Πώς να δημιουργήσετε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα στο σπίτι. Είναι δυνατή η δημιουργία μικροατομικού αντιδραστήρα για οικιακές ανάγκες; Τι υπάρχει στο στήθος

Μπορεί ένα κτίριο να εφοδιαστεί πλήρως με ηλεκτρισμό, θέρμανση, ζεστό νερό και ταυτόχρονα να πουλήσει μέρος της πλεονάζουσας ενέργειας στο πλάι;

Σίγουρα! Αν θυμηθούμε το παλιό καλό άτομο και εξοπλίσουμε το σπίτι μας με έναν μικροσκοπικό πυρηνικό αντιδραστήρα. Τι γίνεται με την οικολογία και την ασφάλεια; Αποδεικνύεται ότι αυτά τα προβλήματα μπορούν να λυθούν χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνολογίες. Αυτό ακριβώς σκέφτονται ειδικοί από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, που ασχολούνται με την εφαρμογή του λεγόμενου concept. «σφραγισμένος» αντιδραστήρας.

Η ίδια η ιδέα της δημιουργίας μιας τέτοιας συσκευής προέκυψε πριν από περίπου δέκα χρόνια ως συνταγή για αποτελεσματική παροχή ενέργειας στις αναπτυσσόμενες χώρες. Το βασικό του στοιχείο είναι ο Small Sealed Transportable Autonomous Reactor (SSTAR), που αναπτύχθηκε στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore. Lawrence (Καλιφόρνια).

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό αυτού του προϊόντος είναι η πλήρης αδυναμία εξαγωγής της ραδιενεργής ουσίας (για να μην αναφέρουμε την πιθανότητα διαρροής της). Αυτή υποτίθεται ότι ήταν η κύρια προϋπόθεση για την προμήθεια συσκευών στα λεγόμενα κράτη. τον «τρίτο» κόσμο, προκειμένου να εξαλειφθεί ο πειρασμός να χρησιμοποιηθεί το περιεχόμενό του για τη δημιουργία πυρηνικών όπλων. Μια εντελώς σφραγισμένη θήκη, εξοπλισμένη με αξιόπιστο σύστημα συναγερμού σε περίπτωση απόπειρας ανοίγματος και μέσα της υπάρχει αντιδραστήρας με γεννήτρια ατμού, σφραγισμένος σαν τζίνι σε μπουκάλι.

Καθώς οι αντιφάσεις στην παγκόσμια αγορά ενέργειας βαθαίνουν, η αγορά υπαγορεύει όλο και περισσότερο τη ζήτηση για αυτόνομα συστήματα παροχής ενέργειας. Από νομική άποψη, η ευρεία χρήση αντιδραστήρων μικρού μεγέθους στις ανεπτυγμένες χώρες υπόσχεται πολύ λιγότερες δυσκολίες από την προμήθεια τους στις αναπτυσσόμενες χώρες. Ως αποτέλεσμα, το όνειρο ενός μικροπυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής μετατρέπεται όλο και περισσότερο στην ιδέα της δημιουργίας μιας σημειακής γεννήτριας ενέργειας που χρησιμοποιεί «αιώνιο» καύσιμο.

Οι υπάρχουσες τεχνολογίες SSTAR δεν επιτρέπουν την επαναφόρτιση πυρήνα και η αναμενόμενη διάρκεια συνεχούς λειτουργίας είναι 30 χρόνια. Μετά από αυτό το διάστημα, προτείνεται απλώς να αντικατασταθεί ολόκληρο το μπλοκ με ένα νέο. Σημειώστε ότι ένας αντιδραστήρας ισχύος 100 μεγαβάτ χωράει σε ένα «μπουκάλι» ύψους 15 μέτρων και διαμέτρου 3 μέτρων.

Αυτοί οι δείκτες, πολύ μέτριοι για ένα εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής, εξακολουθούν να φαίνονται σημαντικοί όσον αφορά τον ενεργειακό εφοδιασμό μεμονωμένων εγκαταστάσεων. Ωστόσο, η δημιουργική ανάπτυξη του έργου έδειξε τη δυνατότητα σημαντικής μείωσης των χαρακτηριστικών βάρους και μεγέθους με επαρκή μείωση της ισχύος.

Στο μέλλον, οι σχεδιαστές σκοπεύουν να συνεχίσουν τις εργασίες για τη σμίκρυνση της μονάδας ισχύος και τη βελτίωση των συστημάτων ελέγχου. Ένας άλλος σημαντικός τομέας είναι η παράταση της διάρκειας ζωής του «πυρηνικού δισκίου» στα 40-50 χρόνια, για τα οποία σχεδιάζεται η εγκατάσταση πρόσθετων συστημάτων θωράκισης στο εσωτερικό του.

Έτσι, είναι πιθανό στο εγγύς μέλλον να είναι δυνατή η εγκατάσταση μιας σχεδόν αιώνιας πηγής ενέργειας απευθείας στο υπόγειο κάθε σπιτιού.

Ξέρεις τι κάνει ο γιος σου τα βράδια; Τότε όταν λέει ότι πήγε σε μια ντίσκο, ή για ψάρεμα, ή σε ένα ραντεβού; Όχι, δεν πιστεύω ότι κάνει ενέσεις ναρκωτικών, ή πίνει λιμάνι με φίλους ή ληστεύει καθυστερημένους περαστικούς, όλα αυτά θα ήταν πολύ αισθητά. Αλλά ποιος ξέρει, ίσως συναρμολογεί έναν πυρηνικό αντιδραστήρα στον αχυρώνα...

Στην είσοδο της πόλης Golf Manor, 25 χλμ. από το Ντιτρόιτ του Μίσιγκαν, υπάρχει μια μεγάλη αφίσα στην οποία γράφει με μεγάλα γράμματα: «Έχουμε πολλά παιδιά, αλλά εξακολουθούμε να τα σώζουμε, οπότε, οδηγό, οδήγησε προσεκτικά." Η προειδοποίηση είναι απολύτως περιττή, καθώς οι άγνωστοι εμφανίζονται εδώ εξαιρετικά σπάνια και οι ντόπιοι δεν οδηγούν πολύ ούτως ή άλλως: για ενάμιση χιλιόμετρο, που είναι το μήκος του κεντρικού δρόμου της πόλης, δεν μπορείτε πραγματικά να επιταχύνετε.

Φυσικά, η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος (EPA) είχε λογικές προθέσεις όταν σχεδίαζε να αρχίσει να σκουπίζει την πίσω αυλή του κ. Michael Polasek και της κυρίας Patti Hahn στη 1 π.μ. Τόσο αργά, οι κάτοικοι της επαρχιακής πόλης έπρεπε να κοιμηθούν, και ως εκ τούτου ήταν δυνατό να αποσυναρμολογηθεί και να αφαιρεθεί ο αχυρώνας της κυρίας Khan με όλο το περιεχόμενό του χωρίς να δημιουργηθούν περιττές ερωτήσεις και χωρίς να δημιουργηθεί ο πανικός που περιείχε το εικονίδιο: «Προσοχή ακτινοβολία!" Υπάρχουν όμως εξαιρέσεις σε κάθε κανόνα. Αυτή τη φορά ήταν η γειτόνισσα της κυρίας Καν, η Ντότι Πις. Έχοντας οδήγησε το αυτοκίνητό της στο γκαράζ, βγήκε στο δρόμο και είδε ότι έντεκα άτομα ντυμένα με ασημένια διαστημικά κοστούμια συρρέουν στην αυλή.

Η Dottie ενθουσιασμένη, ξυπνώντας τον άντρα της, τον ανάγκασε να πάει στους εργάτες και να μάθει τι έκαναν εκεί. Ο άνδρας βρήκε τον γέροντα και του ζήτησε εξηγήσεις, απαντώντας άκουσε ότι δεν υπήρχε λόγος ανησυχίας, ότι η κατάσταση ήταν ελεγχόμενη, η μόλυνση από ακτινοβολία ήταν μικρή και δεν αποτελούσε κίνδυνο για τη ζωή.

Το πρωί, εργάτες φόρτωσαν τα τελευταία τετράγωνα του αχυρώνα σε κοντέινερ, αφαίρεσαν το πάνω στρώμα χώματος, φόρτωσαν όλα τα εμπορεύματά τους σε φορτηγά και έφυγαν από το σημείο. Όταν ρωτήθηκαν από τους γείτονές τους, η κυρία Khan και ο κ. Polasek απάντησαν ότι οι ίδιοι δεν γνώριζαν γιατί η EPA ενδιαφέρθηκε τόσο πολύ για τον αχυρώνα τους. Σταδιακά, η ζωή στην πόλη επέστρεψε στους κανονικούς ρυθμούς, και αν δεν υπήρχαν οι σχολαστικοί δημοσιογράφοι, ίσως κανείς δεν θα γνώριζε ποτέ γιατί το υπόστεγο της Patti Khan ήταν τόσο ενοχλημένοι από τους υπαλλήλους της EPA.

Μέχρι την ηλικία των δέκα ετών, ο Ντέιβιντ Χαν μεγάλωσε σαν ένας συνηθισμένος Αμερικανός έφηβος. Οι γονείς του, Ken και Patty Hahn, είχαν χωρίσει και ο David ζούσε με τον πατέρα του και τη νέα του σύζυγο, Katie Missing, κοντά στο Golf Manor στο Clinton Township. Τα Σαββατοκύριακα, ο David πήγαινε στο Golf Manor για να επισκεφτεί τη μητέρα του. Είχε τα δικά της προβλήματα: ο νέος της επιλεγμένος έπινε πολύ και επομένως είχε λίγο χρόνο για τον γιο της. Ίσως το μόνο άτομο που μπόρεσε να καταλάβει την ψυχή του εφήβου ήταν ο θετός παππούς του, ο πατέρας της Κέιτι, ο οποίος έδωσε στον νεαρό ανιχνευτή το χοντρό «Χρυσό Βιβλίο των Χημικών Πειραμάτων» για τα δέκατα γενέθλιά του.

Το βιβλίο γράφτηκε σε απλή γλώσσα, έλεγε σε προσιτή μορφή πώς να εξοπλίσετε ένα οικιακό εργαστήριο, πώς να φτιάξετε τεχνητό μετάξι, πώς να αποκτήσετε αλκοόλ κ.λπ. Ο Ντέιβιντ ενδιαφέρθηκε τόσο πολύ για τη χημεία που δύο χρόνια αργότερα άρχισε να διαβάζει τα σχολικά βιβλία του πατέρα του.

