Ћтто ”риш. Ћ возможности созданиЯ электростанций на угле

Ћцените этот текст:
Ћтто ”риш. Ћ возможности созданиЯ электростанций на угле

   -----------------------------------------------------------------------
   ‘борник "Џиршество демонов". Џер. с нем. - ђ.ђаботнов.
   OCR & spellcheck by HarryFan, 2 September 2000
   -----------------------------------------------------------------------


   Ћт  редактора.  ЏриводимаЯ  ниже  статьЯ  перепечатана  из   ежегодника
Љоролевского института по использованию энергетических ресурсов  за  40905
год, стр. 1001.
   ‚ свЯзи с острым  кризисом,  вызванным  угрозой  истощениЯ  урановых  и
ториевых залежей на ‡емле и ‹уне, редакциЯ  считает  полезным  призвать  к
самому широкому распространению информации, содержащейсЯ в этой статье.


   ‚ведение. Ќедавно найденный сразу в нескольких  местах  уголь  (черные,
окаменевшие остатки древних растений) открывает интересные возможности длЯ
созданиЯ  неЯдерной  энергетики.  Ќекоторые  месторождениЯ   несут   следы
эксплуатации их доисторическими людьми, которые, по-видимому,  употреблЯли
уголь длЯ изготовлениЯ ювелирных  изделий  и  чернили  им  лица  во  времЯ
погребальных церемоний.
   ‚озможность использованиЯ углЯ в энергетике свЯзана с тем  фактом,  что
он легко окислЯетсЯ, причем создаетсЯ  высокаЯ  температура  с  выделением
удельной энергии, близкой к 0,0000001 мегаватт-днЯ на грамм. ќто, конечно,
очень мало, но запасы углЯ, по-видимому, велики и,  возможно,  исчислЯютсЯ
миллионами тонн.
   ѓлавным преимуществом углЯ  следует  считать  его  очень  маленькую  по
сравнению   с   делЯщимисЯ   материалами   критическую   массу.    Ђтомные
электростанции, как известно, становЯтсЯ неэкономичными при мощности  ниже
50 мегаватт, и угольные электростанции могут оказатьсЯ вполне эффективными
в   небольших   населенных   пунктах   с   ограниченными   энергетическими
потребностЯми.


   Џроектирование угольных  реакторов.  ѓлавнаЯ  трудность  заключаетсЯ  в
создании самоподдерживающейсЯ и контролируемой реакции окислениЯ топливных
элементов.  Љинетика  этой  реакции  значительно  сложнее,  чем   кинетика
Ядерного делениЯ, и изучена еще слабо. Џравда, дифференциальное уравнение,
приближенно  описывающее  этот  процесс,  уже  получено,  но  решение  его
возможно лишь в  простейших  частных  случаЯх.  Џоэтому  корпус  угольного
реактора  предлагаетсЯ  изготовить  в  виде  цилиндра  с  перфорированными
стенками. —ерез эти отверстиЯ будут удалЯтьсЯ продукты горениЯ. ‚нутренний
цилиндр, коаксиальный с первым и также перфорированный, служит длЯ  подачи
кислорода,  а  тепловыделЯющие  элементы   помещаютсЯ   в   зазоре   между
цилиндрами. Ќеобходимость закрывать цилиндры на концах  торцовыми  плитами
создает трудную, хотЯ и разрешимую математическую проблему.


   ’епловыделЯющие элементы. €зготовление их, по-видимому,  менее  сложно,
чем  изготовление  элементов  длЯ   Ядерных   реакторов,   так   как   нет
необходимости заключать горючее в оболочку, котораЯ  в  этом  случае  даже
нежелательна, поскольку она затруднЯет доступ кислорода.  Ѓыли  рассчитаны
различные типы решеток, и уже самаЯ простаЯ  из  них  -  плотноупакованные
сферы,  -  по-видимому,  вполне  удовлетворительна.  ђасчеты  оптимального
размера этих сфер и соответствующих допусков  находЯтсЯ  сейчас  в  стадии
завершениЯ.  “голь  легко  обрабатываетсЯ,  и  изготовление  таких   сфер,
очевидно, не представит серьезных трудностей.


