейтроны, становился тоньше. Соответственно уменьшалось число замедленных нейтронов, вызывающих реакцию деления ядер урана и мощность реактора падала. Потом вода скапливалась вновь, и цикл возникновения и регулирования цепной реакции деления ядер повторялся».

Для чего создавали первые атомные реакторы


Вернемся в 20-й век. Для атомной промышленности США удачный эксперимент Ферми означал окончание последнего исследовательского этапа перед началом производства плутония в Хэнфорде. С невероятной быстротой были смонтированы три гигантских реактора на южном берегу реки Колумбия. Атомный реакторы Ферми работали, как часы. Когда в годы войны их запустили на полную мощность, они стали ежедневно вырабатывать примерно по 0,5 кг плутония каждый.

Благодаря точным ультрамикрохимическим исследованиям ученые очень скоро стали располагать данными по всем основным физикохимическим свойствам плутония. Он оказался чрезвычайно опасным веществом, прежде всего вследствие своей долговременной радиоактивности (десятки тысяч лет), а также своей способности задерживаться в человеческом организме. В 1 м>3 воздуха максимально допустимое содержание плутония составляет всего 10">9 грамма. Сравнение плутония с синильной кислотой - одним из сильнейших химических ядов, показывает, что он опаснее её в 10 тысяч раз (предельно допустимая концентрация синильной кислоты равна целых 11 мг на 1 м>3 воздуха, или 1,1х10">5 грамма).

Справка: По данным новейших исследований, плутоний уже нельзя называть искусственным элементом, ибо в 1971 году его обнаружили в природном редкоземельном минерале бастнезите, не содержащем урана. В 90 кг горной породы содержится 10'>14 г плутония-244, что было установлено с помощью масс-спектрографа. Это единственный изотоп 94-го элемента, который еще не совсем исчез с лица Земли за время ее существования. По приблизительной оценке, вся земная кора толщиной в 16 км содержит всего около 1 кг природного плутония. Другие изотопы плутония, которые сегодня в виде следов еще находятся в природных урановых рудах, имеют, как уже говорилось, искусственное происхождение.


Рекомендуем почитать
Детство в европейских автобиографиях: от Античности до Нового времени. Антология

Содержание антологии составляют переводы автобиографических текстов, снабженные комментариями об их авторах. Некоторые из этих авторов хорошо известны читателям (Аврелий Августин, Мишель Монтень, Жан-Жак Руссо), но с большинством из них читатели встретятся впервые. Книга включает также введение, анализирующее «автобиографический поворот» в истории детства, вводные статьи к каждой из частей, рассматривающие особенности рассказов о детстве в разные эпохи, и краткое заключение, в котором отмечается появление принципиально новых представлений о детстве в начале XIX века.


Вирусы и эпидемии в истории мира. Прошлое, настоящее и будущее

С самого возникновения цивилизации человечество сосуществует с невидимыми и смертоносными врагами – вирусами. Оспа унесла больше жизней, чем все техногенные катастрофы и кровопролитнейшие войны XX века; желтая лихорадка не позволила Наполеону создать колониальную империю и едва не помешала строительству Панамского канала. Ученый-вирусолог, профессор Майкл Олдстоун, основываясь на свидетельствах современников ужасных эпидемий и ученых, «охотников за микробами», показывает, насколько глубоко влияние вирусов на жизнь человечества.


Антология машинного обучения. Важнейшие исследования в области ИИ за последние 60 лет

История машинного обучения, от теоретических исследований 50-х годов до наших дней, в изложении ведущего мирового специалиста по изучению нейросетей и искусственного интеллекта Терренса Сейновски. Автор рассказывает обо всех ключевых исследованиях и событиях, повлиявших на развитие этой технологии, начиная с первых конгрессов, посвященных искусственному разуму, и заканчивая глубоким обучением и возможностями, которые оно предоставляет разработчикам ИИ. В формате PDF A4 сохранен издательский макет.


Англо-американская война 1812–1815 гг. и американское общество

В книге впервые в отечественной историографии исследуется отношение американского общества к войне с Великобританией в 1812–1815 гг. События вписываются в контекст наполеоновских войн и хронологически совпадают с Отечественной войной 1812 г. и заграничными походами русских войск. Восприятие в американской историографии и исторической памяти народа этой войны весьма противоречиво, от восхваления как второй Войны за независимость, создавшей национальный гимн или образ дяди Сэма, до резкой критики ненужного и бессмысленного конфликта, «войны м-ра Мэдисона», затеянной ради партийных целей и личных амбиций, во время которой американцы пережили национальный позор, а их столица была сожжена врагом.


Социальное общение и демократия. Ассоциации и гражданское общество в транснациональной перспективе, 1750-1914

Что значат для демократии добровольные общественные объединения? Этот вопрос стал предметом оживленных дискуссий после краха государственного социализма и постепенного отказа от западной модели государства всеобщего благосостояния, – дискуссий, сфокусированных вокруг понятия «гражданское общество». Ответ может дать обращение к прошлому, а именно – к «золотому веку» общественных объединений между Просвещением и Первой мировой войной. Политические теоретики от Алексиса де Токвиля до Макса Вебера, равно как и не столь известные практики от Бостона до Санкт-Петербурга, полагали, что общество без добровольных объединений неминуемо скатится к деспотизму.


Остались одни. Единственный вид людей на земле

С тех пор как человек обрел способность задумываться о себе, вопрос собственного происхождения стал для него центральным. А уж в XXI веке, когда стремительно растет объем данных по ископаемым остаткам и развиваются методики исследований, дискуссия об эволюционной истории нашего вида – поистине кипящий котел эмоциональных баталий и научного прогресса. Почему остались только мы, Homo sapiens? Какими были все остальные? Что дало нам ключевое преимущество перед ними – и как именно мы им воспользовались? Один из ведущих мировых специалистов, британский антрополог Крис Стрингер, тщательно собирает гигантский пазл, чтобы показать нам цельную картину: что на сегодняшний день известно науке о нас и о других представителях рода Homo, чего мы достигли в изучении своего эволюционного пути и куда движемся по нему дальше. В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.