Οι γονείς ήταν χαρούμενοι για το νέο χόμπι του γιου τους. Εν τω μεταξύ, ο Ντέιβιντ έχτισε ένα πολύ αξιοπρεπές εργαστήριο χημείας στην κρεβατοκάμαρά του. Το αγόρι μεγάλωσε, τα πειράματά του έγιναν πιο τολμηρά, στα δεκατρία του έφτιαχνε ήδη ελεύθερα μπαρούτι και στα δεκατέσσερά του είχε γίνει νιτρογλυκερίνη.

Ευτυχώς, ο ίδιος ο Ντέιβιντ σχεδόν δεν έπαθε τίποτα κατά τη διάρκεια των πειραμάτων με τον τελευταίο. Αλλά η κρεβατοκάμαρα καταστράφηκε σχεδόν ολοσχερώς: τα παράθυρα ανατινάχτηκαν, η εντοιχισμένη ντουλάπα ήταν βαθουλωμένη στον τοίχο, η ταπετσαρία και η οροφή υπέστησαν απελπιστική ζημιά. Ως τιμωρία, ο Ντέιβιντ μαστιγώθηκε από τον πατέρα του και το εργαστήριο, ή μάλλον ό,τι είχε απομείνει από αυτό, έπρεπε να μεταφερθεί στο υπόγειο.

Εδώ το αγόρι γύρισε με όλη του τη δύναμη. Εδώ κανείς δεν τον έλεγχε πια, εδώ μπορούσε να σπάσει, να εκραγεί και να καταστρέψει όσο απαιτούσε η χημική του ψυχή. Δεν υπήρχε πλέον αρκετό χαρτζιλίκι για πειράματα και το αγόρι άρχισε να κερδίζει χρήματα ο ίδιος. Έπλενε πιάτα σε μπιστρό, δούλευε σε αποθήκη, σε μπακάλικο.

Εν τω μεταξύ, οι εκρήξεις στο υπόγειο γίνονταν όλο και πιο συχνά και η ισχύς τους μεγάλωνε. Στο όνομα της σωτηρίας του σπιτιού από την καταστροφή, ο Ντέιβιντ έλαβε ένα τελεσίγραφο: είτε θα προχωρήσει σε λιγότερο επικίνδυνα πειράματα, είτε θα καταστραφεί το υπόγειο εργαστήριό του. Η απειλή λειτούργησε και η οικογένεια έζησε μια ήσυχη ζωή για έναν ολόκληρο μήνα. Μέχρι που ένα αργά το απόγευμα το σπίτι ταρακούνησε μια ισχυρή έκρηξη. Ο Κεν όρμησε στο υπόγειο, όπου βρήκε τον γιο του να κείτεται αναίσθητος με ραγισμένα φρύδια. Μια μπρικέτα κόκκινου φωσφόρου έσκασε, την οποία ο Ντέιβιντ προσπάθησε να συνθλίψει με ένα κατσαβίδι. Από εκείνη τη στιγμή, όλα τα πειράματα εντός των ορίων της περιουσίας του πατέρα του ήταν αυστηρά απαγορευμένα. Ωστόσο, ο Ντέιβιντ είχε ακόμα ένα εφεδρικό εργαστήριο, εξοπλισμένο στον αχυρώνα της μητέρας του, στο Golf Manor. Εκεί εκτυλίχθηκαν τα κύρια γεγονότα.

Τώρα ο πατέρας του Ντέιβιντ λέει ότι φταίνε οι Πρόσκοποι και η υπέρμετρη φιλοδοξία του γιου του. Ήθελε πάση θυσία να λάβει τα υψηλότερα διακριτικά - τον Προσκοπικό Αετό. Ωστόσο, για αυτό, σύμφωνα με τους κανόνες, ήταν απαραίτητο να κερδίσετε 21 ειδικά διακριτικά, έντεκα από τα οποία δίνονται για υποχρεωτικές δεξιότητες (ικανότητα παροχής πρώτων βοηθειών, γνώση των βασικών νόμων της κοινότητας, ικανότητα πυρκαγιάς χωρίς αγώνες, και ούτω καθεξής), και δέκα για επιτεύγματα σε οποιονδήποτε τομέα επιλέξει ο ίδιος ο πρόσκοπος.

Στις 10 Μαΐου 1991, ο δεκατετράχρονος David Hahn παρέδωσε στον Scoutmaster του Joe Auito ένα φυλλάδιο που είχε γράψει για το επόμενο σήμα αξιότητάς του σε θέματα πυρηνικής ενέργειας. Κατά την προετοιμασία του, ο Ντέιβιντ ζήτησε βοήθεια από τη Westinghouse Electric και την Αμερικανική Πυρηνική Εταιρεία, το Edison Electric Institute και εταιρείες που ασχολούνται με τη διαχείριση πυρηνικών σταθμών. Και παντού συνάντησα την πιο θερμή κατανόηση και ειλικρινή υποστήριξη. Το φυλλάδιο περιελάμβανε ένα μοντέλο πυρηνικού αντιδραστήρα κατασκευασμένο από ένα αλουμινένιο κουτί μπύρας, μια κρεμάστρα ρούχων, μαγειρική σόδα, σπίρτα κουζίνας και τρεις σακούλες σκουπιδιών. Ωστόσο, όλα αυτά έμοιαζαν πολύ μικρά για την αναβρασμένη ψυχή ενός νεαρού ανιχνευτή με έντονες πυρηνικές κλίσεις, και ως εκ τούτου το επόμενο στάδιο της δουλειάς του επέλεξε να κατασκευάσει έναν πραγματικό, μόνο μικρό, πυρηνικό αντιδραστήρα.

Ο δεκαπεντάχρονος Ντέιβιντ αποφάσισε να ξεκινήσει κατασκευάζοντας έναν αντιδραστήρα που μετατρέπει το ουράνιο-235 σε ουράνιο-236. Για να το κάνει αυτό, χρειαζόταν πολύ λίγα, δηλαδή, να εξάγει ο ίδιος μια ορισμένη ποσότητα ουρανίου 235. Αρχικά, το αγόρι έφτιαξε μια λίστα με οργανώσεις που θα μπορούσαν να τον βοηθήσουν στις προσπάθειές του. Περιλάμβανε το Υπουργείο Ενέργειας, την Αμερικανική Πυρηνική Εταιρεία, τη Ρυθμιστική Επιτροπή Πυρηνικών, το Ηλεκτρικό Ινστιτούτο Έντισον, το Πυρηνικό Βιομηχανικό Φόρουμ και ούτω καθεξής. Ο Ντέιβιντ έγραφε είκοσι γράμματα την ημέρα, στα οποία, παρουσιάζοντας τον εαυτό του ως καθηγητή φυσικής από το γυμνάσιο Chippewa Valley, ζητούσε πληροφοριακή βοήθεια. Σε απάντηση, έλαβε απλώς τόνους πληροφοριών. Είναι αλήθεια ότι τα περισσότερα από αυτά αποδείχθηκαν εντελώς άχρηστα. Έτσι, η οργάνωση στην οποία το αγόρι άφησε τις μεγαλύτερες ελπίδες του, η American Nuclear Society, του έστειλε ένα κόμικ "Goin. Fission Reaction", στο οποίο ο Albert Einstein είπε: "Είμαι ο Albert. Και σήμερα θα πραγματοποιήσουμε μια πυρηνική σχάση αντίδραση. Εννοώ τον πυρήνα ενός κανονιού, θα μιλήσω για τον πυρήνα ενός ατόμου..."

Ωστόσο, αυτή η λίστα περιελάμβανε και οργανισμούς που παρείχαν πραγματικά ανεκτίμητες υπηρεσίες στον νεαρό πυρηνικό επιστήμονα. Ο επικεφαλής του τμήματος παραγωγής και διανομής ραδιοϊσοτόπων της Πυρηνικής Ρυθμιστικής Επιτροπής, Donald Erb, ανέπτυξε αμέσως μια βαθιά συμπάθεια για τον "καθηγητή" Khan και ξεκίνησε μια μακρά επιστημονική αλληλογραφία μαζί του. Ο «Δάσκαλος» Χαν έλαβε πολλές πληροφορίες από τον κανονικό Τύπο, τον οποίο βομβάρδισε με ερωτήσεις όπως: «Πες μας, σε παρακαλώ, πώς παράγεται αυτή η ουσία;»

Μετά από λιγότερο από τρεις μήνες, ο David είχε στη διάθεσή του μια λίστα αποτελούμενη από 14 απαραίτητα ισότοπα. Χρειάστηκε άλλος ένας μήνας για να καταλάβουμε πού θα μπορούσαν να βρεθούν αυτά τα ισότοπα. Όπως αποδείχθηκε, το americium-241 χρησιμοποιήθηκε σε ανιχνευτές καπνού, το ράδιο-226 σε παλιά ρολόγια με φωτεινούς δείκτες, το ουράνιο-235 στο μαύρο μετάλλευμα και το θόριο-232 στις οθόνες των λαμπτήρων αερίου.

Ο David αποφάσισε να ξεκινήσει με το americium. Έκλεψε τους πρώτους ανιχνευτές καπνού τη νύχτα από μια πτέρυγα προσκόπων αγοριών ενώ τα υπόλοιπα αγόρια πήγαιναν να επισκεφτούν κορίτσια που έμεναν κοντά. Ωστόσο, δέκα αισθητήρες για τον μελλοντικό αντιδραστήρα ήταν εξαιρετικά λίγοι και ο Ντέιβιντ συνήλθε σε αλληλογραφία με κατασκευαστικές εταιρείες, μία από τις οποίες συμφώνησε να πουλήσει στον επίμονο «δάσκαλο» για εργαστηριακές εργασίες εκατό ελαττωματικές συσκευές στην τιμή του 1$ το τεμάχιο.