   Ћкислитель. —истый кислород идеально подходит  длЯ  этой  цели,  но  он
дорог,  и  самым  дешевым  заменителем  ЯвлЯетсЯ  воздух.  Ћднако   нельзЯ
забывать, что воздух на 78%  состоит  из  азота.  …сли  даже  часть  азота
прореагирует с углеродом, образуЯ  Ядовитый  газ  циан,  то  и  она  будет
источником серьезной опасности длЯ здоровьЯ обслуживающего персонала  (см.
ниже).


   “правление и контроль. ђеакциЯ начинает идти лишь при довольно  высокой
температуре (988ь по ”аренгейту). ’акую температуру легче всего  получить,
пропускаЯ между внешним и внутренним цилиндрами реактора электрический ток
в несколько тысЯч ампер при напрЯжении не ниже 30 вольт. ’орцовые пластины
в этом случае необходимо изготовлЯть из изолирующей керамики, и это вместе
с  громоздкой  батареей  аккумулЯторов   значительно   повысит   стоимость
установки. „лЯ запуска  можно  использовать  также  какую-либо  реакцию  с
самовозгоранием, например между фосфором и  перекисью  водорода,  и  такую
возможность не следует упускать из виду.
   ’ечение реакции после запуска можно  контролировать,  регулируЯ  подачу
кислорода, что почти столь  же  просто,  как  управление  обычным  Ядерным
реактором с помощью регулирующих стержней.


   ЉоррозиЯ. ‘тенки реактора должны выдерживать температуру выше 1000 Љ  в
атмосфере, содержащей кислород, азот, окись и двуокись углерода,  двуокись
серы и различные примеси,  многие  из  которых  еще  неизвестны.  Ќемногие
металлы и специальнаЯ керамика могут  выдержать  такие  условиЯ.  Љонечно,
лучше всего было бы  использовать  никелированный  ниобий,  но,  возможно,
придетсЯ применить чистый никель.


   ’ехника безопасности.  Ќаиболее  серьезную  угрозу  длЯ  обслуживающего
персонала представлЯет выделение Ядовитых газов из реактора. ‚ состав этих
газообразных продуктов, помимо исключительно токсичных  окиси  углерода  и
двуокиси серы, входЯт также некоторые канцерогенные соединениЯ, такие, как
фенантрен.  ‚ыбрасывание  их  непосредственно  в  атмосферу   недопустимо,
поскольку приведет к заражению воздуха в радиусе нескольких миль. ќти газы
необходимо собирать в контейнеры и  подвергать  химической  детоксификации
либо, смешиваЯ с водородом, заполнЯть ими большие шары и  запускать  их  в
верхние слои атмосферы.  Џри  обращении  как  с  газообразными,  так  и  с
твердыми продуктами реакции  необходимо  использовать  стандартные  методы
дистанционного управлениЯ. Џосле обезвреживаниЯ эти продукты  лучше  всего
топить в море.
   ‘уществует  возможность,  хотЯ  и  весьма  маловероЯтнаЯ,  что   подача
окислителЯ выйдет из-под  контролЯ.  ќто  приведет  к  расплавлению  всего
реактора  и  выделению  огромного  количества  Ядовитых  газов.  Џоследнее
обстоЯтельство ЯвлЯетсЯ главным аргументом  против  угольных  и  в  пользу
Ядерных реакторов, которые за последние несколько тысЯч лет доказали  свою
безопасность. Џройдут, возможно, десЯтилетиЯ, прежде чем будут разработаны
достаточно надежные методы управлениЯ угольными реакторами.
Last-modified: Sun, 04 Mar 2001 20:41:57 GMT
Ћцените этот текст: