Де і як зробити найдорожчий метал у світі

Якщо ви думаєте, що золото і платина є найбільш цінними металами на планеті, ви неправильно. Порівняно з деякими штучно виготовленими металами, значення золота можна порівняти з значенням іржі на старому шматку покрівельного заліза.

Чи можете ви уявити ціну $27,000,000 за грам речовини? Скільки коштує радіоактивний елемент Каліфорнія-252. Антиматтер є найдорожчою речовиною у світі (близько $ 60 trillion за грам антигідрогену).

На сьогоднішній день в світі накопичуються лише 8 грамів Каліфорнія-252, а в світі щорічно виробляється не більше 40 міліграм. І на планеті є лише 2 місця, де вона регулярно виробляється: в Національній лабораторії Дуба Ружа в США і ... в Дімітровграді, в Уляновській області.

Ви хочете дізнатися, як найдорожчий матеріал у світі приходить і чому?

р.


Димітровградград

80 кілометрів від Уляновського, на Черемшанській річці, є містом Дімітровградградградщини з населенням близько 100 тис. осіб. Головне підприємство – Науково-дослідний інститут ядерних реакторів (НІАР), який створено у 1956 році за ініціативою Курчатова.

Спочатку це був експериментальний стан для тестування ядерних реакторів, але зараз спектр заходів істотно розширюється. Тепер НІАР перевіряє різні матеріали для визначення того, як вони поводяться в умовах тривалого випромінювання, створення джерел радіонуклідів та лікарських засобів, які використовуються в медицині та дослідженнях, вирішення технічних питань екологічно чистих технологій та просто проведення наукових заходів. NIIAR має близько 3,500 співробітників і 6 реакторів.



Вони блискають, але вони не

None з шести реакторів Ніарова використовуються як джерело енергії або тепла міста – ви не побачите гігантські рослини з тисячами мегаватів. Головне завдання цих «баби» полягає у створенні максимальної щільності нейтронної флюси, з якою вчені інституту бомбардують різні цілі, створюючи щось, що не в природі.

реактори НДІАР діють за схемою «10/10» – десять днів роботи і 10 днів відпочинку, профілактика і перевантаження палива. У такому режимі можна просто не використовувати їх для теплої води. І максимальна температура охолоджуючого засобу, отриманого на виході, становить лише 98 С, вода швидко охолоджується в невеликих охолоджувальних вежах і даємо в коло.

817999 р.

Найбільш потужні.

З 6 реакторів, є той, що найулюбленішим науковців NIIAR. Він перший. Він є найпотужнішим, хто дав йому ім'я. У 1961 році була SM-1, потужністю 50 МВт, у 1965 році після модернізації стала SM-2, у 1992 році - SM-3, експлуатація якого призначена до 2017 року.

Це унікальний реактор і це єдиний в світі. Його унікальність полягає в дуже високій щільності потоку нейтрона, здатний створювати. Нейтрони є основною продукцією NIIAR. За допомогою нейтронів можна вирішити багато проблем в дослідженні матеріалів і створення корисних ізотопів. І навіть реалізувати мрії середньовічних алхіміків - перетворити в золото (теоретично).

Не перейдемо в деталі, процес дуже простий – одна речовина береться і вигорається з усіх сторін нейтронами. Так, наприклад, з урану шляхом подрібнення його нуклеї з нейтронами, можуть бути отримані елементи освітлення: йод, стронцій, молібден, ксенон та інші.



Введення реактора НВ-1 та його успішна операція викликала великий резонанс у науковому світі, стимулюючи, зокрема, будівництво в Сполучених Штатах висококвіткових реакторів з твердим спектром нейтронів - ХФБР (1964) та ХФЗ (1967). Наслідки ядерної фізики, в тому числі батько ядерної хімії Гленн Сіборг, багаторазово прибули до НІКАР і приймали досвід. Але все ж витонченість і простота реактора ніколи не був створений.

р.

реактор SM простий в генії. Його активна зона майже куб 42 х 42 х 35 см. Але потужність виходу цього куба 100 мегаватів! Навколо активної зони в спеціальних каналах встановлюються труби з різними речовинами, які необхідно вводити з нейтронами.



Наприклад, останнім часом з реактора витягнула фляск іридію, з якого отримано бажаний ізотоп. Тепер він висить і охолоджує.

р.

Після цього невелика ємність з зараз радіоактивним іридієм буде завантажена в спеціальну захисну привідну ємність з вагою декількох тонн і відправлений автомобільом до замовника.



Проведений паливо (тільки кілька грамів) буде охолоджений, збережений в свинцевій бочки і відправлений на радіоактивний склад на території інституту тривалого зберігання.



Синій басейн

У цьому номері більше одного реактора. Далі до SM є інший - RBT - реактор типу, який працює з ним в парі. Справа в тому, що в реакторі НВФ палива вигорає тільки половину. Таким чином, вона повинна бути «гарячою» в РБТ.

р.

В цілому RBT є дивовижним ректором, всередині якого можна навіть виглядати (ми не отримали). Не має звичайної товстої сталі і бетону, і для захисту від випромінювання, його просто поміщається в величезний басейн води (через назву). Товщина води зберігає активні частинки, гальмуючи їх. При цьому частинки, що рухаються на швидкості, перевищують фазову швидкість світла в середовищі, викликають блаженний світ, знайомий з багатьма з фільмів. Цей ефект називається дослідниками, які його описують - Вавілов - Черенков.