Δεν ήταν αρκετό να πάρουν τους αισθητήρες· έπρεπε επίσης να καταλάβουν πού βρισκόταν το americium τους. Για να πάρει απάντηση σε αυτή την ερώτηση, ο David επικοινώνησε με μια άλλη εταιρεία και, παρουσιάζοντας τον εαυτό του ως διευθυντή μιας κατασκευαστικής εταιρείας, είπε ότι θα ήθελε να συνάψει συμφωνία για την προμήθεια μιας μεγάλης παρτίδας αισθητήρων, αλλά του είπαν ότι χρησιμοποιήθηκε ραδιενεργό στοιχείο στην παραγωγή του και τώρα φοβάται ότι η ακτινοβολία θα «διαρρεύσει». Σε απάντηση σε αυτό, μια ωραία κοπέλα από το τμήμα εξυπηρέτησης πελατών είπε ότι, ναι, υπάρχει ραδιενεργό στοιχείο στους αισθητήρες, αλλά «... δεν υπάρχει λόγος συναγερμού, αφού κάθε στοιχείο είναι συσκευασμένο σε ένα ειδικό χρυσό κέλυφος που είναι ανθεκτικό στη διάβρωση και τη φθορά.» .

Ο David τοποθέτησε το americium που εξήχθη από τους αισθητήρες σε ένα περίβλημα μολύβδου με μια μικροσκοπική τρύπα σε έναν από τους τοίχους. Σύμφωνα με το σχέδιο του δημιουργού, οι ακτίνες άλφα, που ήταν ένα από τα προϊόντα αποσύνθεσης του americium-241, έπρεπε να έβγαιναν από αυτή την τρύπα. Οι ακτίνες άλφα, όπως γνωρίζουμε, είναι ένα ρεύμα νετρονίων και πρωτονίων. Για να φιλτράρει το τελευταίο, ο Ντέιβιντ τοποθέτησε ένα φύλλο αλουμινίου μπροστά από την τρύπα. Τώρα το αλουμίνιο απορρόφησε πρωτόνια και παρήγαγε μια σχετικά καθαρή δέσμη νετρονίων.

Για περαιτέρω εργασίες χρειαζόταν ουράνιο-235. Στην αρχή το αγόρι αποφάσισε να το βρει μόνο του. Περπάτησε στη γύρω περιοχή με έναν μετρητή Geiger στα χέρια του, ελπίζοντας να βρει τουλάχιστον κάτι που έμοιαζε με μαύρο μετάλλευμα, αλλά το περισσότερο που κατάφερε να βρει ήταν ένα άδειο δοχείο στο οποίο κάποτε μεταφέρθηκε αυτό το μετάλλευμα. Και ο νεαρός πήρε πάλι το στυλό του.

Αυτή τη φορά επικοινώνησε με εκπροσώπους μιας τσέχικης εταιρείας που ασχολούνταν με την πώληση μικρών ποσοτήτων υλικών που περιέχουν ουράνιο. Η εταιρεία έστειλε αμέσως στον «καθηγητή» αρκετά δείγματα μαύρου μεταλλεύματος. Ο Ντέιβιντ συνέτριψε αμέσως τα δείγματα σε σκόνη, την οποία στη συνέχεια διέλυσε σε νιτρικό οξύ, με την ελπίδα να απομονώσει καθαρό ουράνιο. Ο Ντέιβιντ πέρασε το προκύπτον διάλυμα μέσα από ένα φίλτρο καφέ, ελπίζοντας ότι κομμάτια αδιάλυτου μεταλλεύματος θα καθίζανε στα βάθη του, ενώ το ουράνιο θα περνούσε ελεύθερα μέσα από αυτό. Αλλά στη συνέχεια υπέστη μια τρομερή απογοήτευση: όπως αποδείχθηκε, υπερεκτίμησε κάπως την ικανότητα του νιτρικού οξέος να διαλύει το ουράνιο και όλο το απαραίτητο μέταλλο παρέμεινε στο φίλτρο. Το αγόρι δεν ήξερε τι να κάνει μετά.

Ωστόσο, δεν απελπίστηκε και αποφάσισε να δοκιμάσει την τύχη του με το θόριο-232, το οποίο αργότερα, χρησιμοποιώντας το ίδιο πιστόλι νετρονίων, σχεδίασε να μετατρέψει σε ουράνιο-233. Σε μια αποθήκη αγαθών με έκπτωση, αγόρασε περίπου χίλια πλέγματα λαμπτήρων, τα οποία έκαψε σε στάχτη με ένα φυσητήρα. Στη συνέχεια αγόρασε μπαταρίες λιθίου για χίλια δολάρια, έβγαλε το λίθιο από αυτές με συρματοκόπτες, το ανακάτεψε με στάχτη και το ζέστανε στη φλόγα ενός φυσητήρα. Ως αποτέλεσμα, το λίθιο πήρε οξυγόνο από την τέφρα και ο David έλαβε θόριο, το επίπεδο καθαρότητας του οποίου είναι

9000 φορές υψηλότερο από το επίπεδο της περιεκτικότητάς του σε φυσικά μεταλλεύματα και 170 φορές το επίπεδο που απαιτούσε αδειοδότηση από τη Ρυθμιστική Επιτροπή Πυρηνικών. Τώρα το μόνο που έμενε ήταν να κατευθύνουμε τη δέσμη νετρονίων στο θόριο και να περιμένουμε να μετατραπεί σε ουράνιο.

Ωστόσο, εδώ ο Ντέιβιντ αντιμετώπισε μια νέα απογοήτευση: η δύναμη του «όπλου νετρονίων» του δεν ήταν σαφώς αρκετή. Προκειμένου να αυξηθεί η «αποτελεσματικότητα μάχης» του όπλου, ήταν απαραίτητο να επιλεγεί ένας άξιος αντικαταστάτης για την Αμερική. Για παράδειγμα, ράδιο.

Με αυτόν, όλα ήταν κάπως πιο απλά: μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '60, οι δείκτες του ρολογιού, τα όργανα αυτοκινήτων και αεροσκαφών και άλλα πράγματα ήταν καλυμμένα με φωτεινή βαφή ραδίου. Και ο Ντέιβιντ πήγε σε μια αποστολή σε σκουπίδια αυτοκινήτων και καταστήματα με αντίκες. Μόλις κατάφερε να βρει κάτι που φωτίζει, αγόρασε αμέσως αυτό το πράγμα, αφού το παλιό ρολόι δεν κόστιζε πολύ, και έξυσε προσεκτικά το χρώμα από αυτό σε ένα ειδικό μπουκάλι. Το έργο προχώρησε εξαιρετικά αργά και θα μπορούσε να διαρκέσει πολλούς μήνες, αν ο David δεν είχε βοηθηθεί τυχαία. Κάποτε, οδηγώντας το παλιό του Pontiac 6000 κατά μήκος του δρόμου της πόλης του, παρατήρησε ότι ο μετρητής Geiger που είχε τοποθετήσει στο ταμπλό ξαφνικά ταράχτηκε και τσίριξε. Μια σύντομη αναζήτηση για την πηγή του ραδιενεργού σήματος τον οδήγησε στο παλαιοπωλείο της κυρίας Gloria Genette. Εδώ βρήκε ένα παλιό ρολόι με ολόκληρο το καντράν βαμμένο με μπογιά ραδίου. Έχοντας πληρώσει 10 $, ο νεαρός άνδρας πήρε το ρολόι στο σπίτι, όπου το άνοιξε. Τα αποτελέσματα ξεπέρασαν κάθε προσδοκία: εκτός από το βαμμένο καντράν, βρήκε ένα γεμάτο μπουκάλι χρώματος ραδίου κρυμμένο πίσω από τον πίσω τοίχο του ρολογιού, που προφανώς άφησε εκεί ένας ξεχασιάρης ωρολογοποιός.

Για να αποκτήσει καθαρό ράδιο, ο David χρησιμοποίησε θειικό βάριο. Έχοντας αναμείξει βάριο και χρώμα, έλιωσε την προκύπτουσα σύνθεση και πέρασε ξανά το τήγμα μέσα από ένα φίλτρο καφέ. Αυτή τη φορά ο David τα κατάφερε: το βάριο απορρόφησε τις ακαθαρσίες και κόλλησε στο φίλτρο, ενώ το ράδιο περνούσε ανεμπόδιστα.

Όπως και πριν, ο Ντέιβιντ τοποθέτησε το ράδιο σε ένα δοχείο μολύβδου με μικροσκοπική τρύπα, μόνο στη διαδρομή της δέσμης, κατόπιν συμβουλής του παλιού του φίλου από την Επιτροπή Πυρηνικού Διακανονισμού, Δρ. Ερμπ, τοποθέτησε όχι μια πλάκα αλουμινίου, αλλά μια Έκλεψαν οθόνη βηρυλλίου από το εργαστήριο χημείας του σχολείου. Κατεύθυνε την προκύπτουσα δέσμη νετρονίων στο θόριο και τη σκόνη ουρανίου. Ωστόσο, εάν η ραδιενέργεια του θορίου άρχισε σταδιακά να αυξάνεται, τότε το ουράνιο παρέμεινε αμετάβλητο.

Και τότε ο Δρ. Ερμπ ήρθε ξανά σε βοήθεια του δεκαεξάχρονου «καθηγητή» Καν. «Δεν είναι περίεργο που δεν συμβαίνει τίποτα στην περίπτωσή σου», εξήγησε την κατάσταση στον ψεύτικο δάσκαλο. «Η δέσμη νετρονίων που περιέγραψες είναι πολύ γρήγορη για το ουράνιο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα φίλτρα από νερό, δευτέριο ή, ας πούμε, τρίτιο είναι συνήθιζε να το επιβραδύνει». Κατ' αρχήν, ο Ντέιβιντ θα μπορούσε να είχε χρησιμοποιήσει νερό, αλλά το θεώρησε ως συμβιβασμό και ακολούθησε διαφορετικό δρόμο. Χρησιμοποιώντας την πρέσα, ανακάλυψε ότι το τρίτιο χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή φωτεινών σκοπευτικών για αθλητικά τουφέκια, τόξα και βαλλίστρες. Επιπλέον, οι ενέργειές του ήταν απλές: ο νεαρός άνδρας αγόρασε τόξα και βαλλίστρες σε αθλητικά καταστήματα, καθάρισε το χρώμα τριτίου από αυτά, βάζοντας συνηθισμένο φώσφορο αντ 'αυτού και επέστρεψε τα αγαθά. Επεξεργάστηκε το πλέγμα βηρυλλίου με το συλλεγμένο τρίτιο και κατεύθυνε ξανά τη ροή νετρονίων στη σκόνη ουρανίου, το επίπεδο ακτινοβολίας της οποίας αυξήθηκε σημαντικά μετά από μια εβδομάδα.

