Розділ 7. Вугілля

Після запуску першого в світі ядерного реактора у грудні 1942 року й до сьогодення було створено безліч конструкцій реакторів із різними типами ядерного палива, сповільнювача й теплоносія для різних цілей: для виробництва електроенергії, теплової енергії, збройного матеріалу та вторинного ядерного палива, виробництва механічної енергії на транспорті (підводні човни й надводні кораблі), проведення досліджень з фізики, хімії, матеріалознавства та інше.

Для всіх ядерних реакторів необхідні матеріали, що діляться, й створення умов для протікання ланцюгової реакції поділу, що самопідтримується. Із матеріалів, що діляться, в природі існує тільки уран-235, його вміст у природному урані складає 0,72%, інше – уран238. При взаємодії нейтронів із ядрами атомів урану-238 реакція радіаційного їх захоплення без ділення протікає значно інтенсивніше реакції поділу. З цієї причини уран-238 є основним поглиначем нейтронів у природному урані й перешкоджає розвитку реакції поділу ядер урану-235. Для здійснення ланцюгової реакції поділу необхідно або збагатити природний уран, збільшивши в ньому вміст урану-235, або забезпечити в зоні реакції уповільнення нейтронів до теплових швидкостей, за яких переріз поділу урану-235 зростає майже в тисячу разів у порівнянні з перерізом поділу швидкими нейтронами. З цієї точки зору реактори поділяються на реактори зі сповільнювачем, спеціально введеним у конструкцію для уповільнення нейтронів до теплових енергій, й на реактори без сповільнювача. При такій класифікації всі реактори поділяються на дві групи: реактори на теплових нейтронах, у конструкції яких присутній сповільнювач, й реактори на швидких нейтронах, в яких сповільнювач відсутній.