F-1 (reaktor)

F-1 ( den første fysiske reaktor , indtil 1955 - en kedel ) - den første atomreaktor i USSR og Europa , et monument for videnskab og teknologi. Beliggende i Moskva ( Kurchatov Instituttet ).

Historie

Opgaven med at skabe en atomreaktor opstod i forbindelse med skabelsen af ​​atomvåben , hvortil der var brug for et passende fissilt materiale. Som et resultat af forskning i enkelhed, hastighed og omkostninger, blev plutonium-239 (det såkaldte våben-grade plutonium ) valgt. Plutonium findes ikke i naturen, det skal opnås kunstigt - for eksempel ved at bestråle uran-238 med neutroner [1] . For at opnå plutonium i mængder af våbenkvalitet var det nødvendigt at bestråle betydelige mængder uran med kraftige neutronstrømme i lang tid. Denne proces kunne udføres enklest inden for rammerne af en kontrolleret kædereaktion, hvortil der kræves en speciel enhed - en atomreaktor.

F-1-reaktoren blev skabt som et forsøgssted for afprøvning af teknologier og processer til at opnå plutonium, brændstoffet til reaktoren blev leveret af Giredmet radiumlaboratoriet (ledet af ZV Ershova ) [2] . Det blev designet og bygget i laboratorium nr. 2 af USSR Academy of Sciences (nu National Research Center "Kurchatov Institute"), som var placeret i Moskva , den moderne adresse er Kurchatov Square, 1. I. V. Kurchatov ledede en gruppe videnskabsmænd [3] :

• I. S. Panasyuk udførte generel ledelse, udførte administrative funktioner.
• B. G. Dubovsky , M. I. Povzner og VS Fursov var engageret i beregninger af akkumuleringen af ​​plutonium i reaktoren.
• B. G. Dubovsky udførte også eksperimenter med beskyttelse mod gammastråler under opbevaring af nukleart brændsel, opfandt og samlede tællere, der ikke blev produceret nogen steder på det tidspunkt.
• DA Babulevich designede og byggede et system af kontrolstænger til at styre kædereaktionen.

Start

Opstarten af ​​reaktoren blev ledet af I. V. Kurchatov, han blev assisteret af I. S. Panasyuk . B. G. Dubovsky , Kondratiev og Pavlov forblev i samme rum, men Kurchatov bad dem om at observere instrumenterne og ikke tage aktive skridt til at kontrollere opsendelsen [3] .

Den 25. december 1946, klokken 18:00, blev der for første gang observeret en selvudviklende kædereaktion. Der er således gået mindre end fire år fra tidspunktet for organisationen af ​​Laboratorium nr. 2 af USSR Academy of Sciences til lanceringen af ​​F-1.

Udnyttelse

I F-1-reaktoren blev der for første gang i USSR opnået betydelige, såkaldte vægtmængder af plutonium. Før dette havde fysikere kun en indikatormængde af dette element, det vil sige tilstrækkelig til at identificere dets tilstedeværelse i prøven. Oparbejdning af brugt brændsel fra reaktoren til udskillelse af plutonium blev udført ved NII-9 .

Reaktoren umiddelbart efter opsendelsen blev aktivt brugt til at træne sovjetiske atomreaktordriftsfysikere. Praktiske øvelser ved den første reaktor blev udført af specialister, der samlede og lancerede den: I. S. Panasyuk, B. G. Dubovsky , I. V. Mostovoy, E. N. Babulevich . I oktober 1947 blev den første gruppe af ingeniører til at kontrollere driften af ​​en atomreaktor uddannet ved reaktoren. Disse personer kunne tage stilling som vagtleder [4] .

Driftserfaringen fra F-1 gjorde det muligt at starte byggeriet i Ural (nu byen Ozersk ) af den første industrielle reaktor A-1 med en kapacitet på 100 MW. Han tjente i juni 1948.

I 2012 blev reaktoren lukket ned [5] [6] . Indtil for nylig blev det brugt som en standard til kalibrering af neutronudstyr. Den 26. december 2016 blev der åbnet et museum i reaktorbygningen. Reaktoren er et monument for videnskab og teknologi.

Konstruktion

Brændstoffet i F-1 er metallisk uran med et naturligt indhold af 235 U isotopen (0,72%), grafit som moderator og cadmiumstænger til at styre neutronfluxen. Strukturelt er det en sfærisk struktur med en diameter på omkring 6 meter, bygget af løse grafitsten. Der er huller i grafitmurværket, hvori der placeres brændstof og kontrolstænger, samt forsknings- og kontroludstyr. Grafitvægt 400 tons, uran 50 tons.

Reaktorens termiske effekt er fra 100 W til 1 MW. Luftkøling, om nødvendigt, tvungen luftstrøm blev leveret af ventilatorer. Langsigtet drift ved høj effekt var ikke mulig, men den store masse af kernen tillod en kortvarig stigning i kraft til spidsværdier.

Den biologiske beskyttelse af F-1 var primitiv og bestod i at uddybe reaktorrummet under jorden. Ved arbejde med høj effekt blev der noteret en høj strålingsbaggrund nær bygningen. Under drift i forceret tilstand blev den styret fra et rum 500 meter væk, og en lanterne blev tændt på taget af reaktorbygningen for at advare medarbejderne om faren.

Noter

1. ↑ Larin Ivan Ivanovich. F-1-reaktoren var og bliver den første  // Science and Life  : Journal. - M. , 2007. - Udgave. 8 . Arkiveret fra originalen den 19. april 2021.
2. ↑ Zinaida Vasilievna Ershova  // Rosatom  : Officiel side. — M. . Arkiveret fra originalen den 13. december 2013.
3. ↑ 1 2 V. N. Novoselov . Kapitel 12 // Secrets of the "magpie": Om den førstefødte i atomindustrien - produktionsforeningen "Mayak" i byen Chelyabinsk-40 (Ozyorsk) . — 2. udg., rettet. og yderligere .. - Jekaterinburg : IPP "Ural worker" , 1995. - 445 s. — 15.000 eksemplarer.  — ISBN 5-85383-102-X . Arkiveret 9. november 2011 på Wayback Machine
4. ↑ V. N. Novoselov . Kapitel 31 Historisk reference // Secrets of the "magpie": Om den førstefødte i atomindustrien - produktionsforeningen "Mayak" i byen Chelyabinsk-40 (Ozyorsk) . — 2. udg., rettet. og yderligere .. - Jekaterinburg : IPP "Ural worker" , 1995. - 445 s. — 15.000 eksemplarer.  — ISBN 5-85383-102-X . Arkiveret 9. november 2011 på Wayback Machine
5. ↑ F-1 objektets hemmeligheder . Hentet 16. august 2019. Arkiveret fra originalen 16. august 2019. (ubestemt)
6. ↑ For 70 år siden blev den første indenlandske atomreaktor F-1 opsendt . Dato for adgang: 27. december 2016. Arkiveret fra originalen 27. december 2016. (ubestemt)

Se også

• CP-1  - verdens første kunstige atomreaktor i Chicago (Illinois, USA), 1942.