Τώρα ήρθε η ώρα να δημιουργήσουμε τον ίδιο τον αντιδραστήρα. Ο ανιχνευτής χρησιμοποίησε ως βάση ένα μοντέλο αντιδραστήρα που χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή πλουτωνίου για όπλα. Ο Ντέιβιντ, που ήταν ήδη δεκαεπτά τότε, αποφάσισε να χρησιμοποιήσει το συσσωρευμένο υλικό. Χωρίς να λαμβάνει υπόψη την ασφάλεια, έβγαλε αμερίκιο και ράδιο από τα όπλα του, τα ανακάτεψε με αλουμίνιο και σκόνη βηρυλλίου και τύλιξε το «κολασμένο μείγμα» σε αλουμινόχαρτο. Αυτό που μέχρι πρόσφατα ήταν ένα όπλο νετρονίων έχει γίνει τώρα ο πυρήνας για έναν αυτοσχέδιο αντιδραστήρα. Κάλυψε την προκύπτουσα μπάλα με εναλλασσόμενους κύβους τέφρας θορίου και σκόνης ουρανίου, επίσης τυλιγμένους σε αλουμινόχαρτο, και τύλιξε ολόκληρη τη δομή από πάνω με ένα παχύ στρώμα ταινίας.

Φυσικά, ο «αντιδραστήρας» απείχε πολύ από αυτό που μπορεί να θεωρηθεί «βιομηχανικό μοντέλο». Δεν παρήγαγε καμία αξιοσημείωτη θερμότητα, αλλά η εκπομπή ακτινοβολίας του αυξήθηκε αλματωδώς. Σύντομα το επίπεδο ακτινοβολίας αυξήθηκε τόσο πολύ που ο μετρητής του Ντέιβιντ άρχισε να τρίζει ανησυχητικά ήδη πέντε τετράγωνα μακριά από το σπίτι της μητέρας του. Μόνο τότε ο νεαρός κατάλαβε ότι είχε μαζέψει πάρα πολύ ραδιενεργό υλικό σε ένα μέρος και ήταν καιρός να σταματήσει να παίζει με τέτοια παιχνίδια.

Αποσυναρμολόγησε τον αντιδραστήρα του, έβαλε θόριο και ουράνιο σε μια εργαλειοθήκη, άφησε ράδιο και αμερίκιο στο υπόγειο και αποφάσισε να πάρει όλα τα σχετικά υλικά στο δάσος με το Pontiac του.

Στις 2:40 π.μ. στις 31 Αυγούστου 1994, η αστυνομία της Κλίντον έλαβε μια κλήση από έναν άγνωστο που ανέφερε ότι κάποιος προφανώς προσπαθούσε να κλέψει λάστιχα από το αυτοκίνητο κάποιου. Ο Ντέιβιντ, ο οποίος αποδείχθηκε ότι ήταν αυτός ο «κάποιος», εξήγησε στην αστυνομία που έφτασε ότι περίμενε απλώς έναν φίλο. Οι αστυνομικοί δεν αρκέστηκαν στην απάντηση και ζήτησαν από τον νεαρό να ανοίξει το πορτμπαγκάζ. Εκεί βρήκαν πολλά περίεργα πράγματα: σπασμένα ρολόγια, καλώδια, διακόπτες υδραργύρου, χημικά αντιδραστήρια και περίπου πενήντα συσκευασίες τυλιγμένες σε αλουμινόχαρτο με άγνωστη σκόνη. Αλλά το κλειδωμένο κουτί τράβηξε τη μεγαλύτερη προσοχή από την αστυνομία. Όταν του ζητήθηκε να το ανοίξει, ο Ντέιβιντ απάντησε ότι αυτό δεν μπορούσε να γίνει, αφού το περιεχόμενο του κουτιού ήταν τρομερά ραδιενεργό.

Ακτινοβολία, διακόπτες υδραργύρου, μηχανισμοί ρολογιού... Λοιπόν, τι άλλους συσχετισμούς θα μπορούσαν να προκαλέσουν αυτά τα πράγματα σε έναν αστυνομικό; Στις 3 τα ξημερώματα, το αστυνομικό γραφείο της περιοχής έλαβε πληροφορίες ότι στην πόλη Κλίντον του Μίσιγκαν, η τοπική αστυνομία συνέλαβε ένα αυτοκίνητο με εκρηκτικό μηχανισμό, πιθανώς πυρηνική βόμβα.

Η ομάδα σκαπανέων που έφτασε το επόμενο πρωί, αφού εξέτασε το αυτοκίνητο, καθησύχασε τις τοπικές αρχές, δηλώνοντας ότι ο «εκρηκτικός μηχανισμός» δεν ήταν πραγματικά τέτοιος, αλλά αμέσως τον συγκλόνισε με το μήνυμα ότι είχε βρεθεί μεγάλη ποσότητα επικίνδυνων υλικών από την ακτινοβολία. στο αυτοκίνητο.

Κατά τη διάρκεια των ανακρίσεων, ο Ντέιβιντ παρέμεινε πεισματικά σιωπηλός. Μόνο στα τέλη Νοεμβρίου είπε στην έρευνα για τα μυστικά του αχυρώνα της μητέρας του. Όλο αυτό το διάστημα, ο πατέρας και η μητέρα του Ντέιβιντ, φοβισμένοι από τη σκέψη ότι τα σπίτια τους μπορεί να κατασχεθούν από την αστυνομία, κατέστρεφαν στοιχεία. Ο αχυρώνας καθαρίστηκε από όλα τα «σκουπίδια» και γέμισε αμέσως με λαχανικά. Η μόνη υπενθύμιση του προηγούμενου περιεχομένου του ήταν τώρα το υψηλό επίπεδο ακτινοβολίας, πάνω από 1000 φορές υψηλότερο από το επίπεδο φόντου. Το οποίο καταγράφηκε από εκπροσώπους του FBI που τον επισκέφτηκαν στις 29 Νοεμβρίου. Σχεδόν ένα χρόνο μετά τη σύλληψη του Ντέιβιντ, η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος έλαβε δικαστική απόφαση για την κατεδάφιση του αχυρώνα. Η αποσυναρμολόγηση και η ταφή του σε χωματερή ραδιενεργών αποβλήτων στην περιοχή Γκρέιτ Σολτ Λέικ κόστισε στους γονείς του «ραδιενεργού ανιχνευτή» 60.000 δολάρια.

Μετά την καταστροφή του αχυρώνα, ο Ντέιβιντ έπεσε σε βαθιά κατάθλιψη. Όλη του η δουλειά πήγε, όπως λένε, στον αγωγό. Μέλη του στρατεύματος των Προσκόπων του αρνήθηκαν να του δώσουν τον Αετό, λέγοντας ότι τα πειράματά του δεν ήταν καθόλου χρήσιμα στους ανθρώπους. Γύρω του βασίλευε μια ατμόσφαιρα καχυποψίας και εχθρότητας. Οι σχέσεις με τους γονείς μετά την πληρωμή του προστίμου επιδεινώθηκαν απελπιστικά. Αφού ο Ντέιβιντ αποφοίτησε από το κολέγιο, ο πατέρας του έδωσε στον γιο του ένα νέο τελεσίγραφο: είτε πηγαίνει να υπηρετήσει στις Ένοπλες Δυνάμεις, είτε τον διώχνουν από το σπίτι.


Ο Ντέιβιντ Χαν υπηρετεί επί του παρόντος ως λοχίας στο USS Enterprise, ένα πυρηνικό αεροπλανοφόρο. Είναι αλήθεια ότι δεν επιτρέπεται να βρίσκεται κοντά στον πυρηνικό αντιδραστήρα, σε ανάμνηση προηγούμενων επιτευγμάτων και για να αποφύγει πιθανά προβλήματα. Στο ράφι του πιλοτηρίου του υπάρχουν βιβλία για στεροειδή, μελανίνη, γενετική, αντιοξειδωτικά, πυρηνικούς αντιδραστήρες, αμινοξέα και ποινικό δίκαιο. «Είμαι σίγουρος ότι τα πειράματά μου δεν πήραν περισσότερα από πέντε χρόνια από τη ζωή μου», λέει στους δημοσιογράφους που τον επισκέπτονται περιστασιακά. «Έτσι έχω ακόμα χρόνο να κάνω κάτι χρήσιμο για τους ανθρώπους».

Σας παρουσιάζω ένα άρθρο για το πώς μπορείτε να φτιάξετε έναν αντιδραστήρα σύντηξης δικα τους χέρια!

Αλλά πρώτα μερικές προειδοποιήσεις:

Αυτό σπιτικόχρησιμοποιεί απειλητική για τη ζωή τάση κατά τη διάρκεια της εργασίας. Πρώτα, βεβαιωθείτε ότι είστε εξοικειωμένοι με τους κανονισμούς ασφαλείας υψηλής τάσης ή έχετε έναν εξειδικευμένο φίλο ηλεκτρολόγο να σας συμβουλεύσει.

Όταν ο αντιδραστήρας λειτουργεί, θα εκπέμπονται δυνητικά επιβλαβή επίπεδα ακτίνων Χ. Η μόλυβδος θωράκισης των παραθύρων επιθεώρησης είναι υποχρεωτική!

Το δευτέριο που θα χρησιμοποιηθεί σε χειροτεχνία– εκρηκτικό αέριο. Επομένως, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στον έλεγχο του διαμερίσματος καυσίμου για διαρροές.

Όταν εργάζεστε, ακολουθείτε τους κανόνες ασφαλείας, μην ξεχνάτε να φοράτε προστατευτική ενδυμασία και εξοπλισμό ατομικής προστασίας.

Λίστα απαιτούμενων υλικών:

• Θάλαμος κενού αέρος;
• Αντλία υποπίεσης;
• Αντλία διάχυσης;
• Τροφοδοτικό υψηλής τάσης ικανό να παρέχει 40 kV 10 mA. Πρέπει να υπάρχει αρνητική πολικότητα.
• Διαιρέτης - αισθητήρας υψηλής τάσης, με δυνατότητα σύνδεσης σε ψηφιακό πολύμετρο.
• Θερμοστοιχείο ή baratron?
• Ανιχνευτής ακτινοβολίας νετρονίων;
• Μέτρο ραδιενέργειας;
• Αέριο δευτέριο;
• Μεγάλη αντίσταση έρματος στην περιοχή 50-100 kOhm και μήκους περίπου 30 cm.
• Κάμερα και οθόνη τηλεόρασης για παρακολούθηση της κατάστασης μέσα στον αντιδραστήρα.
• Γυαλί με επικάλυψη μολύβδου.
• Γενικά εργαλεία (, κ.λπ.).

