Реакторы на промежуточных нейтронах

Реакторы на промежуточных нейтронах

Между быстрыми нейтронами и тепловыми есть промежуточная    область энергии – вот и реакторы называются соответственно – реакторы на промежуточных нейтронах. То были реакторы на быстрых нейтронах, это реакторы на тепловых нейтронах, а вот есть реакторы на промежуточных нейтронах. Это значит, что замедление есть, но не до конца, т.е. в таких реакторах до тепловых энергий нейтроны не замедляются. На практике реакторы на промежуточных нейтронах нашли применение только в реакторах атомных подводных лодок с жидкометаллическим теплоносителем. В США была построена одна подобная подводная лодка «Морской волк», где в качестве жидкого металла использовался натрий (в США не сумели освоить теплоноситель свинец висмут). Конечно, на подводной лодке использовать натрий – это не подарок, потому что пожар представляет страшное бедствие и после нескольких аварий на этой лодке с этим направлением  (использованием жидкометаллического теплоносителя на лодке) в Америке закончили. Распилили лодку, этот отсек с реактором утилизировали и на его место  врезали отсек с водо-водяного реактора. У нас был выбран другой реактор – с теплоносителем свинец-висмут (об этом я в конце расскажу), но после серьезных аварий, которые были на первом этапе, серийные лодки нормально эксплуатировались и технология эта была освоена. Но теперь надо понять, почему реактор на промежуточных нейтронах? Жидкий металл был принят для того, чтобы получить пар более высоких параметров, градусов 400-450. На воде такие параметры нельзя было получить. Значит, нужен был замедлитель нейтронов, а чтобы сделать реактор не быстрый, и топливо иметь более низкого обогащения (или меньшую загрузку), был использован и в Америке и у нас (независимо друг от друга) высокотемпературный замедлитель бериллий. Конечно, бериллий замедляет нейтроны хуже, чем вода, но требовался маленький объем, поскольку это подводная лодка. Т.е. это замедлитель не лучший, поэтому нейтроны, как говорится, от быстрых ушли, а до тепловых не дошли. Вот и получился реактор на промежуточных нейтронах.

 Вопрос – а как он (замедлитель) там был использован?

Прямо в этот бериллий был добавлен уран, и топливные стержни представляли собой таблетки (как из двуокись урана), т.е. там были таблетки из урана с бериллием. В топках, оболочках, теплоноситель обтекал снаружи эти твэлы.

Таким образом, промежуточные реакторы нашли вот такое ограниченное применение и других перспектив использования не видно, потому что ядерные свойства в промежуточной области  хуже, чем в быстрой, и хуже, чем в тепловой. Но поскольку для подводной лодки экономика не очень важна, а необходима компактность, поэтому там и применялись реакторы такой конструкции.