(фото не пов'язана з реактором РБТ або НІАР і демонструє ефект Вавілов-Черенкова)

Запах підшлункової залози

Запах реактора нічого не плутають. Запахає озону після буріння. Повітря іонізований під час перевантаження, коли виводяться витрати і переміщуються в басейн для охолодження. молекула кисню O2 перетворюється в O3.

До речі, озону не пахнуть свіжими, але більше, як хлор і так само, як каустична. З високими концентраціями озону, ви будете хрящі і кашель, а потім вмирати. Належить до першого, вищого класу небезпечних речовин.



Випромінювальний фон в залі в цей момент збільшується, але тут немає людей - все автоматизовано і оператор спостерігає процес через спеціальне вікно. Однак навіть після цього не варто доторкнутися до рейок в залі без рукавичок - можна зловити радіоактивний бруд.



Промийте руки, передні і ас.

Але ви не зможете піти додому з ним – на виході з «брудної зони», кожен обов’язково перевіряється датчиком бета-випромінювачем і, якщо виявлений, ви і ваш одяг піде до реактора як паливо. Помилки.



Руки слід мити милом після відвідування будь-яких таких зон.

р.

Зміна сексу

Коридори і сходи в реакторному будинку покривають спеціальним товстим лінолеумом, краї яких згинаються на стінах. Це необхідно для того, щоб при радіоактивному забрудненні, можна не розпоряджатися всю будівлю, але просто розкачати лінолеум і прокласти новий.

Чисті лінії тут практично люблять в операційній кімнаті, тому що найбільша небезпека тут є пил і бруньки, які можуть отримати на одязі, шкірі і всередині тіла - альфа і бета частинок не можуть літати далеко, але при безпосередній впливі вони люблять гармати, і живі клітини безумовно не будуть добре.

, Україна





Віддаленість з червоною кнопкою

Номер контролю реактора.

р.



Віддалений себе здається глибоко застарілим, але чому змінити те, що розрахований на багато років? Найголовніше, що за щитами, і там все нове. Тим не менш, багато датчиків були передані з реєстраторів до електронних щитів, і навіть програмних систем, які, до речі, розроблені на NIIAR.





Кожен реактор має безліч незалежних ступенів захисту, тому тут немає «фукусіма». Що стосується Чорнобиля, то влада не така ж, є реактори «покету». Найбільша небезпека - це вивільнення деяких світлових ізотопів в атмосферу, але це не допускається, оскільки ми впевнені.



Ядерні фізики

Фізіологи Інституту є прихильниками свого бізнесу і можуть проводити години, що говорять про їх роботу і реактори. Не було достатньо часу, що залишилося на питання і розмова тривала протягом двох годин.

Немає, хто не цікавиться ядерною фізикою. А директор відділу «Реакторний науковий комплекс» Петельін Олексій Леонідович з головним інженером підходить для проведення популярних наукових програм на тему проектування ядерних реакторів.



Якщо зовні NIIAR ви захопите штани в шкарпетки, то швидше за все, хтось візьме картину і кладе вам на сітку сміятися. Але тут є необхідність. Намагайтеся вгадати чому.



167230

Ласкаво просимо до готелю Californium

Каліфорнія 252 і чому потрібно. Я вже говорив про високотемпературний реактор SM Neutron і його переваги. Тепер уявіть, що енергія, що генерується всім реактором SM, може випускати лише одну грам (!) Каліфорнія.

Каліфорнія-252 є потужним джерелом нейтронів, що дозволяє його використовувати для лікування злоякісних новоутворень, де неефективна інша радіаційна терапія. Унікальний метал дозволяє побачити через частини реакторів, повітряних частин і виявити пошкодження, які зазвичай ретельно приховані від рентгенівських променів.

З його допомогою можна знайти запаси золота, срібла і родовищ нафти в кишечнику землі. Необхідність для неї в світі є дуже великим, а клієнти іноді повинні стояти в лінії протягом багатьох років для затишної мікрограми Каліфорнія!

Саме тому виробництво цього металу займає багато років. Для отримання однієї грами Каліфорнія-252, флютонію або курію підлягають тривалому нейтронному опромінення в ядерному реакторі, протягом 8 і 1,5 років, відповідно, послідовні трансформації, що проходять практично всю лінію трансуранійних елементів Менделєєва таблиці.

Цей процес не закінчується - з отриманих продуктів опромінення хімічними засобами, сам Каліфорнія ізольований протягом багатьох місяців. Це дуже тривожна робота, яка не пробачає щіток. Мікрограми металу збираються буквально атомами. Це пояснює таку високу ціну.



До речі, критична маса металу Каліфорнія-252 становить всього 5 кг (для металевого кульки), а у вигляді водних розчинів солі - 10 грам (!), що дозволяє його використовувати в мініатюрних ядерних бомбах.

Однак, як я писав, є лише 8 грамів у світі так далеко, і використовувати його як бомба буде дуже відпрацьованим. І ось неприємності, після 2 років від існуючої Каліфорнії рівно половина, а через 4 роки вона перетворюється на пил з інших більш стійких речовин. Видання

Автор: Олексій Мараховець



P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki

Джерело: alexio-marziano.livejournal.com/147207.html