Βήμα 1: Συναρμολόγηση του θαλάμου κενού

Το έργο θα απαιτήσει την κατασκευή θαλάμου κενού υψηλής ποιότητας.

Αγοράστε δύο ημισφαίρια και φλάντζες από ανοξείδωτο χάλυβα για συστήματα κενού. Θα ανοίξουμε τρύπες για τις βοηθητικές φλάντζες και στη συνέχεια θα τα συγκολλήσουμε όλα μαζί. Οι δακτύλιοι Ο από μαλακό μέταλλο βρίσκονται ανάμεσα στις φλάντζες. Εάν δεν έχετε ξαναβράσει, θα ήταν σοφό να έχετε κάποιον με εμπειρία να κάνει τη δουλειά για εσάς. Επειδή οι συγκολλήσεις πρέπει να είναι άψογες και απαλλαγμένες από ελαττώματα. Στη συνέχεια, καθαρίστε καλά την κάμερα από τα δακτυλικά αποτυπώματα. Επειδή θα μολύνουν το κενό και θα είναι δύσκολο να διατηρηθεί η σταθερότητα του πλάσματος.

Βήμα 2: Προετοιμασία της αντλίας υψηλού κενού

Ας εγκαταστήσουμε μια αντλία διάχυσης. Γεμίστε το με λάδι υψηλής ποιότητας στην απαιτούμενη στάθμη (η στάθμη λαδιού υποδεικνύεται στην τεκμηρίωση), στερεώστε τη βαλβίδα εξόδου, την οποία στη συνέχεια συνδέουμε στο θάλαμο (βλ. διάγραμμα). Ας προσαρτήσουμε την αντλία πρόσοψης. Οι αντλίες υψηλού κενού δεν μπορούν να λειτουργήσουν από την ατμόσφαιρα.

Ας συνδέσουμε το νερό για να κρυώσει το λάδι στον θάλαμο εργασίας της αντλίας διάχυσης.

Μόλις συναρμολογηθούν όλα, ενεργοποιήστε την μπροστινή αντλία κενού και περιμένετε έως ότου ο όγκος αντληθεί σε προκαταρκτικό κενό. Στη συνέχεια, προετοιμάζουμε την αντλία υψηλού κενού για εκκίνηση ενεργοποιώντας τον «λέβητα». Μόλις ζεσταθεί (που μπορεί να πάρει λίγο), το κενό θα πέσει γρήγορα.

Βήμα 3: "Χτυπάω"

Το σύρμα θα συνδεθεί με τα καλώδια υψηλής τάσης, τα οποία θα εισέρχονται στον όγκο εργασίας μέσω της φυσούνας. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε νήμα βολφραμίου καθώς έχει πολύ υψηλό σημείο τήξης και θα παραμείνει ανέπαφο για πολλούς κύκλους.

Είναι απαραίτητο να σχηματιστεί ένα «σφαιρικό χείλος» διαμέτρου περίπου 25-38 mm από ένα νήμα βολφραμίου (για θάλαμο εργασίας με διάμετρο 15-20 cm) για την κανονική λειτουργία του συστήματος.

Τα ηλεκτρόδια στα οποία συνδέεται το σύρμα βολφραμίου πρέπει να είναι σχεδιασμένα για τάση περίπου 40 kV.

Βήμα 4: Εγκατάσταση του συστήματος αερίου

Το δευτέριο χρησιμοποιείται ως καύσιμο για έναν αντιδραστήρα σύντηξης. Θα χρειαστεί να αγοράσετε μια δεξαμενή για αυτό το αέριο. Το αέριο εξάγεται από το βαρύ νερό με ηλεκτρόλυση χρησιμοποιώντας μια μικρή συσκευή Hoffmann.

Θα συνδέσουμε έναν ρυθμιστή υψηλής πίεσης απευθείας στη δεξαμενή, θα προσθέσουμε μια βελόνα βαλβίδας μικροδοσομέτρησης και στη συνέχεια θα τον συνδέσουμε στον θάλαμο. Η σφαιρική βαλβίδα θα πρέπει να εγκατασταθεί μεταξύ του ρυθμιστή και της βελονοειδούς βαλβίδας.

Βήμα 5: Υψηλή τάση

Εάν μπορείτε να αγοράσετε ένα τροφοδοτικό κατάλληλο για χρήση σε αντιδραστήρα σύντηξης, τότε δεν θα υπάρχει πρόβλημα. Απλώς πάρτε το αρνητικό ηλεκτρόδιο εξόδου 40 kV και συνδέστε το στον θάλαμο με μια μεγάλη αντίσταση έρματος υψηλής τάσης 50-100 k ωμ.

Το πρόβλημα είναι ότι είναι συχνά δύσκολο (αν όχι αδύνατο) να βρεθεί μια κατάλληλη πηγή συνεχούς ρεύματος με χαρακτηριστικό ρεύμα-τάσης (χαρακτηριστικό βολτ-αμπέρ) που θα ανταποκρίνεται πλήρως στις δηλωμένες απαιτήσεις ενός ερασιτέχνη επιστήμονα.

Η φωτογραφία δείχνει ένα ζεύγος μετασχηματιστών φερρίτη υψηλής συχνότητας, με πολλαπλασιαστή 4 σταδίων (που βρίσκεται πίσω τους).

Βήμα 6: Εγκατάσταση ανιχνευτή νετρονίων

Η ακτινοβολία νετρονίων είναι υποπροϊόν της αντίδρασης σύντηξης. Μπορεί να διορθωθεί με τρεις διαφορετικές συσκευές.

Δοσιόμετρο φυσαλίδωνμια μικρή συσκευή που περιέχει ένα πήκτωμα στο οποίο σχηματίζονται φυσαλίδες όταν ιονίζονται από ακτινοβολία νετρονίων. Το μειονέκτημα είναι ότι είναι ένας ολοκληρωμένος ανιχνευτής που αναφέρει τον συνολικό αριθμό των εκπομπών νετρονίων κατά τη διάρκεια του χρόνου που χρησιμοποιήθηκε (δεν είναι δυνατό να ληφθούν στιγμιαία δεδομένα ταχύτητας νετρονίων). Επιπλέον, τέτοιοι ανιχνευτές είναι αρκετά δύσκολο να αγοραστούν.

Ενεργό ασήμιο συντονιστής [παραφίνη, νερό, κ.λπ.] που βρίσκεται κοντά στον αντιδραστήρα γίνεται ραδιενεργός, εκπέμποντας αξιοπρεπείς ροές νετρονίων. Η διαδικασία έχει μικρό χρόνο ημιζωής (μόνο λίγα λεπτά), αλλά αν τοποθετήσετε έναν μετρητή Geiger δίπλα στο ασήμι, το αποτέλεσμα μπορεί να τεκμηριωθεί. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι ο άργυρος απαιτεί μια αρκετά υψηλή ροή νετρονίων. Επιπλέον, το σύστημα είναι αρκετά δύσκολο να βαθμονομηθεί.

ΓΑΜΕΤΡΟ. Οι σωλήνες μπορούν να γεμιστούν με ήλιο-3. Μοιάζουν με έναν μετρητή Geiger. Όταν τα νετρόνια περνούν μέσα από τον σωλήνα, καταγράφονται οι ηλεκτρικοί παλμοί. Ο σωλήνας περιβάλλεται από 5 cm "επιβραδυνόμενου υλικού". Αυτή είναι η πιο ακριβής και χρήσιμη συσκευή ανίχνευσης νετρονίων, ωστόσο, το κόστος ενός νέου σωλήνα είναι απαγορευτικό για τους περισσότερους ανθρώπους και είναι εξαιρετικά σπάνιοι στην αγορά.

Βήμα 7: Εκκινήστε τον αντιδραστήρα

Ήρθε η ώρα να ενεργοποιήσετε τον αντιδραστήρα (μην ξεχάσετε να εγκαταστήσετε γυαλιά όρασης με επένδυση από μόλυβδο!). Ενεργοποιήστε την αντλία προκαταρκτικής γραμμής και περιμένετε έως ότου ο όγκος του θαλάμου εκκενωθεί σε προ-κενό. Εκκινήστε την αντλία διάχυσης και περιμένετε μέχρι να θερμανθεί πλήρως και να φτάσει σε κατάσταση λειτουργίας.

Αποκλείστε την πρόσβαση του συστήματος κενού στον όγκο εργασίας του θαλάμου.

Ανοίξτε ελαφρά τη βαλβίδα της βελόνας στη δεξαμενή δευτερίου.

Ανεβάστε την τάση ψηλά μέχρι να δείτε πλάσμα (θα σχηματιστεί στα 40 kV). Θυμηθείτε τους κανόνες ηλεκτρικής ασφάλειας.

Αν όλα πάνε καλά, θα δείτε μια έκρηξη νετρονίων.

Χρειάζεται πολλή υπομονή για να φτάσει η πίεση στο σωστό επίπεδο, αλλά μόλις γίνει, είναι αρκετά εύκολο να το διαχειριστείς.

Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!

Υλικό.

Εκτόξευση του πρώτου τεχνητού πυρηνικού αντιδραστήρα στον κόσμο

Στις 2 Αυγούστου, τα νέα από την ευημερούσα Σουηδία διαδόθηκαν σε όλο τον κόσμο. «Ένας άντρας συναρμολόγησε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα στην κουζίνα του», ούρλιαζαν οι τίτλοι και μπροστά στα μάτια του μέσου ανθρώπου που αναζητούσε αίσθηση εμφανίστηκε μια φανταστική εγκατάσταση, κρυμμένη κάτω από μια συνένωση σωλήνων και καλωδίων, μέσα στην οποία οι ίδιες πυρηνικές αντιδράσεις πήρε θέση. Αυτό που έριξε λάδι στη φωτιά ήταν ότι ο Σουηδός ξόδεψε λίγο λιγότερο από χίλια δολάρια για την κατασκευή του πνευματικού τέκνου του και φέρεται να έλαβε ραδιενεργά υλικά για τον αντιδραστήρα από το εξωτερικό.

