DIY miniaturowy reaktor jądrowy. Spokojny atom w każdym domu - miniaturowe reaktory jądrowe dla każdego

V Ostatnio koncepcja autonomicznego zaopatrzenia w energię nabiera tempa. Niezależnie od tego, czy jest to wiejski dom z turbinami wiatrowymi i panelami słonecznymi na dachu, czy zakład obróbki drewna z kotłem grzewczym pracującym na odpadach przemysłowych - trociny, istota się nie zmienia. Świat stopniowo dochodzi do wniosku, że czas zrezygnować ze scentralizowanego zaopatrzenia w ciepło i energię elektryczną. Centralnego ogrzewania w Europie praktycznie już nie ma, domów jednorodzinnych, wielomieszkaniowych wieżowców i przedsiębiorstwa przemysłowe są podgrzewane niezależnie. Jedynymi wyjątkami są niektóre miasta w krajach północnych - tam scentralizowane ogrzewanie i duże kotłownie są uzasadnione warunkami klimatycznymi.

Jeśli chodzi o autonomiczną energetykę, to wszystko zmierza w tym kierunku – ludność aktywnie skupuje turbiny wiatrowe i panele słoneczne. Firmy szukają sposobów racjonalne wykorzystanie energia cieplna z procesy technologiczne, zbuduj własne elektrownie cieplne a także kupić panele słoneczne z turbinami wiatrowymi. Szczególnie zielone technologie planują nawet pokrycie dachów fabryk i hangarów panelami słonecznymi.

Ostatecznie okazuje się to tańsze niż kupowanie wymaganej mocy z lokalnych sieci energetycznych. Jednak po wypadku w Czarnobylu wszyscy jakoś zapomnieli, że najbardziej ekologiczny, najtańszy i w przystępny sposób odbiór energii cieplnej i elektrycznej nadal pozostaje energią atomu. A jeśli przez cały czas istnienia przemysłu jądrowego elektrownie z reaktorami jądrowymi zawsze kojarzyły się z kompleksami na hektar powierzchni, ogromnymi rurami i jeziorami do chłodzenia, to szereg zmian ostatnie lata ma na celu przełamanie tych stereotypów.

Kilka firm od razu ogłosiło, że wchodzi na rynek z „domowymi” reaktorami jądrowymi. Miniaturowe stacje o wielkości od boksów garażowych po mały dwupiętrowy budynek są gotowe dostarczać od 10 do 100 MW przez 10 lat bez konieczności tankowania. Reaktory są całkowicie autonomiczne, bezpieczne, nie wymagają konserwacji, a pod koniec okresu eksploatacji są po prostu ładowane przez kolejne 10 lat. Czy to nie marzenie fabryki produkującej żelazka lub ekonomicznego mieszkańca lata? Rozważmy bardziej szczegółowo te z nich, których sprzedaż rozpocznie się w najbliższych latach.

Toshiba 4S (Super bezpieczna, mała i prosta)

Reaktor jest zaprojektowany jak bateria. Zakłada się, że taka „akumulator” zostanie zakopana w kopalni o głębokości 30 metrów, a budynek nad nią będzie miał wymiary 22 16 11 metrów. Niewiele więcej niż ładny wiejski dom? Taka elektrownia będzie wymagała personelu konserwacyjnego, ale nadal nie można tego porównać z dziesiątkami tysięcy metrów kwadratowych powierzchni i setkami pracowników w tradycyjnych elektrowniach jądrowych. Nominalna moc kompleksu to 10 megawatów na 30 lat bez tankowania.

Reaktor działa na neutronach prędkich. Podobny reaktor został zainstalowany i działa od 1980 roku w EJ Biełojarsk w Obwód swierdłowski Rosja (reaktor BN-600). Opisano zasadę działania. W instalacji japońskiej jako chłodziwo stosuje się stopiony sód. Pozwala to na podniesienie temperatury pracy reaktora o 200 stopni Celsjusza w porównaniu do wody i przy normalnym ciśnieniu. Użycie wody w tej pojemności spowodowałoby setki razy wzrost ciśnienia w układzie.

Co najważniejsze, koszt wytworzenia 1 kWh dla tej jednostki ma wynieść od 5 do 13 centów. Rozprzestrzenianie się wynika ze specyfiki podatków krajowych, różnych kosztów przetwarzania odpadów promieniotwórczych oraz kosztów likwidacji samej elektrowni.

Pierwszym klientem „baterii” firmy Toshiba wydaje się być małe miasteczko Galena na Alasce w USA. Obecnie dokumentacja zatwierdzająca jest negocjowana z agencjami rządowymi USA. Partnerem firmy w USA jest znana firma Westinghouse, która po raz pierwszy dostarczyła alternatywne dla rosyjskiego TVEL zestawy paliwowe do ukraińskiej elektrowni jądrowej.

Hyperion Power Generation i reaktor Hyperion

Wydaje się, że ci Amerykanie jako pierwsi weszli na komercyjny rynek miniaturowych reaktorów jądrowych. Firma oferuje instalacje od 70 do 25 megawatów w cenie około 25-30 milionów dolarów za jednostkę. Elektrownie jądrowe Hyperion mogą być wykorzystywane zarówno do wytwarzania energii elektrycznej, jak i do ogrzewania. Na początku 2010 r. na stacjach o różnej pojemności wpłynęło już ponad 100 zamówień, zarówno od osób prywatnych, jak i od spółek Skarbu Państwa. Planowane jest nawet przeniesienie produkcji gotowych modułów poza Stany Zjednoczone, budowę fabryk w Azji i Europie Zachodniej.

Reaktor działa na tej samej zasadzie, co większość nowoczesnych reaktorów w elektrowniach jądrowych. Czytać . Najbliższe w zasadzie działania są najczęstsze rosyjskie reaktory WWER i elektrownie używany na atomowych okrętach podwodnych Projektu 705 „Lira” (NATO - „Alfa”). Reaktor amerykański jest praktycznie lądową wersją reaktorów zainstalowanych na określonych atomowych okrętach podwodnych, notabene – najszybszy okręty podwodne swojego czasu.

Jako paliwo stosowany jest azotek uranu, który ma wyższą przewodność cieplną w porównaniu z tradycyjnym dla reaktorów VVER ceramicznym tlenkiem uranu. Pozwala to na pracę w temperaturach o 250-300 stopni Celsjusza wyższych niż instalacje wodno-wodne, co zwiększa efektywność pracy turbiny parowe generatory elektryczne. Tutaj wszystko jest proste – im wyższa temperatura reaktora, tym wyższa temperatura pary iw konsekwencji wyższa sprawność turbiny parowej.

Stop ołowiowo-bizmutowy jest używany jako „ciecz” chłodzącą, podobnie jak w radzieckich atomowych okrętach podwodnych. Stopiony materiał przechodzi przez trzy obiegi wymiany ciepła, obniżając temperaturę z 500 stopni Celsjusza do 480. Płynem roboczym turbiny może być zarówno para wodna, jak i przegrzany dwutlenek węgla.

Jednostka z układem paliwowo-chłodzącym waży tylko 20 ton i została zaprojektowana na 10 lat pracy przy nominalnej mocy 70 megawatów bez tankowania. Naprawdę miniaturowe wymiary robią wrażenie - reaktor ma tylko 2,5 metra wysokości i 1,5 metra szerokości! Cały system może być transportowany samochodami ciężarowymi lub koleją, będąc absolutnym komercyjnym rekordzistą świata pod względem stosunku mocy do mobilności.

Po przybyciu na miejsce „beczka” z reaktorem zostaje po prostu zakopana. W ogóle nie zakłada się dostępu do niego lub jakiejkolwiek usługi. Po upływie okresu gwarancyjnego zespół jest rozkopywany i wysyłany do fabryki producenta w celu uzupełnienia. Cechy chłodzenia ołowiowo-bizmutowego zapewniają ogromną zaletę bezpieczeństwa - nie ma możliwości przegrzania i wybuchu (ciśnienie nie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury). Również po schłodzeniu stop krzepnie, a sam reaktor zamienia się w żelazny pręt izolowany grubą warstwą ołowiu, nie bojąc się naprężenia mechaniczne... Nawiasem mówiąc, to właśnie niemożność pracy z małą mocą (ze względu na krzepnięcie stopu chłodzącego i automatyczne wyłączenie) była przyczyną odmowy dalszego wykorzystania instalacji ołowiowo-bizmutowych na atomowej łodzi podwodnej. Z tego samego powodu są to najbezpieczniejsze reaktory, jakie kiedykolwiek zainstalowano na atomowych okrętach podwodnych we wszystkich krajach.

