F-1 (reaktor)

F-1 ( první fyzikální reaktor , do roku 1955 - kotel ) - první jaderný reaktor v SSSR a Evropě , památník vědy a techniky. Umístil v Moskvě ( Kurchatov institut ).

Historie

Úkol vytvořit jaderný reaktor vyvstal v souvislosti s tvorbou jaderných zbraní , pro které byl potřeba vhodný štěpný materiál. Jako výsledek výzkumu jednoduchosti, rychlosti a ceny bylo vybráno plutonium-239 (takzvané plutonium pro zbraně). Plutonium se v přírodě nevyskytuje, musí se získat uměle – např. ozařováním uranu-238 neutrony [1] . Pro získání plutonia ve zbrojním množství bylo nutné ozařovat značné množství uranu silnými neutronovými toky po dlouhou dobu. Tento proces by se dal nejjednodušeji provést v rámci řízené řetězové reakce, ke které je potřeba speciální zařízení - jaderný reaktor.

Reaktor F-1 vznikl jako experimentální místo pro testování technologií a procesů získávání plutonia, palivo pro reaktor dodala radiová laboratoř Giredmet (vedoucí ZV Ershova ) [2] . Byl navržen a postaven v laboratoři č. 2 Akademie věd SSSR (nyní Národní výzkumné centrum "Kurčatov institut"), která se nacházela v Moskvě , moderní adresa je Kurčatovovo náměstí, 1. I. V. Kurčatov vedl skupinu vědců [3] :

• I. S. Panasyuk prováděl generální řízení, prováděl administrativní funkce.
• B. G. Dubovský , M. I. Povzner a VS Fursov se zabývali výpočty akumulace plutonia v reaktoru.
• B. G. Dubovský také prováděl pokusy na ochranu před gama zářením při skladování jaderného paliva, vynalezl a montoval čítače, které se v té době nikde nevyráběly.
• EN Babulevich navrhl a postavil systém řídicích tyčí pro řízení řetězové reakce.

Start

Spouštění reaktoru vedl I. V. Kurčatov, asistoval mu I. S. Panasyuk . B. G. Dubovskij , Kondratiev a Pavlov zůstali ve stejné místnosti, ale Kurčatov je požádal, aby pozorovali přístroje a nepodnikali aktivní kroky ke kontrole startu [3] .

25. prosince 1946 v 18:00 byla poprvé pozorována samorozvíjející se řetězová reakce. Od chvíle zorganizování Laboratoře č. 2 Akademie věd SSSR do startu F-1 tedy neuplynuly ani čtyři roky.

Využití

V reaktoru F-1 byla poprvé v SSSR získána významná, tzv. hmotnostní množství plutonia. Předtím měli fyzici pouze indikátorové množství tohoto prvku, to znamená dostatečné k identifikaci jeho přítomnosti ve vzorku. Na NII-9 bylo provedeno přepracování vyhořelého paliva z reaktoru na separované plutonium .

Reaktor byl ihned po spuštění aktivně využíván k výcviku fyziků provozujících sovětské jaderné reaktory. Praktická cvičení na prvním reaktoru prováděli specialisté, kteří jej sestavili a spustili: I. S. Panasyuk, B. G. Dubovsky , I. V. Mostovoy, E. N. Babulevich . V říjnu 1947 byla na reaktoru vyškolena první skupina inženýrů pro řízení provozu jaderného reaktoru. Tito lidé by mohli zaujmout pozici vedoucího směny [4] .

Provozní zkušenosti F-1 umožnily zahájit na Uralu (dnes město Ozersk ) stavbu prvního průmyslového reaktoru A-1 o výkonu 100 MW. Vydělal v červnu 1948.

V roce 2012 byl reaktor odstaven [5] [6] . Donedávna se používal jako standard pro kalibraci neutronových zařízení. 26. prosince 2016 bylo v budově reaktoru otevřeno muzeum. Reaktor je památníkem vědy a techniky.

Konstrukce

Palivem ve F-1 je kovový uran s přirozeným obsahem izotopu 235 U (0,72 %), grafit jako moderátor a kadmiové tyčinky pro řízení toku neutronů. Konstrukčně se jedná o kulovou stavbu o průměru cca 6 metrů, postavenou z volně ložených grafitových cihel. V grafitovém zdivu jsou otvory, do kterých jsou umístěny palivové a regulační tyče, stejně jako výzkumné a kontrolní zařízení. Hmotnost grafitu 400 tun, uranu 50 tun.

Tepelný výkon reaktoru je od 100 W do 1 MW. Chlazení vzduchu, v případě potřeby bylo zajištěno nucené proudění vzduchu ventilátory. Dlouhodobý provoz na vysoký výkon nebyl možný, ale velká hmota jádra umožňovala krátkodobé zvýšení výkonu na špičkové hodnoty.

Biologická ochrana F-1 byla primitivní a spočívala v prohloubení reaktorové místnosti pod zem. Při práci na vysoký výkon bylo v blízkosti budovy zaznamenáno vysoké radiační pozadí. Při provozu v nuceném režimu byl ovládán z místnosti vzdálené 500 metrů a na střeše budovy reaktoru byla rozsvícena lucerna, která měla zaměstnance varovat před nebezpečím.

Poznámky

1. ↑ Larin Ivan Ivanovič. Reaktor F-1 byl a zůstává prvním  // Science and Life  : Journal. - M. , 2007. - Vydání. 8 . Archivováno z originálu 19. dubna 2021.
2. ↑ Zinaida Vasilievna Ershova  // Rosatom  : Oficiální stránky. — M. . Archivováno z originálu 13. prosince 2013.
3. ↑ 1 2 V. N. Novoselov . Kapitola 12 // Tajemství "straky": O prvorozeném jaderného průmyslu - výrobním sdružení "Mayak" ve městě Čeljabinsk-40 (Ozyorsk) . — 2. vyd., opraveno. a další .. - Jekatěrinburg : IPP "Ural worker" , 1995. - 445 s. — 15 000 výtisků.  — ISBN 5-85383-102-X . Archivováno 9. listopadu 2011 na Wayback Machine
4. ↑ V. N. Novoselov . Kapitola 31 Historický odkaz // Tajemství "straky": O prvorozeném jaderného průmyslu - výrobním sdružení "Mayak" ve městě Čeljabinsk-40 (Ozyorsk) . — 2. vyd., opraveno. a další .. - Jekatěrinburg : IPP "Ural worker" , 1995. - 445 s. — 15 000 výtisků.  — ISBN 5-85383-102-X . Archivováno 9. listopadu 2011 na Wayback Machine
5. ↑ Tajemství objektu F-1 . Získáno 16. srpna 2019. Archivováno z originálu dne 16. srpna 2019. (neurčitý)
6. ↑ Před 70 lety byl spuštěn první tuzemský jaderný reaktor F-1 . Datum přístupu: 27. prosince 2016. Archivováno z originálu 27. prosince 2016. (neurčitý)

Viz také

• CP-1  - první umělý jaderný reaktor na světě v Chicagu (Illinois, USA), 1942.