Είναι σαφές ότι μια συζήτηση για το τι συνέβη ξεκίνησε αμέσως στο Διαδίκτυο. Κάποιος θυμήθηκε τον Άντερς Μπρέιβικ, παραπονούμενος ότι οι Σκανδιναβοί άρχισαν να κάνουν τις ειδήσεις για εξαιρετικά επικίνδυνους λόγους. κάποιος ανησυχούσε μήπως τέτοιες τεχνολογίες θα κατέληγαν στα χέρια τρομοκρατών. και κάποιος ενδιαφέρθηκε για το ποια πρακτική εφαρμογή θα μπορούσε να βρεθεί για την εφεύρεση του μυστηριώδους Richard (μέχρι τώρα είναι γνωστό μόνο το υποτιθέμενο όνομα του τεχνίτη και μόνο επειδή το blog στο οποίο ο δημιουργός του αντιδραστήρα ανέφερε λεπτομερώς την πρόοδο του το έργο ονομαζόταν «Richard's Reactor»). Όπως συμβαίνει συχνά, στην πραγματικότητα η ιστορία αποδείχθηκε πολύ λιγότερο φανταστική από ό,τι φαινόταν με την πρώτη ματιά - ο Ρίτσαρντ δεν κατασκεύασε ποτέ έναν αντιδραστήρα που λειτουργούσε και γενικά, φαίνεται, απλώς προσπαθούσε να επαναλάβει το κατόρθωμα του θρυλικού Ραδιενεργού Προσκόπου .

Σχεδιαστής Ιστού της Νέας Υόρκης και ραδιενεργός πρόσκοπος

Πριν προχωρήσουμε στην ιστορία του Richard, υπάρχουν δύο σημαντικά γεγονότα που πρέπει να σημειωθούν. Πρώτον, ένας οικιακός πυρηνικός αντιδραστήρας δεν είναι τόσο σπάνιος στις μέρες μας. Για παράδειγμα, τον Ιούνιο του 2010, κάποιος Mark Sapps, γνωστός κυρίως ως σχεδιαστής ιστοσελίδων για τον οίκο Gucci, έγινε το 38ο άτομο (μεταξύ αυτών των ενθουσιωδών που έχουν τη δική τους ιστοσελίδα, υπάρχει, για παράδειγμα, ένας 15χρονος μαθητής από το Μίσιγκαν), ο οποίος πραγματοποίησε μια αντίδραση πυρηνικής σύντηξης στο σπίτι (ο Ρίτσαρντ, θυμόμαστε, ενδιαφερόταν για την αποσύνθεση). Η εγκατάσταση του Sapps (για την οποία, παρεμπιπτόντως, ξόδεψε περίπου 40.000 δολάρια) καταναλώνει περισσότερη ενέργεια από αυτή που παράγει. Ταυτόχρονα, από την ιστορία με τον σχεδιαστή ιστοσελίδων, μπορεί κανείς να πάρει μια γενική ιδέα για την προσβασιμότητα των πυρηνικών τεχνολογιών στον σύγχρονο κόσμο.

Δεύτερον, ο Richard ακολούθησε ξεκάθαρα τα βήματα του 17χρονου Αμερικανού μαθητή David Kahn - οι τεχνολογίες και των δύο λάτρεις της φυσικής συμπίπτουν σε πολλά σημεία, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής πρώτων υλών με τη μορφή χρησιμοποιημένων ανιχνευτών καπνού, παλιά ρολόγια και πλέγματα για κηροζίνη λαμπτήρες. Γι' αυτό, πριν μιλήσουμε για τον Σουηδό, είναι απαραίτητο να πούμε την ιστορία ενός απλού Αμερικανού μαθητή που έλαβε το παρατσούκλι Ραδιενεργός Πρόσκοπος στον Τύπο.

Τον Ιούνιο του 1995, μια μικρή πόλη στο Μίσιγκαν έγινε επιδρομή από άτομα που φορούσαν προστατευτικές στολές κατά της ακτινοβολίας. Αντί να απομακρύνουν τους ανθρώπους, όπως αναμενόταν σε μια ταινία επιστημονικής φαντασίας, άρχισαν να διαλύουν ένα μικρό υπόστεγο στην πίσω αυλή μιας κατοίκου της περιοχής, ονόματι Patty Kahn. Η κατασκευή πριονίστηκε σε μικρά κομμάτια, τα οποία στη συνέχεια τοποθετήθηκαν προσεκτικά σε μεγάλα μεταλλικά δοχεία με χαρακτηριστικό τρίφυλλο σε κίτρινο φόντο. Αποδείχθηκε ότι ραδιενεργά υλικά ήταν αποθηκευμένα στον αχυρώνα που ανήκε στον γιο της Patty, ονόματι David - τότε ένας 17χρονος νεαρός.

Από την ηλικία των 12 ετών, ο David ενδιαφέρθηκε για τη χημεία και στη συνέχεια άρχισε να ενδιαφέρεται για την πυρηνική φυσική. Πιθανότατα τότε ήταν που σκέφτηκε την ιδέα της κατασκευής ενός πυρηνικού αντιδραστήρα στο σπίτι (σε ​​αυτήν την περίπτωση, σε αντίθεση με το Sapps, μιλάμε για αντιδράσεις στις οποίες τα στοιχεία μετατρέπονται μεταξύ τους με την εκπομπή στοιχειωδών σωματιδίων) . Ωστόσο, μετά από ένα από τα πειράματα, που κατέληξε σε έκρηξη, η μητέρα απαγόρευσε στον νεαρό να κάνει πειράματα μέσα στο σπίτι. Έτσι ο David, κρυφά από την Patty, μετέφερε το εργαστήριο στον αχυρώνα. Πρέπει να ειπωθεί ότι ο νεαρός Καν συνέλεξε τις πληροφορίες που ήταν απαραίτητες για τη δημιουργία ενός αντιδραστήρα πρακτικά σπιθαμή προς σπιθαμή - προσποιούμενος ότι ήταν είτε μαθητής που εργάζεται σε μια έκθεση είτε καθηγητής φυσικής σε σχολείο, τηλεφώνησε και έγραψε σε διάφορους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένης της Πυρηνικής των ΗΠΑ Ρυθμιστική Επιτροπή, όπου οι νέοι « Δόθηκαν στον δάσκαλο πολλές πρακτικές συμβουλές. Όταν ολοκληρώθηκε το θεωρητικό μέρος της προετοιμασίας, ο νεαρός ξεκίνησε την πρακτική υλοποίηση του έργου.

Αρχικά, ο στόχος του ήταν απλώς να πραγματοποιήσει κάποιο είδος πυρηνικής αντίδρασης και αποφάσισε να συναρμολογήσει ένα πυροβόλο όπλο νετρονίων - μια πηγή κατευθυνόμενων νετρονίων. Για να το κάνει αυτό χρειαζόταν μια πηγή σωματιδίων άλφα (δηλαδή σωματιδίων που αποτελούνταν από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια). Ήταν το americium-241. Αποδείχθηκε ότι αυτό το υλικό χρησιμοποιήθηκε σε μικρές ποσότητες στην κατασκευή παλαιών ανιχνευτών καπνού - συμβουλές για την αφαίρεση του υλικού από εξαρτήματα δόθηκε στον Kahn από μια ηλεκτρική εταιρεία στο Ιλινόις. Βγάζοντας το americium, ο Kahn το τοποθέτησε σε ένα μολύβδινο θάλαμο με μια μικρή τρύπα, τυλιγμένο σε αλουμινόχαρτο. Η ακτινοβόληση του φύλλου αλουμινίου που καλύπτει την οπή παρήγαγε μια ροή νετρονίων.

Ο στόχος για το όπλο νετρονίων ήταν το θόριο-232, το οποίο, όπως αποδείχθηκε, υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες στα πλέγματα που χρησιμοποιούνται σε παλιούς λαμπτήρες (συμπεριλαμβανομένης της κηροζίνης). Με τη βοήθεια λιθίου και απλών χημικών αντιδράσεων, ο David έλαβε αρκετά καθαρό θόριο σε συγκέντρωση 170 φορές υψηλότερη από αυτή που επέτρεπε η Ρυθμιστική Επιτροπή Πυρηνικών. Ο Καν σχεδίαζε να ακτινοβολήσει το θόριο με νετρόνια για να παράγει θόριο-233 (ο χρόνος ημιζωής του είναι λίγο περισσότερο από 22 λεπτά), το οποίο, ως αποτέλεσμα της επακόλουθης αποσύνθεσης, θα μετατρεπόταν σε πρωτακτίνιο (διάρκεια ημιζωής - 27 ημέρες) και στη συνέχεια σε ουράνιο -233. Αποδείχθηκε, ωστόσο, ότι το πυροβόλο νετρονίων του Ντέιβιντ εκτόξευσε πολύ λίγα νετρόνια και ήταν όλα πολύ γρήγορα, κάτι που στον κόσμο της πυρηνικής φυσικής που βασίζεται στις πιθανότητες δεν επέτρεψε να συμβεί η επιθυμητή αντίδραση.

Ο Ντέιβιντ αποφάσισε να βελτιώσει το όπλο. Για να το κάνει αυτό, άρχισε να συλλέγει ράδιο, ένα ραδιενεργό στοιχείο που βρίσκεται σε παλιά ρολόγια: χρώμα που περιείχε αυτό το στοιχείο χρησιμοποιήθηκε για να καλύψει τους δείκτες του ρολογιού, οι οποίοι έλαμπαν στο σκοτάδι. Αντί για αλουμίνιο στο όπλο, ο Καν χρησιμοποίησε βηρύλλιο, δείγμα του οποίου, μετά από αίτημα του Ντέιβιντ, ο φίλος του έκλεψε από τη συλλογή ορυκτών του σχολείου. Το τι λειτούργησε ως συντονιστής νετρονίων είναι άγνωστο, αλλά ο Σουηδός Richard συνέστησε τη χρήση παραφίνης, γραφίτη, βορίου ή καδμίου. Όπως και να έχει, το όπλο του Ντέιβιντ άρχισε να λειτουργεί. Το αντικείμενο για την ακτινοβόληση ήταν σκόνη από διακοσμητικά σφαιρίδια που περιείχαν μια ορισμένη ποσότητα ουρανίου. Πώς φαίνεται στην πράξη ένα τέτοιο όπλο και πώς, χρησιμοποιώντας τα αναφερόμενα υλικά, μπορείτε να συναρμολογήσετε κάποια εμφάνιση αντιδραστήρα περιγράφεται λεπτομερώς σε αυτό το βίντεο.