Początkowo Hyperion Power Generation opracowała miniaturowe elektrownie jądrowe na potrzeby przemysłu wydobywczego, a konkretnie do konwersji łupków bitumicznych na olej syntetyczny. Szacunkowe zasoby ropy syntetycznej w łupkach naftowych dostępne do przerobu za pomocą dostępnych obecnie technologii szacuje się na 2,8-3,3 biliona baryłek. Dla porównania, rezerwy „płynnej” ropy w odwiertach szacowane są na zaledwie 1,2 biliona baryłek. Jednak proces przekształcania łupków w ropę wymaga ich podgrzania, a następnie wychwytywania oparów, które następnie kondensują się w ropę i produkty uboczne. Oczywiste jest, że do ogrzewania trzeba gdzieś zabrać energię. Z tego powodu wydobycie ropy z łupków uważane jest za nieopłacalne ekonomicznie w porównaniu z jej importem z krajów OPEC. Tak więc firma widzi przyszłość swojego produktu w różne obszary podanie.

Na przykład jako mobilna elektrownia na potrzeby baz wojskowych i lotnisk. Tutaj też są ciekawe perspektywy. Tym samym w prowadzeniu działań wojennych mobilnych, gdy wojska operują z tzw. umocnień w określonych rejonach, stacje te mogłyby zasilać infrastrukturę „baz”. Tak jak w strategiach komputerowych. Jedyna różnica polega na tym, że po zakończeniu zadania w regionie elektrownia jest ładowana do pojazd(samolot, helikopter transportowy, samochody ciężarowe, pociąg, statek) i zabrany w nowe miejsce.

Innym zastosowaniem na arenie wojskowej jest stacjonarne zasilanie stałych baz wojskowych i lotnisk. W przypadku nalotu lub ataku rakietowego, baza z podziemną elektrownią jądrową, która nie wymaga personelu konserwacyjnego, ma większe szanse na zachowanie sprawności. W ten sam sposób można zasilać grupy obiektów infrastruktury społecznej - systemy zasilania miast, obiektów administracyjnych, szpitali.

Otóż ​​zastosowania przemysłowe i cywilne - systemy zasilania małych miast i wsi, pojedynczych przedsiębiorstw lub ich grup, systemy grzewcze. W końcu instalacje te wytwarzają przede wszystkim energię cieplną, a w zimnych rejonach planety mogą tworzyć rdzeń systemy scentralizowane ogrzewanie. Firma uważa również za obiecujące wykorzystanie takich mobilnych elektrowni w zakładach odsalania w krajach rozwijających się.

SSTAR (mały, szczelny, przenośny, autonomiczny reaktor)

Mały, szczelny, mobilny reaktor autonomiczny – projekt realizowany w Lawrence Livermore National Laboratory w USA. Zasada działania jest podobna do Hyperiona, tyle że wykorzystuje jako paliwo uran-235. Powinien mieć 30-letni okres trwałości przy mocy znamionowej od 10 do 100 megawatów.

Wymiary powinny mieć 15 metrów wysokości i 3 metry szerokości z reaktorem o wadze 200 ton. To ustawienie jest początkowo obliczane do użytku w krajach słabo rozwiniętych w ramach programu leasingu. W związku z tym zwraca się większą uwagę na niemożność demontażu konstrukcji i wydobycia z niej niczego wartościowego. Cenne z nich to uran-238 i pluton bojowy, które są produkowane po upływie terminu ważności.

Po zakończeniu najmu odbiorca będzie musiał zwrócić to urządzenie do Stanów Zjednoczonych. Tylko wydaje mi się, że są to mobilne instalacje do produkcji plutonu bojowego za cudze pieniądze? 🙂 Innymi słowy, państwo amerykańskie nie posunęło się tu dalej niż prace badawcze, nie ma jeszcze nawet prototypu.

Podsumowując, należy zauważyć, że jak na razie najbardziej realistyczny rozwój ma Hyperion, a pierwsze dostawy planowane są na 2014 rok. Myślę, że możemy spodziewać się dalszej ofensywy „kieszonkowych” elektrowni atomowych, zwłaszcza że inne przedsiębiorstwa, w tym tacy giganci jak Mitsubishi Heavy Industries, prowadzą podobne prace nad tworzeniem podobnych stacji. Ogólnie rzecz biorąc, miniaturowy reaktor jądrowy jest godną odpowiedzią na wszelkiego rodzaju zmętnienia pływowe i inne niesamowicie „zielone” technologie. Wydaje się, że w niedalekiej przyszłości będziemy mogli zaobserwować, jak ponownie technika wojskowa trafia do służby cywilnej.

Czy wiesz, co twój syn robi wieczorami? Kiedy mówi, że poszedł na dyskotekę, na ryby, czy na randkę? Nie, daleko mi do myślenia, że ​​robi zastrzyki, pije porto z przyjaciółmi lub okrada spóźnionych przechodniów, wszystko to byłoby zbyt zauważalne. Ale kto wie, może montuje reaktor jądrowy w stodole…

Przy wejściu do Golf Manor, 25 km od Detroit w stanie Michigan, wisi duży plakat, na którym jest napisane literami arshin: „Mamy wiele dzieci, ale wciąż je ratujemy, dlatego kierowcom poruszaj się ostrożnie”. Ostrzeżenie jest absolutnie niepotrzebne, bo obcy pojawiają się tu niezwykle rzadko, a miejscowi i tak właściwie nie jeżdżą: półtora kilometra, a to jest długość centralnej ulicy miasta, tak naprawdę nie można przyspieszyć.

Oczywiście urzędnicy EPA mieli rozsądną motywację, kiedy planowali rozpocząć zamiatanie podwórka prywatnej własności pana Michaela Polaska i pani Patti Khan o godzinie 1:00 w nocy. O tak późnej porze mieszkańcy prowincjonalnego miasteczka musieli spać, dzięki czemu stodołę pani Khan z całą jej zawartością można było rozebrać bez zadawania zbędnych pytań i bez wywołania paniki, jaka zwykle jest spowodowana ludność cywilna pojemniki z ikoną: „Uwaga, promieniowanie!” Ale od każdej reguły są wyjątki. Tym razem była to sąsiadka pani Khan, Dottie Peas. Po wjechaniu samochodem do garażu, wyszła na ulicę i zobaczyła, że ​​na podwórku naprzeciw niej roi się jedenaście osób ubranych w srebrne skafandry chroniące przed promieniowaniem.

Poruszona Dottie, budząc męża, kazała mu iść do robotników i dowiedzieć się, co tam robią. Mężczyzna odnalazł starszego i zażądał od niego wyjaśnień, w odpowiedzi usłyszał, że nie ma powodów do obaw, sytuacja jest pod kontrolą, skażenie radiacyjne jest niewielkie i nie zagraża życiu.

Rano robotnicy załadowali ostatnie bloki szopy do kontenerów, usunęli wierzchnią warstwę gleby, załadowali cały towar na ciężarówki i opuścili miejsce zdarzenia. Na pytanie sąsiadów pani Khan i pan Polasek odpowiedzieli, że sami nie wiedzą, dlaczego EPA tak bardzo interesuje się ich stodołą. Stopniowo życie w mieście wróciło do normy i gdyby nie skrupulatni dziennikarze, być może nikt nigdy nie wiedziałby, dlaczego stodoła Patti Khana tak denerwuje personel EPA.

Do dziesiątego roku życia David Hahn dorastał jako zwykły amerykański nastolatek. Jego rodzice, Ken i Patti Khan, rozwiedli się, a David mieszkał z ojcem i nową żoną Kathy Missing w pobliżu Golf Manor, w mieście Clinton. W weekendy David odwiedzał swoją matkę w Golf Manor. Miała własne problemy: jej nowy wybranka pił dużo i dlatego nie była specjalnie do syna. Być może jedyną osobą, która mogła zrozumieć duszę nastolatka, był jego przyrodni dziadek, ojciec Catty, który podarował młodemu harcerzowi grubą „Złotą księgę eksperymentów chemicznych” na jego dziesiątą rocznicę.

Książka została napisana prosty język, opowiadał w przystępnej formie, jak wyposażyć domowe laboratorium, jak zrobić sztuczny jedwab, jak zdobyć alkohol i tak dalej. David był tak zafascynowany chemią, że dwa lata później zaczął pracować nad podręcznikami instytutu ojca.

Rodzice byli zachwyceni nowym hobby syna. Tymczasem David zbudował w swojej sypialni bardzo przyzwoite laboratorium chemiczne. Chłopiec dorósł, eksperymenty stały się śmielsze, w wieku trzynastu lat mógł już robić proch strzelniczy, aw wieku czternastu dorósł do nitrogliceryny.

Na szczęście sam David prawie nie został ranny podczas eksperymentowania z tym drugim. Ale sypialnia była prawie całkowicie zniszczona: wyleciały okna, szafa wnękowa została wciśnięta w ścianę, tapeta i sufit były beznadziejnie zniszczone. Za karę ojciec Dawida został wychłostany, a laboratorium, a raczej to, co z niego zostało, trzeba było przenieść do piwnicy.

Potem chłopak odwrócił się z mocą i siłą. Tutaj nikt go nie kontrolował, tutaj mógł pękać, eksplodować i niszczyć tyle, ile potrzebowała jego chemiczna dusza. Nie było już wystarczającej ilości kieszonkowego na eksperymenty, a chłopiec zaczął sam zarabiać. Zmywał naczynia w bistro, pracował w magazynie, w sklepie spożywczym.

