Проект тяжёлая вода, Тяжелая вода. История одного приоритета. Часть 2.
Log in with Facebook Log in with Google. Алексин под Тулой. Немецкий тяжеловодный след в Карповском институте вскоре будет совсем не заметен. Ампула с оксидом дейтерия У этого термина существуют и другие значения, см. Напротив, тяжёлый водород захватывает очень мало нейтронов сечение захвата тепловых нейтронов у протия в более чем тысяч раз выше, чем у дейтерия.
Как показали расчеты, этот метод получения тяжелой воды требует сравнительно небольших капитальных затрат и имеет относительно низкие энергетические затраты [2, 4, 5, 11, 12]. Так, для извлечения 1 кг D2O энергетические затраты составляют 4—5 тыс. Таким образом, метод ректификации жидкого водорода представляется одним из самых дешевых и эффективных методов извлечения дейтерия. Однако этот интересный метод настолько необычен и нов для техники ректификация жидкого водорода и более второстепенные процессы , что для реализации его необходимо было проведение большой предварительной исследовательской работы.
В США в — гг. При переработке водорода методом глубокого охлаждения существенным моментом является очистка водорода от примесей. Например, при значительном содержании кислорода и азота в водороде эти вещества при охлаждении до температуры кипения водорода вымерзнут на трубках и забьют их, нарушив нормальную работу разделительного аппарата. Известно, что примесь кислорода может быть легко удалена каталитическим гидрированием, как это делается с меланжем на заводах синтетического аммиака и при ожижении водорода [13].
Остатки азота можно либо выморозить в кантующихся теплообменниках, либо поглотить охлажденным адсорбентом [2, 4, 5, 12, 14, 15].
Исходный водород при давлении 2—3 ата после охлаждения в теплообменниках на рисунке не показаны до температуры, близкой к температуре насыщения, т. Флегмой этой колонны является циркуляционный водород высокого давления, который охлаждается в теплообменнике и змеевике куба колонны I, после чего дросселируется и поступает в виде жидкости в верхнюю часть этой колонны. Циркуляционный водород одновременно используется для компенсации потерь холода всей установки, поэтому его сжимают до высокого давления.
Для компенсации потерь холода могут быть применены также детандеры или турбодетандеры. Эта часть, которую. Для этого полученный в первой ступени концентрат передается в ректификационную колонну II. Выходящий из верхней части колонны полупродукт направляется вновь в колонну I первой ступени для извлечения оставшегося HD. Продукт, отбираемый из верхней части колонны и являющийся отвалом, направляется в колонну II как сырье для извлечения HD и D2.
Вторая и особенно третья ступень по размерам аппаратуры несоизмеримо меньше первой ступени. Следует отметить, что описанная схема отражает лишь общий принцип работы установки, поэтому указанные концентрации промежуточных продуктов могут иметь и иные значения, точно так же как возможно иное сочетание работы отдельных ступеней.
Стоимость завода, отнесенная к производительности 1 т D2O в год, тыс.
Эксплуатационная стоимость 1 кг D2O без капитальных затрат , долл Сырье для этого метода связано с источниками водорода заводы синтетического аммиака, заводы гидрирования и др. Производство можно было бы сделать независимым от источника сырья, если ввести замкнутый цикл водорода, содержание дейтерия в котором непрерывно возобновляется за счет изотопного обмена с водяным паром при высоких температурах [5].
Естественно, что капитальные и эксплуатационные затраты при этом повысятся.
В Советском Союзе метод получения дейтерия низкотемпературной дистилляцией осуществлен в промышленном масштабе. Подробно об этом методе было доложено на Второй международной конференции по мирному использованию атомной энергии [12]. Длительная эксплуатация производства, основанного на этом методе, полностью подтвердила все проектные показатели, причем не было отмечено никаких осложнений в ведении процесса.
В конце г. Установка эта рассчитана на получение 6 т D2O в год, в дальнейшем предполагается расширить производство до 10 т. В ряде случаев при получении тяжелой воды может оказаться экономичным одновременное использование нескольких процессов обогащения. Производительность завода т D2O в год. Строительство его обошлось в млн долл. Заводская себестоимость 1 кг D2O без амортизационных начислений около 30 долл. В Индии для получения тяжелой воды на базе электролизного цеха предполагается построить завод [18], где отбор водорода будет производиться с утроенным содержанием дейтерия по сравнению с природным, а затем из этого водорода методом низкотемпературной дистилляции будет извлекаться дейтерий.
Согласно расчетам стоимость 1 кг. Итак, в настоящее время разработаны достаточно экономичные и надежные методы промышленного производства тяжелой воды. Наиболее совершенными следует считать методы низкотемпературной ректификации. Есть все основания полагать, что в будущем, совершенствуя применяемые процессы и разрабатывая новые, можно будет снизить себестоимость тяжелой воды и тем самым улучшить экономические показатели энергетических ядерных реакторов, работающих на тяжелой воде.
Murphy, editor. Survey of Heavy-Water Production Processes. Bebbington, V. Concentration of Heavy Water by Distillation and Electrolisis. Urey, F. Brickwedde, G. Малков, А. Зельдович, А. Фрадков, И. Промышленное осуществление выделения дейтерия методом низкотемпературной дистилляции. Denton, В. Shaw, D. Gami, D. Gupta, N. Prasad, K. Production of Heavy Water in India. Атомная энергия. Том 7, вып. Схема получения тяжелой воды методом электролиза.