Πρέπει να πω ότι ο Ντέιβιντ τελείωσε άσχημα. Υπηρετούσε στο Πολεμικό Ναυτικό όταν οι δημοσιογράφοι τον βρήκαν στις αρχές της δεκαετίας του 2000 - εκείνη την εποχή δημοσιεύονταν το βιβλίο «Radioactive Boy Scout» για αυτόν. Ο Ντέιβιντ τους είπε ότι σχεδίαζε να αφιερώσει τη ζωή του στην πυρηνική φυσική. Το 2007, ωστόσο, συνελήφθη ενώ προσπαθούσε να κλέψει ανιχνευτές καπνού από ένα κτίριο. Μετά από αυτό κατέληξε στη φυλακή και από εκείνη τη στιγμή χάθηκαν τα ίχνη του. Πρέπει να πούμε ότι στις φωτογραφίες την ημέρα της σύλληψής του, ο Ντέιβιντ Καν φαινόταν πολύ αδιάθετος - πολλοί πιστεύουν λόγω της συνεχιζόμενης εμμονής του με ραδιενεργά υλικά, τα οποία υπονόμευαν πλήρως την υγεία του.

Σουηδός κατασκευαστής αντιδραστήρων

Ο Richard ξεκίνησε το blog του (μάλλον, πρέπει να ειπωθεί, χωρίς νόημα) τον Μάιο του 2011, και από την αρχή ανακοίνωσε ότι έφτιαχνε τον αντιδραστήρα του για πλάκα.

Περαιτέρω, κατά τη διάρκεια πολλών αναρτήσεων, όπως συνηθίζεται με τους περισσότερους bloggers, δηλαδή, χωρίς καμία αναφορά, περιγράφει τις μεθόδους παραγωγής ραδίου, θορίου και αμερικίου, τις οποίες χρησιμοποιούσε ο David Kahn. Υπάρχει ακόμη και αναφορά στο blog για τις περιβόητες χάντρες που περιέχουν ουράνιο. Ωστόσο, κανένα αποτέλεσμα των πειραμάτων ή ακόμη και μια εικόνα του αντιδραστήρα δεν εμφανίστηκε στο blog του. Το μέγιστο που υπάρχει είναι πολλά μοντέλα όπλων νετρονίων, ένα από τα οποία συναρμολογείται σε πλαστική ιατρική φιάλη.

Τέλος, η προτελευταία ανάρτηση (21 Μαΐου) αφορούσε τον Richard που προσπαθούσε να «μαγειρέψει» αμερίκιο, ράδιο και βηρύλλιο σε οξύ για να αναμειχθούν καλύτερα (μάλλον για να δημιουργηθεί ένα πιστόλι νετρονίων), αλλά αυτό είχε ως αποτέλεσμα μια έκρηξη. Η τελευταία ανάρτηση ιστολογίου έχει ημερομηνία 21 Ιουλίου. Σε αυτό, ο συγγραφέας γράφει ότι συνελήφθη από την αστυνομία, και του κατασχέθηκαν όλα τα ραδιενεργά υλικά.

Αυτές οι πληροφορίες συμπίπτουν με την εκδοχή που παρουσιάστηκε στην τοπική εφημερίδα Helsingborgs Dagblad, η οποία, προφανώς, έγινε η πηγή των συγκλονιστικών ειδήσεων. Σύμφωνα με το δημοσίευμα, ο ίδιος ο νεαρός απευθύνθηκε στην Επιτροπή Πυρηνικής Ενέργειας ρωτώντας αν παραβαίνει το νόμο κατασκευάζοντας πυρηνικό αντιδραστήρα στην κουζίνα του. Αποδείχθηκε ότι παραβίαζε - έτσι ο Ρίτσαρντ κατέληξε στην αστυνομία.

Εδώ είναι η ιστορία. Δεδομένου ότι ο Richard δεν έγραψε τίποτα στο blog του για δύο μήνες, προφανώς δεν πέτυχε κάποια ιδιαίτερη επιτυχία στην κατασκευή του αντιδραστήρα. Και γενικά, η πολύ μεγάλη ομοιότητα μεταξύ των πειραμάτων του Ρίτσαρντ και της ιστορίας του Ραδιενεργού Προσκόπου θέτει υπό αμφισβήτηση την πραγματικότητα της προσπάθειάς του. Ένα πράγμα μπορεί να ειπωθεί με σιγουριά τώρα: η αίσθηση δεν έγινε.

Τα πυρηνικά «θαύματα» είναι κοντά μας

Παλιός ανιχνευτής καπνού. Εδώ είναι το americium

Βηρύλλιο

Το θόριο μπορεί να εξαχθεί από αυτά τα πλέγματα

Πυροβόλο νετρονίων

Ρολόι δείκτες με ράδιο

Μπρελόκ με τρίτιο

Λίγο ουράνιο σε μια χάντρα

1. Ένας κινητήρας Stirling με ελεύθερο έμβολο τροφοδοτείται με θέρμανση με «ατομικό ατμό» 2. Μια επαγωγική γεννήτρια παρέχει περίπου 2 W ηλεκτρικής ενέργειας για να τροφοδοτήσει έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως 3. Η χαρακτηριστική μπλε λάμψη είναι η ακτινοβολία Cherenkov των ηλεκτρονίων που εκτοξεύονται από τα άτομα ακτίνες γάμμα. Μπορεί να χρησιμεύσει ως υπέροχο νυχτερινό φως!

Για παιδιά άνω των 14 ετών, ένας νεαρός ερευνητής θα είναι σε θέση να συναρμολογήσει ανεξάρτητα έναν μικρό αλλά πραγματικό πυρηνικό αντιδραστήρα, να μάθει τι είναι τα άμεσα και καθυστερημένα νετρόνια και να δει τη δυναμική της επιτάχυνσης και της επιβράδυνσης μιας πυρηνικής αλυσιδωτής αντίδρασης. Μερικά απλά πειράματα με ένα φασματόμετρο γάμμα θα σας επιτρέψουν να κατανοήσετε την παραγωγή διαφόρων προϊόντων σχάσης και να πειραματιστείτε με την αναπαραγωγή καυσίμου από το μοντέρνο πλέον θόριο (ένα κομμάτι θειούχου θορίου-232 είναι προσαρτημένο). Το συμπεριλαμβανόμενο βιβλίο "Βασικές αρχές της πυρηνικής φυσικής για τα μικρά" περιέχει περιγραφές περισσότερων από 300 πειραμάτων με τον συναρμολογημένο αντιδραστήρα, επομένως υπάρχουν τεράστια περιθώρια δημιουργικότητας

Ιστορικό πρωτότυπο Το σετ εργαστηρίου ατομικής ενέργειας (1951) έδωσε στους μαθητές την ευκαιρία να ενταχθούν στους πιο προηγμένους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας. Το ηλεκτροσκόπιο, ο θάλαμος Wilson και ο μετρητής Geiger-Muller κατέστησαν δυνατή τη διεξαγωγή πολλών ενδιαφέροντων πειραμάτων. Αλλά, φυσικά, όχι τόσο ενδιαφέρον όσο η συναρμολόγηση ενός αντιδραστήρα που λειτουργεί από το ρωσικό σετ «επιτραπέζιου πυρηνικού σταθμού»!

Στη δεκαετία του 1950, με την εμφάνιση των πυρηνικών αντιδραστήρων, φαινόταν ότι οι λαμπρές προοπτικές για την επίλυση όλων των ενεργειακών προβλημάτων διαφαίνονταν μπροστά στην ανθρωπότητα. Οι μηχανικοί ενέργειας σχεδίασαν πυρηνικούς σταθμούς, οι ναυπηγοί σχεδίασαν πυρηνικά ηλεκτρικά πλοία, ακόμη και σχεδιαστές αυτοκινήτων αποφάσισαν να συμμετάσχουν στον εορτασμό και να χρησιμοποιήσουν το «ειρηνικό άτομο». Μια «πυρηνική έκρηξη» προέκυψε στην κοινωνία και η βιομηχανία άρχισε να στερείται ειδικευμένων ειδικών. Απαιτήθηκε μια εισροή νέου προσωπικού και ξεκίνησε μια σοβαρή εκπαιδευτική εκστρατεία όχι μόνο μεταξύ των φοιτητών, αλλά και μεταξύ των μαθητών. Για παράδειγμα, ο A.C. Η εταιρεία Gilbert κυκλοφόρησε το παιδικό κιτ Atomic Energy Lab το 1951, που περιείχε αρκετές μικρές ραδιενεργές πηγές, τα απαραίτητα όργανα και δείγματα μεταλλεύματος ουρανίου. Αυτό το «σύγχρονο επιστημονικό κιτ», όπως έλεγε το κουτί, επέτρεψε σε «μικρούς ερευνητές να διεξάγουν πάνω από 150 συναρπαστικά επιστημονικά πειράματα».

Το προσωπικό αποφασίζει τα πάντα

Τον τελευταίο μισό αιώνα, οι επιστήμονες πήραν πολλά πικρά μαθήματα και έμαθαν να κατασκευάζουν αξιόπιστους και ασφαλείς αντιδραστήρες. Αν και η βιομηχανία βρίσκεται επί του παρόντος σε ύφεση λόγω του πρόσφατου ατυχήματος στη Φουκουσίμα, σύντομα θα είναι ξανά σε άνοδο και οι πυρηνικοί σταθμοί θα συνεχίσουν να θεωρούνται ως ένας εξαιρετικά πολλά υποσχόμενος τρόπος παραγωγής καθαρής, αξιόπιστης και ασφαλούς ενέργειας. Τώρα όμως στη Ρωσία υπάρχει έλλειψη προσωπικού, όπως και στη δεκαετία του 1950. Για την προσέλκυση μαθητών και την αύξηση του ενδιαφέροντος για την πυρηνική ενέργεια, η Επιχείρηση Έρευνας και Παραγωγής (SPE) «Ekoatomconversion», ακολουθώντας το παράδειγμα της A.S. Η Gilbert Company κυκλοφόρησε ένα εκπαιδευτικό σετ για παιδιά άνω των 14 ετών. Φυσικά, η επιστήμη δεν έχει σταματήσει εδώ και μισό αιώνα, επομένως, σε αντίθεση με το ιστορικό του πρωτότυπο, το σύγχρονο σετ σάς επιτρέπει να έχετε ένα πολύ πιο ενδιαφέρον αποτέλεσμα, δηλαδή να συναρμολογήσετε ένα πραγματικό μοντέλο πυρηνικού σταθμού στο τραπέζι. Φυσικά και είναι ενεργό.