Tymczasem wybuchy w piwnicy zdarzały się coraz częściej, a ich siła rosła. W imię uratowania domu przed zniszczeniem David otrzymał ultimatum: albo przejdzie do mniej niebezpiecznych eksperymentów, albo jego laboratorium w piwnicy zostanie zniszczone. Zagrożenie zadziałało, a rodzina przez miesiąc wiodła spokojne życie. Aż pewnego późnego wieczora domem wstrząsnęła potężna eksplozja. Ken pobiegł do piwnicy, gdzie znalazł swojego syna leżącego nieprzytomnego z osmalonymi brwiami. Wybuchł brykiet z czerwonego fosforu, który David próbował zmiażdżyć śrubokrętem. Od tego momentu wszelkie eksperymenty na majątku ojca były surowo zabronione. Jednak David nadal miał zapasowe laboratorium w szopie matki w Golf Manor. W nim rozegrały się główne wydarzenia.

Teraz ojciec Davida mówi, że winę ponosi skautyzm i wygórowana ambicja syna. Za wszelką cenę pragnął otrzymać najwyższe wyróżnienie – Orła Harcerza. Jednak do tego, zgodnie z regulaminem, trzeba było zdobyć 21 insygniów specjalnych, z których jedenaście otrzymuje się za umiejętności obowiązkowe (umiejętność udzielania pierwszej pomocy, znajomość podstawowych praw wspólnoty, umiejętność rozpalania ognia). bez meczów itd.), a dziesięć - za osiągnięcia w dowolnych dziedzinach wybranych przez samego skauta.

10 maja 1991 roku czternastoletni David Hahn przekazał swojemu harcmistrzowi Joe Auito broszurę na temat problemów związanych z energią jądrową, którą napisał do swojej następnej odznaki. Przygotowując go, David zwrócił się o pomoc do Westinghouse Electric i American Nuclear Society, Edison Electric Institute oraz firm zarządzających elektrowniami jądrowymi. I wszędzie spotykałem się z najgorętszym zrozumieniem i szczerym wsparciem. Do broszury dołączono model reaktora jądrowego wykonany z aluminiowej puszki po piwie, wieszaka na ubrania, sody, zapałek kuchennych i trzech worków na śmieci. Wszystko to jednak wydawało się zbyt małe dla wrzącej duszy młodego harcerza o wyraźnych nuklearnych skłonnościach, dlatego na kolejny etap swojej pracy wybrał budowę prawdziwego, tylko małego, reaktora jądrowego.

Piętnastoletni David postanowił zacząć od zbudowania reaktora, który przekształca uran-235 w uran-236. Aby to zrobić, potrzebował bardzo niewiele, a mianowicie wydobycia pewnej ilości faktycznie 235 uranu. Na początek chłopiec sporządził listę organizacji, które mogłyby mu pomóc w jego staraniach. Obejmuje Departament Energii, American Nuclear Society, Nuclear Regulatory Commission, Edison Electric Institute, Atomic Industry Forum i tak dalej. David pisał dziennie dwadzieścia listów, w których podając się za nauczyciela fizyki z Liceum w Chippewa Valley poproszono o pomoc informacyjną. W odpowiedzi otrzymał tylko tony informacji. To prawda, że ​​większość z nich okazała się całkowicie bezużyteczna. Tak więc organizacja, z którą chłopiec wiązał największe nadzieje, American Nuclear Society, wysłała mu komiks „Goin. Fission Reaction”, w którym Albert Einstein powiedział: „Jestem Albert. Und dzisiaj przeprowadzimy reakcję rozszczepienia jądrowego Ich nie mieć na myśli rdzenia armaty, ich mówić o jądrze atomu...”

Jednak na tej liście znalazły się również organizacje, które zapewniły młodemu inżynierowi jądrowemu naprawdę nieocenione usługi. Szef wydziału produkcji i dystrybucji radioizotopów Komisji Dozoru Jądrowego Donald Erb od razu poczuł głęboką sympatię dla „profesora” Khana i nawiązał z nim długą korespondencję naukową. „Nauczyciel” Khan otrzymał sporo informacji z prasy regularnej, którą zasypywał pytaniami typu: „Proszę opowiedzieć, jak powstaje taka a taka substancja?”

Już niecałe trzy miesiące później David miał do dyspozycji listę 14 wymaganych izotopów. Kolejny miesiąc zajęło ustalenie, gdzie można znaleźć te izotopy. Jak się okazało, ameryk-241 był używany w czujnikach dymu, rad-226 - w starych zegarach ze świecącymi wskazówkami, uran-235 - w czarnej rudzie, a tor-232 - w lampach gazowych typu grid-splitter.

David postanowił zacząć od ameryku. Ukradł pierwsze czujniki dymu z obozu skautów w nocy, podczas gdy inni chłopcy poszli odwiedzić dziewczyny, które mieszkały w pobliżu. Jednak dziesięć czujników do przyszłego reaktora było niezwykle małe, a David nawiązał korespondencję z firmami produkcyjnymi, z których jedna zgodziła się sprzedać irytującemu „nauczycielowi” sto wadliwych urządzeń do pracy laboratoryjnej po 1 USD za sztukę.

Nie wystarczyło zdobyć czujniki, trzeba było też zrozumieć, gdzie mają tam amerykę. Aby uzyskać odpowiedź na to pytanie, David skontaktował się z inną firmą i przedstawiając się jako dyrektor firmy budowlanej powiedział, że chciałby zawrzeć umowę na dostawę dużej partii czujników, ale powiedziano mu, że do jego produkcji użyto pierwiastka radioaktywnego, a teraz obawiał się, że promieniowanie „wycieknie”. W odpowiedzi na to miła dziewczyna z działu obsługi klienta powiedziała, że ​​owszem, w czujnikach jest pierwiastek promieniotwórczy, ale „...nie ma powodu do niepokoju, skoro każdy element jest zapakowany w specjalny, antykorozyjny i odporna na uszkodzenia złota powłoka" ...

Ameryk wydobyty z czujników David umieścił w ołowianym pudełku z maleńkim otworem w jednej ze ścian. Zgodnie z koncepcją twórcy, promienie alfa, które są jednym z produktów rozpadu ameryku-241, powinny wyjść z tej dziury. Wiadomo, że promienie alfa są strumieniem neutronów i protonów. Aby odfiltrować te ostatnie, David umieścił przed otworem arkusz aluminium. Teraz aluminium pochłonęło protony i emitowało stosunkowo czystą wiązkę neutronów.

Do dalszej pracy potrzebował uranu-235. Początkowo chłopiec postanowił sam go odnaleźć. Szedł z licznikiem Geigera w dłoniach po całej okolicy, mając nadzieję, że znajdzie przynajmniej coś przypominającego czarną rudę, ale największą rzeczą, jaką udało mu się znaleźć, był pusty kontener, w którym kiedyś ta ruda była transportowana. A młodzieniec ponownie wziął pióro.

Tym razem skontaktował się z przedstawicielami czeskiej firmy sprzedającej niewielkie ilości materiałów zawierających uran. Firma natychmiast wysłała „profesorowi” kilka próbek czarnej rudy. David natychmiast rozbił próbki na pył, który następnie rozpuścił w kwasie azotowym w nadziei na wyizolowanie czystego uranu. David przepuścił powstały roztwór przez filtr do kawy, mając nadzieję, że kawałki nierozpuszczonej rudy osiądą w jego wnętrznościach, a uran będzie przez niego swobodnie przechodził. Ale potem spotkało go straszne rozczarowanie: jak się okazało, nieco przecenił zdolność kwasu azotowego do rozpuszczania uranu i cały niezbędny metal pozostał w filtrze. Chłopiec nie wiedział, co dalej robić.

Jednak nie rozpaczał i postanowił spróbować szczęścia z torem-232, który później, używając tego samego działa neutronowego, planował zamienić się w uran-233. W magazynie dyskontowym kupił około tysiąca siatek do lamp, które spalił w popiele palnikiem. Potem kupił baterie litowe za tysiąc dolarów, wydobył z nich lit szczypcami, zmieszał z popiołem i podgrzał w płomieniu palnika. W rezultacie lit pobrał z popiołu tlen, a David otrzymał tor, którego stopień oczyszczenia wynosi

9000 razy wyższy niż poziom jego zawartości w rudach naturalnych i 170 razy – poziom, który wymagał zezwolenia Komisji Dozoru Jądrowego. Teraz pozostało tylko skierować wiązkę neutronów na tor i poczekać, aż zamieni się w uran.

Jednak Davida czekało tutaj nowe rozczarowanie: moc jego „działa neutronowego” była wyraźnie niewystarczająca. Aby zwiększyć „zdolność bojową” broni, konieczne było znalezienie godnego zamiennika dla Ameryki. Na przykład rad.