Некоторые из этих методов применяются в промышленном производстве тяжелой воды. Коротко разберем методы, представляющие интерес для промышленности. Схема совместной работы электролизных ванн и реактора изотопного обмена. Схема «двухтемпературного процесса». В США как будто бы удалось преодолеть эти трудности, поэтому описанный метод в США широко применяется в промышленном производстве тяжелой воды и является весьма экономичным [4, 5, 7].
Схема выделения дейтерия методом глубокого охлаждения. Введение в ядерную технику. В году нацисты попытались перевезти в Германию остатки тяжёлой воды, используя паровой железнодорожный паром SF Hydro или DF Hydro , в последней попытке добыть тяжёлую воду. Бойцы Сопротивления затопили этот паром на глубину метров, похоронив надежды нацистской Германии получить материалы для атомной бомбы.
Если бы не норвежское Сопротивление, Лейф Тронстад и британское УСО, то весь остаток Второй мировой войны не говоря уже о мире после её окончания мог пойти совершенно в ином направлении. Как выяснилось, битва за крупнейший в мире завод по производству тяжёлой воды стала одной из самых важных и в то же время одной из самых малоизвестных историй Второй мировой войны.
Гидроэлектростанция Веморк вблизи города Рьюкан, Норвегия, г. Производство тяжёлой воды осуществлялось в переднем здании Я с радостью сообщаю, что полная история плана по срыву производства атомной бомбы Гитлера с исторической и научной точностью представлена в новой книге Нила Баскомба « Зимняя крепость ».
У меня как человека, который основательно увлекается и собирает книги об истории Второй мировой войны, этот труд займёт почётное место рядом с книгами Гаррисона Солсбери « дней » о выживании в блокадном Ленинграде и « Историей Колдица » о наиболее успешном побеге военнопленных, когда более человек смогли сбежать из самой охраняемой нацистской тюрьмы в замке Колдиц.
Генерал Альфред Йодль подписывает документ о капитуляции Германии 7 мая г, завершая Вторую мировую войну в Европе Пожалуй, нет лучшего итога для наследия нашей планеты, что великий Гейзенберг вошёл в историю как автор принципа неопределённости — о сути неопределённых отношений между переменными, такими как координаты и импульс или энергия и время — а не как создатель оружия, позволившего нацистам захватить мир.
Вместо этого, история пошла по другому пути: всего через четыре месяца после затопления парома SF Hydro состоялась высадка морского десанта в Нормандии и началось массированное вторжение союзников в Европу.
Через 11 месяцев Германия капитулировала. Это редкий случай, когда связь между наукой, войной и историей настолько ясна. При этом можно сказать, что мы сейчас живём здесь на Земле, в относительном мире и спокойствии, благодаря храбрым действиям группы диверсантов в году, которые спасли мир.
Хабы: Научно-популярное Физика. Комментарии Анатолий Ализар alizar. Отправить сообщение. Хабр Карьера Telegram. Комментарии Комментарии Лучшие за сутки Похожие. Серия занятий «Тренировки по алгоритмам 5. Время Место Онлайн. Подробнее в календаре. Первоначальное назначение завода - производство тяжёлой воды для планируемого исследовательского реактора IR Первая очередь завода сдана в году 8 тонн в год , в году завод вышел на производительность 20 тонн в год.
Сейчас, по утверждениям руководства предприятия, Иран способен производить до тонн тяжёлой Аргентина - тяжёлая вода Аргентина намерена восстановить завод Arroyito Арройито, также PIAP по производству тяжёлой воды и стать её экспортёром. Насколько реальны планы аргентинских атомщиков? Для строительства завода и коммерциализации его продукции в декабре года была создана компания Empresa Neuquina de Servicios de Ingenieria S.
ENSI S. Поставки тяжёлой воды начались в году. Проектная производительность завода составляет тонн D2O в год. Завод разделён на два цеха равной производительности, по тонн D2O в год. Для получения тяжёлой воды используется разновидность метода изотопного обмена в системе водород-аммиак monothermal ammonia- hydrogen isotopic exchange.
Считается, что промышленную демонстрацию однотемпературного способа получения тяжёлой воды методом изотопного обмена в системе На встрече в Вене констатирован прогресс в модернизации реактора в Араке - Рябков. Иран ввёл в эксплуатацию второй контур реактора на тяжёлой воде под Араком.
Реактор HWRR - первый китайский реактор. Его сооружение началось в году, первый выход на критику состоялся в сентябре года. Реактор был построен в пригороде Пекина с помощью советских специалистов, его владельцем является китайский институт атомной энергии CIAE. В качестве теплоносителя и замедлителя выступает тяжёлая вода, отражатель - тяжёлая вода и графит. По первоначальному проекту тепловая мощность реактора составляла 10 МВт т. Запасы тяжёлой воды в Иране составили ,2 тонн на 26 мая КНР и Иран подписали первый контракт по модификации тяжеловодного реактора.
США - тяжёлая вода С тех пор положение несколько улучшилось. Определённое количество тяжёлой воды министерство энергетики получило от оборонного ведомства США - её возможно использовать в военных программах DoE. Для гражданских целей предназначается партия из 32 тонн тяжёлой воды, приобретённой у Ирана использовать эту воду в военных программах нельзя по требованиям нераспространения. Её используют в нейтронном генераторе SNS для охлаждения внутреннего отражателя inner reflector plug.
Оставшуюся часть иранской партии тяжёлой воды перепродадут частным компаниям. Однако зависимость от неопределённых источников поставок и неадекватное планирование в NNSA могут поставить под угрозу Условия СВПД, действительно, требуют продажи иранских излишков тяжёлой воды.