Γραμματισμός από την κούνια

«Η εταιρεία μας προέρχεται από το Obninsk, μια πόλη όπου η πυρηνική ενέργεια είναι οικεία και οικεία στους ανθρώπους σχεδόν από το νηπιαγωγείο», εξηγεί στον PM ο Andrey Vykhadanko, επιστημονικός διευθυντής της Ecoatomconversion Research and Production Enterprise. «Και όλοι καταλαβαίνουν ότι δεν υπάρχει απολύτως καμία ανάγκη να τη φοβόμαστε». Άλλωστε, μόνο ο άγνωστος κίνδυνος είναι πραγματικά τρομακτικός. Γι' αυτό αποφασίσαμε να κυκλοφορήσουμε αυτό το σετ για μαθητές σχολείου, το οποίο θα τους επιτρέψει να πειραματιστούν και να μελετήσουν τις αρχές λειτουργίας των πυρηνικών αντιδραστήρων χωρίς να εκθέτουν τον εαυτό τους και τους άλλους σε σοβαρό κίνδυνο. Όπως γνωρίζετε, η γνώση που αποκτήθηκε στην παιδική ηλικία είναι η πιο ανθεκτική, οπότε με την κυκλοφορία αυτού του σετ ελπίζουμε να μειώσουμε σημαντικά την πιθανότητα επανάληψης του Τσερνομπίλ ή

Φουκουσίμα στο μέλλον».

Απόβλητο πλουτώνιο

Κατά τη διάρκεια των ετών λειτουργίας πολλών πυρηνικών σταθμών, έχουν συσσωρευτεί τόνοι αποκαλούμενου πλουτωνίου αντιδραστήρα. Αποτελείται κυρίως από Pu-239 όπλων, που περιέχει περίπου 20% πρόσμιξη άλλων ισοτόπων, κυρίως Pu-240. Αυτό καθιστά το πλουτώνιο τύπου αντιδραστήρα εντελώς ακατάλληλο για τη δημιουργία πυρηνικών βομβών. Ο διαχωρισμός των ακαθαρσιών αποδεικνύεται πολύ δύσκολος, καθώς η διαφορά μάζας μεταξύ του 239ου και του 240ου ισοτόπου είναι μόνο 0,4%. Η παραγωγή πυρηνικού καυσίμου με την προσθήκη πλουτωνίου του αντιδραστήρα αποδείχθηκε τεχνολογικά πολύπλοκη και οικονομικά ασύμφορη, επομένως αυτό το υλικό παρέμεινε εκτός χρήσης. Είναι το «απόβλητο» πλουτώνιο που χρησιμοποιείται στο «Young Nuclear Scientist Kit» που αναπτύχθηκε από την Ecoatomconversion Research and Production Enterprise.

Όπως είναι γνωστό, για να ξεκινήσει μια αλυσιδωτή αντίδραση σχάσης, το πυρηνικό καύσιμο πρέπει να έχει μια ορισμένη κρίσιμη μάζα. Για μια μπάλα κατασκευασμένη από ουράνιο-235 ποιότητας όπλων είναι 50 κιλά, για μια από πλουτώνιο-239 - μόνο 10. Ένα κέλυφος κατασκευασμένο από ανακλαστήρα νετρονίων, για παράδειγμα βηρύλλιο, μπορεί να μειώσει την κρίσιμη μάζα αρκετές φορές. Και η χρήση ενός συντονιστή, όπως στους αντιδραστήρες θερμικών νετρονίων, θα μειώσει την κρίσιμη μάζα κατά περισσότερο από δέκα φορές, σε αρκετά κιλά υψηλής εμπλουτισμού U-235. Η κρίσιμη μάζα του Pu-239 θα είναι εκατοντάδες γραμμάρια, και είναι ακριβώς αυτός ο εξαιρετικά συμπαγής αντιδραστήρας που ταιριάζει σε ένα τραπέζι που αναπτύχθηκε στο Ecoatomconversion.

Τι υπάρχει στο στήθος

Η συσκευασία του σετ είναι λιτά σχεδιασμένη σε μαύρο και άσπρο και μόνο τα αμυδρά εικονίδια ραδιενέργειας τριών τμημάτων ξεχωρίζουν κάπως από το γενικό φόντο. «Δεν υπάρχει πραγματικά κανένας κίνδυνος», λέει ο Αντρέι, δείχνοντας τις λέξεις «Εντελώς ασφαλές!» που είναι γραμμένες στο κουτί. «Αλλά αυτές είναι οι απαιτήσεις των επίσημων αρχών». Το κουτί είναι βαρύ, κάτι που δεν προκαλεί έκπληξη: περιέχει ένα σφραγισμένο δοχείο μεταφοράς μολύβδου με ένα συγκρότημα καυσίμου (FA) από έξι ράβδους πλουτωνίου με κέλυφος ζιρκονίου. Επιπλέον, το σετ περιλαμβάνει ένα εξωτερικό δοχείο αντιδραστήρα από ανθεκτικό στη θερμότητα γυαλί με χημική σκλήρυνση, ένα κάλυμμα περιβλήματος με γυάλινο παράθυρο και σφραγισμένα καλώδια, ένα περίβλημα πυρήνα από ανοξείδωτο χάλυβα, μια βάση για τον αντιδραστήρα και μια ράβδο απορρόφησης ελέγχου από καρβίδιο του βορίου. Το ηλεκτρικό μέρος του αντιδραστήρα αντιπροσωπεύεται από έναν κινητήρα Stirling με ελεύθερο έμβολο με συνδετικούς σωλήνες πολυμερούς, μια μικρή λάμπα πυρακτώσεως και καλώδια. Το κιτ περιλαμβάνει επίσης μια σακούλα βάρους ενός κιλού με σκόνη βορικού οξέος, ένα ζευγάρι προστατευτικές στολές με αναπνευστήρες και ένα φασματόμετρο γάμμα με ενσωματωμένο ανιχνευτή νετρονίων ηλίου.

Κατασκευή πυρηνικού σταθμού

Η συναρμολόγηση ενός μοντέλου λειτουργίας πυρηνικού σταθμού σύμφωνα με το συνοδευτικό εγχειρίδιο στις εικόνες είναι πολύ απλή και διαρκεί λιγότερο από μισή ώρα. Έχοντας φορέσει μια κομψή προστατευτική στολή (χρειάζεται μόνο κατά τη συναρμολόγηση), ανοίγουμε τη σφραγισμένη συσκευασία με το συγκρότημα καυσίμου. Στη συνέχεια εισάγουμε το συγκρότημα μέσα στο δοχείο του αντιδραστήρα και το καλύπτουμε με το σώμα του πυρήνα. Τέλος, κουμπώνουμε το καπάκι με τα σφραγισμένα καλώδια από πάνω. Πρέπει να εισαγάγετε τη ράβδο απορρόφησης μέχρι τέρμα στην κεντρική, και μέσω οποιασδήποτε από τις άλλες δύο, γεμίστε την ενεργή ζώνη με απεσταγμένο νερό μέχρι τη γραμμή στο σώμα. Μετά την πλήρωση, οι σωλήνες για τον ατμό και το συμπύκνωμα που διέρχονται από τον εναλλάκτη θερμότητας του κινητήρα Stirling συνδέονται στις εισόδους πίεσης. Το ίδιο το πυρηνικό εργοστάσιο είναι πλέον ολοκληρωμένο και έτοιμο για εκτόξευση· το μόνο που μένει είναι να το τοποθετήσουμε σε ειδική βάση σε ένα ενυδρείο γεμάτο με διάλυμα βορικού οξέος, το οποίο απορροφά τέλεια τα νετρόνια και προστατεύει τον νεαρό ερευνητή από την ακτινοβολία νετρονίων.

Τρία, δύο, ένα - ξεκινήστε!

Φέρνουμε ένα φασματόμετρο γάμμα με αισθητήρα νετρονίων κοντά στον τοίχο του ενυδρείου: ένα μικρό μέρος των νετρονίων, που δεν αποτελούν απειλή για την υγεία, εξακολουθεί να βγαίνει. Ανυψώστε αργά τη ράβδο ελέγχου έως ότου η ροή νετρονίων αρχίσει να αυξάνεται γρήγορα, υποδεικνύοντας την έναρξη μιας αυτοσυντηρούμενης πυρηνικής αντίδρασης. Το μόνο που μένει είναι να περιμένετε μέχρι να επιτευχθεί η απαιτούμενη ισχύς και να σπρώξετε τη ράβδο 1 cm προς τα πίσω κατά μήκος των σημαδιών, έτσι ώστε η ταχύτητα αντίδρασης να σταθεροποιηθεί. Μόλις αρχίσει ο βρασμός, θα εμφανιστεί ένα στρώμα ατμού στο πάνω μέρος του σώματος του πυρήνα (οι διατρήσεις στο σώμα εμποδίζουν αυτό το στρώμα να εκθέσει τις ράβδους πλουτωνίου, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει στην υπερθέρμανση τους). Ο ατμός ανεβαίνει στον σωλήνα στον κινητήρα Stirling, όπου συμπυκνώνεται και ρέει κάτω από τον σωλήνα εξόδου στον αντιδραστήρα. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο άκρων του κινητήρα (το ένα θερμαίνεται με ατμό, το άλλο ψύχεται με αέρα δωματίου) μετατρέπεται σε ταλαντώσεις του μαγνήτη εμβόλου, ο οποίος, με τη σειρά του, προκαλεί ένα εναλλασσόμενο ρεύμα στην περιέλιξη που περιβάλλει τον κινητήρα, αναφλέγοντας ατομικό φως στα χέρια του νεαρού ερευνητή και, ελπίζουμε, των προγραμματιστών, το ατομικό ενδιαφέρον βρίσκεται στην καρδιά του.

Σημείωση του συντάκτη: Αυτό το άρθρο δημοσιεύτηκε στο τεύχος Απριλίου του περιοδικού και είναι πρωταπριλιάτικο αστείο.