Z nim wszystko było nieco prostsze: do końca lat 60. wskazówki zegara, instrumenty samochodowe i lotnicze oraz inne rzeczy były pokryte świecącą farbą radową. A David wybrał się na ekspedycję na wysypiska samochodów i sklepy z antykami. Gdy tylko udało mu się znaleźć coś świecącego, natychmiast nabył tę rzecz, ponieważ stary zegarek nie kosztował dużo i ostrożnie zeskrobał z nich farbę do specjalnej butelki. Praca była bardzo powolna i mogłaby się ciągnąć przez wiele miesięcy, gdyby Davidowi nie pomógł przypadek. Pewnego razu, jadąc swoim starym „Pontiakiem-6000” ulicą swojego rodzinnego miasta, zauważył, że zamontowany przez niego licznik Geigera na desce rozdzielczej nagle się wzburzył i zapiszczał. Krótkie poszukiwania źródła sygnału radioaktywnego doprowadziły go do antykwariatu pani Glorii Genette. Potem znalazł stary zegarek, którego całą tarczę pomalowano farbą radową. Po zapłaceniu 10 dolarów młody człowiek zabrał zegarek do domu, gdzie go otworzył. Rezultat przerósł wszelkie oczekiwania: oprócz pomalowanej tarczy znalazł ukrytą za tyłem zegarka pełną butelkę farby radowej, podobno pozostawioną tam przez zapominalskiego zegarmistrza.

Aby uzyskać czysty rad, David użył siarczanu baru. Mieszając bar i farbę, stopił powstałą kompozycję i ponownie przepuścił stop przez filtr do kawy. Tym razem Davidowi się udało: bar wchłonął zanieczyszczenia i utknął w filtrze, podczas gdy rad przeszedł przez niego bez przeszkód.

Tak jak poprzednio, David umieścił rad w ołowianym pojemniku z mikroskopijnym otworem, tylko w torze wiązki, za radą swojego starego przyjaciela z Komisji Dozoru Jądrowego dr Erba nie umieścił aluminiowej płyty, ale beryl skradziona tarcza szafka szkolna chemia. Skierował powstałą wiązkę neutronów na tor i proszek uranu. Jeśli jednak radioaktywność toru stopniowo zaczęła rosnąć, uran pozostał niezmieniony.

A potem dr Erb przyszedł z pomocą szesnastoletniemu „profesorowi” Chanowi. „Nic dziwnego, że w twoim przypadku nic się nie dzieje" – wyjaśnił sytuację fałszywemu edukatorowi. „Wiązka neutronów, którą opisałeś jest zbyt szybka dla uranu. W takich przypadkach filtry wykonane z wody, deuteru lub, powiedzmy, trytu są kiedyś go spowalniał." W zasadzie David mógł użyć wody, ale uznał to za kompromis i poszedł inną drogą. Korzystając z prasy zorientował się, że tryt był używany do produkcji podświetlanych przyrządów celowniczych do karabinów sportowych, łuków i kusz. Co więcej, jego działania były proste: młody człowiek kupował łuki i kusze w sklepach sportowych, zmywał z nich farbę trytową, zamiast tego nakładał zwykły fosfor i zwracał towar. Z zebranym trytem przetworzył ekran berylowy i ponownie skierował strumień neutronów na proszek uranu, którego poziom promieniowania znacznie wzrósł w ciągu tygodnia.

Przyszła kolej na stworzenie samego reaktora. Jako podstawę zwiadowcy wzięli model reaktora, który służył do pozyskiwania plutonu przeznaczonego do broni. Dawid, który w tym czasie miał już siedemnaście lat, postanowił wykorzystać zgromadzony materiał. Zupełnie nie przejmując się bezpieczeństwem, wydobył ze swoich armat ameryk i rad, zmieszał je z proszkiem aluminiowym i berylowym i zawinął „piekielną miksturę” w folia aluminiowa... To, co do niedawna było bronią neutronową, teraz zamieniło się w jądro improwizowanego reaktora. Powstałą kulkę pokrył naprzemiennie kostkami z popiołem toru i proszkiem uranu, również zawiniętym w folię, a całą konstrukcję owinął grubą warstwą taśmy klejącej na wierzchu.

Oczywiście „reaktor” był daleki od tego, co można by uznać za „konstrukcję przemysłową”. Nie dawał żadnego namacalnego ciepła, ale jego promieniowanie wzrosło skokowo. Wkrótce poziom promieniowania wzrósł tak bardzo, że licznik Davida zaczął alarmująco wyskakiwać pięć przecznic od domu jego matki. Dopiero wtedy młody człowiek zdał sobie sprawę, że zebrał w jednym miejscu zbyt dużo materiałów radioaktywnych i że nadszedł czas, aby związać się z takimi zabawami.

Zdemontował swój reaktor, włożył tor i uran do skrzynki z narzędziami, zostawił rad i ameryk w piwnicy i postanowił zabrać wszystkie materiały towarzyszące do lasu swoim Pontiakiem.

O 2.40 w nocy 31 sierpnia 1994 roku niezidentyfikowana osoba zadzwoniła na policję w Clinton i powiedziała, że ​​ktoś najwyraźniej próbował ukraść opony z czyjegoś samochodu. Okazało się, że to ten „ktoś”, David wyjaśnił przybyłym policjantom, że czeka tylko na przyjaciela. Policjanci nie byli zadowoleni z odpowiedzi i poprosili młodzieńca o otwarcie bagażnika. Znaleźli tam wiele dziwnych rzeczy: zepsute zegarki, druty, przełączniki rtęciowe, odczynniki chemiczne i około pięćdziesięciu opakowań nieznanego proszku zawiniętego w folię. Ale najwięcej uwagi policję przyciągnęła zamknięta skrzynka. Poproszony o otwarcie, David odpowiedział, że nie należy tego robić, ponieważ zawartość pudełka jest strasznie radioaktywna.

Promieniowanie, przełączniki rtęciowe, mechanizm zegarowy… No cóż, jakie inne skojarzenia mogą wywołać te rzeczy u policjanta? O godzinie 3 nad ranem powiatowy urząd policji został poinformowany, że w mieście Clinton w stanie Michigan lokalna policja zatrzymała samochód z ładunkiem wybuchowym, prawdopodobnie z bombą atomową.

Grupa saperów, którzy przybyli następnego ranka, po zbadaniu samochodu, uspokoiła lokalne władze, stwierdzając, że „urządzenie wybuchowe” tak naprawdę nie jest takie, ale natychmiast zszokowało go wiadomością, że znaleziono dużą ilość materiałów niebezpiecznych dla promieniowania w samochodzie.

Podczas przesłuchań David uparcie milczał. Dopiero pod koniec listopada opowiedział śledztwu o tajemnicach szopy matki. Przez cały ten czas ojciec i matka Davida, przerażeni myślą, że ich domy mogą zostać skonfiskowane przez policję, zajmowali się niszczeniem dowodów. Stodoła została oczyszczona ze wszystkich „odpadów” i natychmiast wypełniona warzywami. Jedynie wysoki poziom promieniowania, ponad 1000 razy wyższy niż poziom tła, przypomniał teraz o swojej dawnej zawartości. Co zostało zarejestrowane przez przedstawicieli FBI, którzy odwiedzili go 29 listopada. Prawie rok po aresztowaniu Davida przedstawiciele Agencji Ochrony Środowiska uzyskali nakaz zburzenia stodoły. Jego demontaż i zakopanie na składowisku odpadów radioaktywnych w rejonie Wielkiego Jeziora Słonego kosztowało rodziców „radioaktywnego harcerza” 60 000 dolarów.

Po zniszczeniu stodoły Dawid popadł w głęboką depresję. Cała jego praca poszła na marne, jak mówią. Członkowie jego harcerskiego oddziału odmówili mu wydania Orła, twierdząc, że jego eksperymenty wcale nie są przydatne dla ludzi. Wokół niego panowała atmosfera podejrzliwości i wrogości. Relacje z rodzicami po zapłaceniu kary pogorszyły się beznadziejnie. Po ukończeniu studiów przez Davida jego ojciec postawił synowi nowe ultimatum: albo pójdzie do służby w siłach zbrojnych, albo zostanie wyrzucony z domu.


David Hahn służy obecnie jako sierżant w lotniskowiec nuklearny US Navy Enterprise. To prawda, że ​​nie wolno mu zbliżać się do reaktora jądrowego, aby upamiętnić jego przeszłe zasługi i uniknąć ewentualnych kłopotów. Na półce w jego kokpicie leżą książki o sterydach, melaninie, genetyce, przeciwutleniaczach, reaktorach jądrowych, aminokwasach i prawie karnym. „Jestem pewien, że moje eksperymenty zabrały mi nie więcej niż pięć lat życia", mówi od czasu do czasu odwiedzającym dziennikarzom. „Więc mam jeszcze czas, żeby zrobić coś pożytecznego dla ludzi".

Tragedie w elektrowni jądrowej w Czarnobylu i elektrowni jądrowej Fukushima zachwiały zaufaniem ludzkości, że energia atomowa przyszły. Niektóre kraje, jak np. Niemcy, generalnie doszły do ​​wniosku, że elektrownia jądrowa powinna zostać całkowicie porzucona. Ale kwestia wykorzystania energii jądrowej jest bardzo poważna i nie toleruje skrajności we wnioskach. Tutaj trzeba jasno ocenić wszystkie plusy i minusy, a raczej – poszukać złoty środek i alternatywne rozwiązania dotyczące wykorzystania atomu.

Obecnie organiczne skamieniałości, ropa, gaz są wykorzystywane na Ziemi jako źródła energii; odnawialne źródła energii – słońce, wiatr, paliwo drzewne; energia wodna - rzeki i wszelkiego rodzaju zbiorniki odpowiednie do tych celów. Ale zasoby ropy naftowej i gazu wyczerpują się, a zatem energia uzyskiwana za ich pomocą staje się droższa. Energia pozyskiwana za pomocą wiatru i słońca jest dość kosztowną przyjemnością, ze względu na wysoki koszt elektrowni słonecznych i wiatrowych. Bardzo ograniczona jest również pojemność energetyczna zbiorników. Dlatego wielu naukowców mimo wszystko dochodzi do wniosku, że jeśli w Rosji skończą się rezerwy ropy i gazu, jest bardzo niewiele alternatyw dla porzucenia energii jądrowej jako źródła energii – naturalnych rezerw paliw kopalnych. Sama eksploatacja elektrowni jądrowych ma szereg zalet w porównaniu z innymi elektrowniami. Mogą być budowane w dowolnym miejscu, niezależnie od zasobów energetycznych regionu, elektrownie jądrowe mają bardzo wysoką energetyczność, elektrownie te nie emitują do atmosfery szkodliwych emisji, takich jak substancje toksyczne i gazy cieplarniane, oraz konsekwentnie dostarczają najtańszą energię. są bardzo daleko w tyle, a jeśli chodzi o elektrownie jądrowe, jesteśmy jednymi z pierwszych, dlatego dla naszego kraju odrzucenie energetyki jądrowej może grozić poważną katastrofą gospodarczą. Co więcej, to w Rosji szczególnie istotne są pewne kwestie związane z rozwojem energetyki jądrowej, takie jak budowa minielektrowni jądrowych. Czemu? Tutaj wszystko jest oczywiste i proste.

Projekt jednego z ASMM - "Uniterm"

Reaktory jądrowe małej mocy (100-180 MW) są z powodzeniem stosowane w żegludze naszego kraju od kilkudziesięciu lat. Ostatnio coraz więcej osób zaczyna mówić o konieczności wykorzystania ich do dostarczania energii do odległych regionów Rosji. Tutaj małe elektrownie jądrowe będą w stanie rozwiązać problem dostaw energii, który zawsze był dotkliwy w wielu trudno dostępnych regionach. Dwie trzecie Rosji to zdecentralizowana strefa dostaw energii. Przede wszystkim jest to Daleka Północ i Daleki Wschód... Poziom życia tutaj w dużej mierze zależy od zaopatrzenia w energię. Ponadto regiony te mają dużą wartość ze względu na dużą koncentrację minerałów. Ich produkcja nie rozwija się lub często zatrzymuje się właśnie z powodu wysokich kosztów w dziedzinie energetyki i transportu. Energia tutaj pochodzi z autonomicznych źródeł wykorzystujących paliwa kopalne. A dostawa takiego paliwa do trudno dostępnych miejsc jest bardzo kosztowna ze względu na wymagane ogromne ilości i duże odległości. Na przykład w Republice Sacha w Jakucji, ze względu na pęknięcie systemu energetycznego na odizolowanych obszarach małej mocy, koszt energii elektrycznej jest 10 razy wyższy niż na „stałym lądzie”. Jest całkiem jasne, że w przypadku dużego terytorium o niskiej gęstości zaludnienia problemu rozwoju energetyki nie da się rozwiązać poprzez budowę sieci na dużą skalę. Elektrownie jądrowe małej mocy (SNPP) są jednym z najbardziej realistycznych sposobów wyjścia z sytuacji w tej materii. Naukowcy policzyli już 50 regionów w Rosji, w których takie stacje są potrzebne. Oni oczywiście stracą pod względem kosztów energii elektrycznej do dużego bloku energetycznego (budowa go tutaj po prostu nieopłacalna), ale zyskają na paliwie kopalnym. Według szacunków specjalistów ASMM może zaoszczędzić nawet do 30% kosztów energii elektrycznej w odległych regionach. Niewielkie ilości zużytego paliwa, łatwość przemieszczania się, niskie koszty robocizny przy uruchomieniu, minimum personelu konserwacyjnego - te cechy sprawiają, że ASMM jest niezastąpionym źródłem energii w odległych regionach.

Niezastąpienia ASMM od dawna docenia się w wielu innych krajach świata. Japończycy udowodnili, że takie stacje będą bardzo skuteczne w aglomeracjach. Praca jednego oddzielnego takiego urządzenia wystarczy, aby zasilić w energię określoną liczbę budynków mieszkalnych lub wieżowców. Małe reaktory nie wymagają drogich, a czasem brakujących miejsca na umieszczenie ich w metropolii. Również japońscy deweloperzy twierdzą, że reaktory te mogą kompensować obciążenia szczytowe na dużych obszarach miejskich. Japońska firma Toshiba od dawna rozwija projekt ASMM - Toshiba 4S. Jej żywotność, według prognoz deweloperów, to 30 lat bez przeładunku paliwa, jej moc to 10 MW, jej wymiary to 22 na 16 na 11 metrów, paliwo takiej mini-EJ to stop metali pluton, uran i cyrkon. Stacja ta nie wymaga stałej konserwacji, a jedynie okazjonalnego monitoringu. Japończycy proponują wykorzystanie takiego reaktora do wydobycia ropy, a ich seryjną produkcję chcą uruchomić do 2020 roku.

Amerykańscy naukowcy nie pozostają w tyle za Japonią. W ciągu kilku lat obiecują wystawić na sprzedaż mały reaktor jądrowy, który zapewni energię małym wioskom. Moc takiej stacji to 25 MW, jest nieco większa niż buda dla psów. Ta minielektrownia jądrowa będzie wytwarzać prąd przez całą dobę, a jej koszt za kilowatogodzinę wyniesie tylko 10 centów. Niezawodność jest również na najwyższym poziomie: oprócz stalowej obudowy Hyperion jest wtaczany w beton. będzie w stanie zmienić tutaj paliwo jądrowe, a to będzie musiało być zrobione co 5-7 lat. Firma produkcyjna Hyperion otrzymała już licencję na produkcję takich reaktorów jądrowych. Przybliżony koszt stacji to 25 milionów dolarów. Jak na miasto z co najmniej 10 tys. domów jest to dość tanie.

Jeśli chodzi o Rosję, to od dawna pracują nad stworzeniem małych elektrowni jądrowych. Naukowcy z Instytutu Kurchatowa 30 lat temu opracowali mini-NPP „Elena”, która w ogóle nie potrzebuje personelu konserwacyjnego. Jej prototyp nadal funkcjonuje na terenie instytutu. Moc elektryczna stacji to 100 kW.Jest to walec o wadze 168 ton, średnicy 4,5 metra i wysokości 15 metrów. „Elena” jest zainstalowana w kopalni na głębokości 15-25 metrów i przykryta betonowymi stropami. Jej energia elektryczna wystarczy, aby zapewnić ciepło i światło małej wiosce. W Rosji opracowano jeszcze kilka projektów podobnych do Eleny. Wszystkie odpowiadają niezbędne wymagania niezawodność, bezpieczeństwo, niedostępność dla osób postronnych, nierozprzestrzenianie materiałów jądrowych itp., ale wymagają znacznych prac budowlanych podczas instalacji i nie spełniają kryteriów mobilności.

W latach 60. testowano małą stację mobilną „TPP-3”. Składał się z czterech samobieżnych transporterów gąsienicowych zainstalowanych na wzmocnionej podstawie czołgu T-10. Na dwóch przenośnikach umieszczono wytwornicę pary i reaktor wodny, a na pozostałych turbogenerator z częścią elektryczną oraz system sterowania stacją. Moc takiej stacji wynosiła -1,5 MW.

W latach 80. na Białorusi powstała mała elektrownia atomowa na kołach. Stacja została nazwana „Pamir” i została zainstalowana na podwoziu MAZ-537 „Uragan”. Składał się z czterech furgonetek, które były połączone przewodami gazowymi pod wysokim ciśnieniem. Moc Pamiru wynosiła 0,6 MW. Stacja była przeznaczona przede wszystkim do pracy w szerokim zakresie temperatur, dlatego została wyposażona w reaktor chłodzony gazem. Ale wypadek w Czarnobylu, który miał miejsce właśnie w tych latach, „automatycznie” zniszczył projekt.

Wszystkie te stacje miały pewne problemy, które uniemożliwiały ich powszechne wprowadzenie do produkcji. Po pierwsze, niemożność zapewnienia wysokiej jakości ochrony przed promieniowaniem ze względu na dużą wagę reaktora i ograniczoną nośność transportu. Po drugie, te minielektrownie jądrowe działały na wysoko wzbogaconym paliwie jądrowym o jakości „jakości broni”, co było sprzeczne z międzynarodowymi normami zakazującymi proliferacji broni jądrowej. Po trzecie, samobieżnym elektrowniom jądrowym trudno było stworzyć ochronę przed wypadkami drogowymi i terrorystami.

Cały zakres wymagań SNPP spełniła pływająca elektrownia jądrowa. Został ustanowiony w Petersburgu w 2009 roku. Ta mini elektrownia jądrowa składa się z dwóch elektrownie reaktorowe na płaskopokładowym statku bez własnego napędu. Jego żywotność wynosi 36 lat, podczas których reaktory będą musiały być przeładowywane co 12 lat. Stacja może stać się efektywnym źródłem energii elektrycznej i ciepła dla odległych regionów kraju. Inną jego funkcją jest odsalanie wody morskiej. Może produkować od 100 do 400 tysięcy ton dziennie. W 2011 roku projekt uzyskał pozytywne zakończenie ze strony państwa ekspertyza ekologiczna... Nie później niż w 2016 roku planowana jest lokalizacja pływającej elektrowni jądrowej w Czukotki. Rosatom oczekuje od tego projektu dużych zamówień zagranicznych.

Również niedawno wyszło na jaw, że jedna z kontrolowanych przez Olega Deripaski spółek - Eurosibenergo wraz z Rosatom ogłosiły utworzenie przedsiębiorstwa AKME-Engineering, które będzie pracować nad stworzeniem ASMM i promować je na rynku. W eksploatacji tych stacji chcą wykorzystywać reaktory na neutronach prędkich z chłodziwem ołowiowo-bizmutowym, które w czasach sowieckich były wyposażone w atomowe okręty podwodne. Zostały zaprojektowane w celu dostarczania energii do odległych obszarów, które nie są podłączone do sieci energetycznych. Organizatorzy przedsięwzięcia planują zdobyć 10-15% światowego rynku mini-EJ. Powodzenie tej kampanii każe analitykom wątpić w deklarowany koszt stacji, który według prognoz Eurosibenenergo będzie równy kosztowi elektrociepłowni o tej samej mocy.

Nietrudno przewidzieć sukces małych elektrowni jądrowych na światowym rynku energii. Potrzeba ich obecności jest tam oczywista. Rozwiązywane są również kwestie ulepszenia tych źródeł energii i dostosowania ich do wymaganych parametrów. Jedynym problemem globalnym są koszty, które dziś są 2-3 razy wyższe niż elektrownia jądrowa o mocy 1000 MW. Ale czy takie porównanie jest w tym przypadku właściwe? W końcu ASMM ma w użyciu zupełnie inną niszę – muszą zapewnić autonomicznych konsumentów. Nikt z nas nie pomyślałby o porównaniu kosztu kilowatów zużywanych przez zegar pracujący na baterii i kuchenkę mikrofalową zasilaną z gniazdka.

Przedstawiam wam artykuł o tym, jak można zrobić reaktor termojądrowy przez ich ręcznie!

Ale najpierw kilka zastrzeżeń:

Ten domowej roboty wykorzystuje w swojej pracy napięcia zagrażające życiu. Aby rozpocząć, upewnij się, że znasz środki ostrożności dotyczące wysokiego napięcia lub skorzystaj z porady wykwalifikowanego elektryka.

Eksploatacja reaktora będzie emitować potencjalnie niebezpieczne poziomy promieniowania rentgenowskiego. Ołowiane osłony okien obserwacyjnych są koniecznością!

Deuter do użycia w rękodzieło- gaz wybuchowy. Dlatego szczególną uwagę należy zwrócić na sprawdzenie szczelności komory paliwowej.

Podczas pracy przestrzegaj zasad bezpieczeństwa, nie zapomnij nosić kombinezonu i osobistego wyposażenia ochronnego.

Lista wymaganych materiałów:

• Komora próżniowa;
• Pompa linii wstępnej;
• Pompa dyfuzyjna;
• Zasilacz wysokiego napięcia zdolny dostarczyć 40 kV 10 mA. Musi być obecna ujemna polaryzacja;
• Dzielnik wysokiego napięcia - sonda, z możliwością podłączenia do multimetru cyfrowego;
• Termopara lub baratron;
• detektor promieniowania neutronowego;
• Licznik Geigera;
• gaz deuterowy;
• Duży opornik balastowy w zakresie 50-100 kOhm i długości około 30 cm;
• Wyświetlacz kamery i telewizora do monitorowania sytuacji wewnątrz reaktora;
• Szkło powlekane ołowiem;
• Narzędzia ogólne (itp.).

Krok 1: Montaż komory próżniowej

Projekt będzie wymagał wykonania wysokiej jakości komory próżniowej.

Kupię dwie półkule ze stali nierdzewnej, kołnierze do systemów próżniowych. Wywierćmy otwory na kołnierze pomocnicze, a następnie zespawajmy je ze sobą. O-ringi z miękkiego metalu znajdują się pomiędzy kołnierzami. Jeśli nigdy wcześniej nie gotowałeś, dobrze byłoby, gdyby ktoś z doświadczeniem wykonał tę pracę za Ciebie. O ile spoiny musi być nieskazitelna i wolna od wad. Następnie dokładnie wyczyść aparat z odcisków palców. Ponieważ zanieczyszczają próżnię i trudno będzie utrzymać stabilność plazmy.

Krok 2: Przygotuj pompę wysokiego podciśnienia

Zainstaluj pompę dyfuzyjną. Napełniamy go wysokiej jakości olejem do wymaganego poziomu (poziom oleju podany jest w dokumentacji), mocujemy zawór wylotowy, który następnie podłączamy do komory (patrz schemat). Podłącz pompę linii wstępnej. Pompy wysokiego podciśnienia nie są zdolne do pracy w atmosferze.

Podłączamy wodę do chłodzenia oleju w komorze roboczej pompy dyfuzyjnej.

Po złożeniu wszystkiego włącz pompę linii wstępnej i poczekaj, aż objętość zostanie wypompowana do próżni wstępnej. Następnie pompę wysokiego podciśnienia przygotowujemy do uruchomienia poprzez włączenie „kotła”. Po rozgrzaniu (może to chwilę potrwać) podciśnienie szybko opadnie.

Krok 3: „trzepaczka”

Trzepaczka zostanie podłączona do przewodów wysokiego napięcia, które wejdą do objętości roboczej przez mieszek. Najlepiej używać żarnika wolframowego, ponieważ ma bardzo wysoka gorączka topnieje i pozostanie nienaruszony przez wiele cykli.

Z żarnika wolframowego konieczne jest uformowanie „kulistego obrzeża” o średnicy około 25-38 mm (dla komory roboczej o średnicy 15-20 cm) dla normalna praca systemy.

Elektrody, do których przymocowany jest drut wolframowy, muszą być przystosowane do napięcia około 40 kV.

Krok 4: Instalacja instalacji gazowej

Deuter jest używany jako paliwo do reaktora termojądrowego. Będziesz musiał kupić zbiornik na ten gaz. Gaz jest wydobywany z ciężkiej wody metodą elektrolizy przy użyciu małego aparatu Hoffmanna.

Przymocuj regulator wysokiego ciśnienia bezpośrednio do zbiornika, dodaj zawór iglicowy do mikrodozowania, a następnie przymocuj go do komory. Zawór kulowy powinien być zainstalowany pomiędzy regulatorem a zaworem iglicowym.

Krok 5: Wysokie napięcie

Jeśli można uzyskać zasilacz odpowiedni do zastosowania w reaktorze termojądrowym, nie powinno być problemu. Po prostu weź wyjściową elektrodę ujemną 40kV i podłącz ją do komory za pomocą dużego opornika balastowego 50-100kΩ.

Problem polega na tym, że często trudno (jeśli nie niemożliwe) znaleźć odpowiednie źródło prądu stałego o charakterystyce prądowo-napięciowej (charakterystyka prądowo-napięciowa), które w pełni spełniałoby stawiane wymagania naukowca-amatora.

Na zdjęciu para transformatorów ferrytowych wysokiej częstotliwości z 4-stopniowym powielaczem (umieszczonym za nimi).

Krok 6: Instalacja detektora neutronów

Promieniowanie neutronowe jest produktem ubocznym reakcji fuzji. Można go zamocować za pomocą trzech różnych uchwytów.

Dozymetr bąbelkowy małe urządzenie żelowe, w którym podczas jonizacji neutronów tworzą się bąbelki. Wadą jest to, że jest to detektor integracyjny, który raportuje całkowitą liczbę emisji neutronów w czasie, w którym był używany (niemożliwe jest uzyskanie danych o chwilowej prędkości neutronów). Co więcej, takie detektory są dość trudne do kupienia.

Aktywne srebro moderator [parafina, woda itp.] znajdujący się w pobliżu reaktora staje się radioaktywny, emitując przyzwoite strumienie neutronów. Proces ma krótki okres półtrwania (tylko kilka minut), ale jeśli umieścisz licznik Geigera obok srebra, wynik można udokumentować. Wadą tej metody jest to, że srebro wymaga dość dużego strumienia neutronów. Ponadto system jest dość trudny do kalibracji.

GammaMETER... Rurki można napełnić helem-3. Są podobne do licznika Geigera. Kiedy neutrony przechodzą przez rurkę, rejestrowane są impulsy elektryczne. Tuba jest otoczona 5 cm „materiałem opóźniającym”. Jest to najdokładniejsze i najbardziej użyteczne urządzenie do wykrywania neutronów, jednak koszt nowej lampy jest dla większości ludzi wygórowany i niezwykle rzadki na rynku.

Krok 7: uruchom reaktor

Czas włączyć reaktor (nie zapomnij o wziernikach pokrytych ołowiem!). Włącz pompę linii wstępnej i poczekaj, aż objętość komory zostanie wypompowana do próżni wstępnej. Uruchom pompę dyfuzyjną i poczekaj, aż całkowicie się rozgrzeje i osiągnie tryb pracy.

Zamknąć dostęp systemu próżniowego do objętości roboczej komory.

Lekko otwórz zawór iglicowy w zbiorniku deuteru.

Podnieś wysokie napięcie, aż zobaczysz plazmę (utworzy się przy 40 kV). Pamiętaj o zasadach bezpieczeństwa elektrycznego.

Jeśli wszystko pójdzie dobrze, zobaczysz wybuch neutronów.

Potrzeba dużo cierpliwości, aby podnieść ciśnienie do odpowiedniego poziomu, ale kiedy wszystko się ułoży, staje się dość łatwe do opanowania.

Dziękuję za uwagę!

Energia jądrowa własnymi rękami jest możliwa. Szwedzka policja zatrzymała 31-letniego mieszkańca miasta Engelholm pod zarzutem samodzielnego montażu reaktora jądrowego. Mężczyzna został zatrzymany po tym, jak zapytał lokalne władze, czy prawo zabrania szwedzkim obywatelom budowania reaktorów jądrowych w kuchni ich mieszkania. Jak wyjaśnił zatrzymany, zainteresowanie fizyką jądrową obudziło się w nim, gdy był nastolatkiem.

Mieszkaniec Szwecji pół roku temu rozpoczął eksperyment na budowie reaktora jądrowego własnymi rękami w domu. Mężczyzna otrzymał substancje radioaktywne z zagranicy. Z rozmontowanej czujki pożarowej usunął inne niezbędne materiały.

Mężczyzna nie ukrywał swoich zamiarów zbudowania reaktora jądrowego w domu, a nawet blogował o tym, jak go tworzy.

Mimo całkowitej otwartości eksperymentu władze dowiedziały się o działalności Szweda dopiero kilka tygodni później - kiedy zwrócił się do szwedzkiej administracji państwowej o bezpieczeństwo jądrowe. W biurze mężczyzna miał nadzieję dowiedzieć się, czy budowanie reaktora jądrowego w domu jest legalne.

W tym celu mężczyźnie powiedziano, że do jego domu przyjdą specjaliści, aby zmierzyć poziom promieniowania. Jednak policja przybyła razem.

„Kiedy przybyli, była z nimi policja. Miałem licznik Geigera, nie zauważyłem żadnych problemów z promieniowaniem ”- powiedział zatrzymany lokalnej gazecie Helsingborgs Dagblad.

Policja zatrzymała mężczyznę na przesłuchanie, gdzie później opowiedział organom ścigania o swoich planach i został zwolniony.

Mężczyzna powiedział gazecie, że udało mu się własnoręcznie zmontować działający reaktor jądrowy w domu.

„Aby zacząć generować prąd, potrzebna jest turbina i generator, a sam montaż jest bardzo trudny” – powiedział zatrzymany w rozmowie z lokalną gazetą.

Mężczyzna podobno wydał na swój projekt około sześciu tysięcy koron, czyli około 950 dolarów.

Po incydencie z policją obiecał skupić się na „teoretycznych” aspektach fizyki jądrowej.

Na podstawie materiałów: „Gazeta.Ru”

To nie pierwszy przypadek budowy reaktora jądrowego własnymi rękami w domu.

Golf Manor, przedmieście Commerce w stanie Michigan, 40 km od Detroit, to jedno z tych miejsc, w których nic niezwykłego nie może się wydarzyć. Jedyną atrakcją w ciągu dnia jest ciężarówka z lodami, która jedzie za rogiem. Ale 26 czerwca 1995 roku wszyscy na długo pozostaną w pamięci.

Zapytaj o to Dottie Pease. Idąc ulicą Pinto Drive, Pease zobaczył około pół tuzina ludzi biegających po trawniku sąsiada. Trzech z nich, którzy byli w respiratorach i "księżycowych garniturach", rozbierało szopę sąsiada za pomocą elektrycznych pił, wkładając kawałki do dużych stalowych pojemników, na których widniały oznaki zagrożenia radioaktywnego.

Dołączając do grona innych sąsiadów, Pease ogarnął niepokój: „Czułam się bardzo nieswojo”, wspominała później. Tego dnia pracownicy Agencji Ochrony Środowiska (EPA) publicznie stwierdzili, że nie ma się czym martwić. Ale prawda była znacznie poważniejsza: stodoła emitowała niebezpieczne ilości promieniowania, a według EPA około 40 000 mieszkańców tego miasta było zagrożonych.

Zamach został wszczęty przez chłopca z sąsiedztwa o imieniu David Khan. Kiedyś był zaangażowany w projekt Boy Scout, a następnie próbował zbudować reaktor jądrowy w stodole swojej matki.

Wielka ambicja

We wczesnym dzieciństwie David Khan był najzwyklejszym dzieckiem. Blondyn i niezdarny chłopak grał w baseball i kopał piłkę nożną, aw pewnym momencie dołączył do harcerzy. Jego rodzice, Ken i Patty, rozwiedli się, a chłopiec mieszkał z ojcem i macochą, imieniem Katy, w mieście Clinton. Weekendy spędzał zwykle w Golf Manor z mamą i jej przyjacielem Michaelem Polaskiem.

Dramatyczna zmiana nastąpiła, gdy miał dziesięć lat. Następnie ojciec Katyi dał Davidowi książkę The Golden Book of Chemistry Experiments („Złota księga eksperymentów chemicznych”). Z entuzjazmem go przeczytał. W wieku 12 lat robił już fragmenty z podręczników do chemii ojca, a w wieku 14 lat robił nitroglicerynę.

Pewnej nocy ich domem w Clinton wstrząsnęła potężna eksplozja w piwnicy. Ken i Katie znaleźli chłopca, półprzytomnego, leżącego na podłodze. Okazało się, że ścierał jakąś substancję śrubokrętem i ta się zapaliła. Został pilnie przewieziony do szpitala, gdzie przemyto mu oczy.

Katie zabroniła eksperymentów w swoim domu, więc przeniósł swoje badania do stodoły swojej matki, Golf Manor. Ani Patty, ani Michael nie mieli najmniejszego pojęcia, co ten nieśmiały nastolatek robi w stodole, choć dziwne było, że często nosił maskę ochronną w stodole, a czasami zdejmował ubranie dopiero około drugiej nad ranem, pracując do późna. Przypisywali to swojej własnej, ograniczonej edukacji.

Michael jednak przypomniał sobie, że Dev powiedział mu kiedyś: „Pewnego dnia zabraknie nam ropy”.

Przekonany, że syn potrzebuje dyscypliny, jego ojciec – Ken wierzył, że rozwiązanie problemu leży w celu, którego nie może osiągnąć – Orzełm Harcerskim, który wymagał 21 odznak harcerskich. David otrzymał odznakę za swoje badania nad energią atomową w maju 1991 roku, pięć miesięcy po swoich piętnastych urodzinach. Ale teraz miał silniejsze ambicje.

Wymyślona osobowość

Postanowił, że zajmie się skanowaniem wszystkiego, co może, i do tego musiał zbudować „pistolet neutronowy”. Aby uzyskać dostęp do materiałów radioaktywnych, które są potrzebne do budowy i eksploatacji reaktora jądrowego w domu, młody naukowiec jądrowy postanowił wykorzystać techniki z różnych głośnych artykułów w czasopismach. Wymyślił fikcyjną osobę.

Napisał list do Komisji Dozoru Jądrowego (NRC), w którym twierdził, że jest nauczycielem fizyki w liceum Chippewa Valley High School. Dyrektor agencji produkcji i dystrybucji izotopów, Donald Erb, opisał mu szczegółowo izolację i produkcję pierwiastków promieniotwórczych, a także wyjaśnił charakterystykę niektórych z nich, w szczególności, które z nich, napromieniowane neutronami, mogą wspierać reakcja łańcuchowa jądrowa.

Kiedy majsterkowicz zapytał o ryzyko takiej pracy, Erb zapewnił go, że „niebezpieczeństwo można zlekceważyć”, ponieważ „posiadanie jakiegokolwiek materiału promieniotwórczego w ilościach i formach mogących stanowić zagrożenie wymaga zezwolenia Komisji Dozoru Jądrowego lub równoważnego organizacja."

Zaradny wynalazca przeczytał, że niewielkie ilości radioaktywnego izotopu ameryku-241 można znaleźć w czujnikach dymu. Skontaktował się z firmami zajmującymi się wykrywaczem i poinformował ich, że potrzebuje dużej liczby tych urządzeń do realizacji jednego szkolnego projektu. Jedna z firm sprzedała mu około stu wadliwych detektorów za dolara każdy.

Nie wiedział dokładnie, gdzie znajduje się americium w detektorze, więc napisał do jednej z firm w Illinois, które zajmowały się elektroniką. Pracownik obsługi klienta firmy powiedział mu, że chętnie mu pomoże. Dzięki jej pomocy Davidowi udało się wydobyć materiał. Umieścił ameryk w wydrążonym kawałku ołowiu z bardzo małym otworem po jednej stronie, z którego spodziewał się, że pojawią się promienie alfa. Przed otworem umieścił arkusz aluminium, aby jego atomy pochłaniały cząstki alfa i emitowały neutrony. Działo neutronowe do przetwarzania materiałów do reaktora jądrowego było gotowe.

Świecąca kratka w latarni gazowej to mały dyfuzor, przez który przechodzi płomień. Jest pokryty związkiem zawierającym tor-232. Zbombardowany neutronami powinien wytworzyć rozszczepialny izotop uranu - 233. Młody fizyk kupił w różnych sklepach sprzedając nadwyżki magazynowe kilka tysięcy siatek jarzeniowych i spalił je palnikiem na kupę popiołu.

Aby wydobyć tor z popiołu, kupił baterie litowe o wartości tysiąca dolarów i posiekał je na kawałki metalowymi nożyczkami. Zawinął skrawki litu i popiół toru w kulkę aluminiowej folii i podgrzał ją w płomieniu palnika Bunsena. Wyizolował 9000 razy więcej czystego toru niż naturalnie występującego i 170 razy więcej niż wymagany przez NRC. Jednak działo neutronowe na bazie ameryku nie było wystarczająco silne, aby przekształcić tor w uran.

Więcej pomocy od NRC

David pracował pilnie po szkole w różnego rodzaju jadłodajniach, sklepach spożywczych i hurtowniach meblowych, ale ta praca była tylko źródłem pieniędzy na jego eksperymenty. W szkole uczył się bez większego zapału, w niczym się nie wyróżniał, otrzymywał słabe oceny z egzaminu ogólnego z matematyki i sprawdzianów czytania (ale jednocześnie wykazywał doskonałe wyniki z nauk przyrodniczych).

Dla nowej broni chciał znaleźć rad. Dev zaczął wspinać się po okolicznych wysypiskach śmieci i antykwariatach w poszukiwaniu zegarków, w których radu użyto w świecącej farbie tarczy. Gdyby natrafił na taki zegarek, zeskrobał farbę i włożył ją do butelki.

Pewnego dnia spacerował powoli ulicami miasta Clinton i jak opowiadał, w jednym z okien antykwariatu natknął się na stary zegar stołowy. Po dokładnym „haknięciu” zegara odkrył, że można zeskrobać całą butelkę farby radowej. Kupił zegarek za 10 USD

Następnie wziął rad i przekształcił go w sól. Czy wiedział o tym, czy nie, w tej chwili narażał się na niebezpieczeństwo.

Erb z NRC powiedział mu, że „najlepszym materiałem, z którego cząstki alfa mogą wytwarzać neutrony, jest beryl”. David poprosił swojego przyjaciela, aby ukradł dla niego beryl z laboratorium chemicznego, a następnie umieścił go przed ołowianym pudełkiem zawierającym rad. Jego zabawne działo americium zostało zastąpione potężniejszym działem radowym.

Aby zbudować reaktor jądrowy w domu, wynalazcy udało się znaleźć pewną ilość mieszanki żywicy (uranu), rudy, w której uran jest zawarty w niewielkich ilościach, i rozdrobnił ją na pył za pomocą młota kowalskiego. Skierował promienie z armaty na proch, mając nadzieję, że uda mu się zdobyć przynajmniej część rozszczepialnego izotopu. Nie udało mu się. Neutrony reprezentujące pociski w jego armacie poruszały się zbyt szybko.

„Bezpośrednie niebezpieczeństwo”

Po ukończeniu 17 roku życia Davida wpadł na pomysł zbudowania modelu reprodukcyjnego reaktora jądrowego, czyli reaktora jądrowego, który nie tylko generował energię elektryczną, ale także wytwarzał nowe paliwo. W jego modelu miały być użyte prawdziwe pierwiastki promieniotwórcze i miały miejsce prawdziwe reakcje jądrowe. Jako roboczy rysunek miał użyć diagramu, który znalazł w jednym z podręczników ojca.

W każdy możliwy sposób, lekceważąc środki ostrożności, mieszał rad i ameryk, które były w jego rękach wraz z berylem i aluminium. Mieszankę owinięto folią aluminiową, z której wykonał coś w rodzaju obszaru roboczego reaktora jądrowego. Radioaktywna kula była otoczona małymi, owiniętymi w folię kostkami popiołu toru i proszku uranu, związanych bandażem sanitarnym.

"Był radioaktywny, jak diabeł wie co" - powiedział David - "znacznie więcej niż rozebrany". Potem zaczął zdawać sobie sprawę, że naraża siebie i otaczających go ludzi na poważne niebezpieczeństwo.

Kiedy licznik Geigera Davida zaczął rejestrować promieniowanie w pięciu domach z miejsca zamieszkania jego matki, stwierdził, że ma „zbyt wiele substancji radioaktywnych w jednym miejscu”, po czym postanowił zdemontować reaktor jądrowy. Część materiałów ukrył w domu matki, część zostawił w szopie, a resztę włożył do bagażnika swojego pontiaca.

O 2:40 w nocy 31 sierpnia 1994 roku niezidentyfikowana osoba zadzwoniła na policję w Clinton i powiedziała, że ​​młody mężczyzna próbował ukraść opony z samochodu. Kiedy przybyła policja, David powiedział im, że idzie na spotkanie ze swoim przyjacielem. Policja uznała to za nieprzekonujące i postanowili sprawdzić samochód.

Otworzyli bagażnik i znaleźli w nim skrzynkę z narzędziami, zamkniętą i owiniętą bandażem hydraulicznym. Były też kostki owinięte folią z jakimś tajemniczym szarym proszkiem, małe krążki, cylindryczne metalowe przedmioty i przekaźniki rtęciowe. Policja była bardzo zaniepokojona skrzynką z narzędziami, o której David powiedział im, że jest radioaktywna, i bali się jej jak bomby atomowej.

Wprowadzono federalny plan przeciwdziałania zagrożeniu radioaktywnemu, a urzędnicy stanowi rozpoczęli konsultacje z EPA i NRC.

W szopie eksperci radiologiczni znaleźli aluminiową patelnię do ciasta, ognioodporny kubek ze szkła Pyrex, skrzynkę na butelki po mleku i wiele innych przedmiotów skażonych promieniowaniem tysiąc razy wyższym niż występuje naturalnie. Ponieważ mógł zostać nawieziony po okolicy przez wiatr i deszcz, a także brak konserwacji w samej stodole, zgodnie z memorandum EPA „stanowiło to bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia publicznego”.

Po tym, jak robotnicy w kombinezonach ochronnych zdemontowali szopę, wszystko, co pozostało, ułożyli w 39 beczkach, które załadowano na ciężarówki i wywieziono na cmentarzysko na Wielkiej Pustyni Solnej. Tam, wraz z innymi radioaktywnymi szczątkami, zakopano pozostałości eksperymentów mających na celu budowę energicznego reaktora w domu.

„To była sytuacja, której przepisy nie mogły przewidzieć” – powiedział Dave Minaar, ekspert radiolog z Departamentu Jakości Michigan. Środowisko„Wierzono, że przeciętny człowiek nie będzie w stanie zdobyć technologii lub materiałów wymaganych do przeprowadzania eksperymentów w tej dziedzinie”.

David Hahn jest teraz w marynarce wojennej, gdzie czyta o sterydach, melaninie, kodzie genetycznym, prototypach reaktorów jądrowych, aminokwasach i prawie karnym. „Chciałem czegoś znaczącego w moim życiu” – wyjaśnia teraz. "Nadal mam czas". Jeśli chodzi o dawkę promieniowania, którą otrzymał, powiedział: „Nie sądzę, żebym zabrał mi więcej niż pięć lat mojego życia”.