Propriul tău reactor nuclear. Este posibil să se creeze un reactor nuclear acasă? Ce vei avea nevoie

după ce am citit un blog de specialitate, am discutat cu autorul și utilizatorii săi de celulă... ce să spun - camarazi agresivi. În spatele agresiunii, văd o slabă cunoaștere a proceselor fizice elementare, dar Dumnezeu să le binecuvânteze.

Aș dori să vorbesc puțin despre fuziunea termonucleară, așa cum am observat deja, există o energie de legare, adică. energia de stare legată, adică dacă ceva întreg este rupt, atunci în starea ruptă cântărește mai mult decât ca întreg. întrucât unchiul Albert a stabilit relația dintre masă și energie, puteți estima cât de mult efort trebuie să cheltuiți pentru casare, pur și simplu cântărind „fragmentele” și comparând-o cu greutatea stării conectate.

trebuie spus că această valoare este extrem de mică și nu există o semnificație specială în viața de zi cu zi pentru a arde despre energia comunicării, să zicem, o cărămidă ruptă și întreagă.

În ceea ce privește energia nucleară, pot fi numite două tipuri de reacții cu eliberare de energie - acesta este „prăbușirea” nucleelor ​​grele în altele mai ușoare și invers, fuziunea nucleelor ​​ușoare în ceva greu. ne interesează, desigur, reacțiile care au loc cu eliberarea energiei.

Să ne amintim trecutul nostru recent.

cum se începe o reacție termonucleară la genunchi? da elementar. avem nevoie doar de componente de reacție, vid profund și tensiune înaltă.

La urma urmei, un gaz poate fi ionizat în multe moduri. cel mai simplu este să creezi intensitatea necesară a câmpului electric. Nu voi descrie designul în detaliu aici și nu este nimic special de descris - acestea sunt, în general, două bile una în cealaltă, cea interioară este din sârmă refractară. între bile creează o diferență mare de potențial - asta-i tot. dacă într-o minge (externă) de exemplu, o pereche de deteriu, totul va merge ca un ceas. acestea. Apa grea pare a fi componenta principală. se obtine usor. procesul nu este rapid. concluzia este că izotopii de deuteriu au puțin diferiți proprietăți fizice comparativ cu hidrogenul obișnuit. și doar prin evaporarea și înghețarea apei, poți „prinde niște deuteriu”. pot fi posibile alte opțiuni de separare mai rapidă.

Apropo, tensiunea de care aveți nevoie este destul de mare - zeci de kilovolți, am auzit despre valorile de 40 kV. totul este simplu și elementar. poți împinge Google cu o tastă precum „reactor de fuziune do-it-yourself”, poți accesa YouTube și introduce cuvântul fusor într-un motor de căutare local.

totul este simplu și elementar.

se pune intrebarea de ce nimeni nu dezvolta acest tip de reactor? lumea din culise interferează cu Ali sau ce altceva?

răspunsul este simplu - plasma nu este reținută. acestea. chiar dacă ionii au reușit să depășească bariera coulombiană și s-a produs reacția, care, de altfel, se vede de la detectorul de neutroni, atunci cam atât. reactoarele moderne funcționează diferit - sunt o capcană în care se află plasma, plasma trebuie aprinsă, iar apoi reacția continuă auto-susținând fără a furniza energie din exterior. Apropo, mai trebuie să ții plasma :)

această „naluță” trage umanitatea de nas de mai bine de un deceniu, promițându-i o soluție la multe probleme energetice, dar reținerea plasmei este un proces migălos și creativ și nu este pe deplin rezolvat. Doamne ferește, ITER va fi finalizat și o demonstrație de energie termonucleară va fi arătată lumii. Există câteva motive pentru optimism, dar personal sunt sceptic. chiar dacă totul funcționează și totul funcționează, construirea unei astfel de instalații într-o „o persoană” nu va funcționa la rând. În consecință, aceasta este o căutare a unor noi regimuri de plasmă, noi metode de izolare etc., toate care vor reduce costul instalației.

acum se vorbește din nou despre capcane de tip deschis - aceasta este o opțiune mai ieftină, iar noile cunoștințe au făcut posibilă păstrarea plasmei mult mai mult decât înainte, dar nu este nevoie să vorbim despre adecvarea practică a rezultatelor experimentale.

dacă nu puteți trăi fără un flux de neutroni, atunci trebuie doar să colectați fuzor, dar dacă căutați o utilizare practică, atunci nu trebuie să faceți acest lucru.

în plus, cred că nici dezvoltarea energiei alternative nu poate fi ignorată. Există metode foarte ieftine și eficiente pentru construirea liniilor de transport a energiei cu rază ultra-lungă, o astfel de metodă este creșterea eficienței modulelor solare, despre care am mai scris, dezvoltarea sistemelor de conservare a energiei. Nu știu, banii stăpânesc lumea, desigur, ideea unui „termonuclear” este atât de romantic-exotic-futuristă, dar în viață, de regulă, predomină raționalismul.

Iată un videoclip bun (în engleză). Se dovedește că nu este atât de dificil))


Unii aproape au reușit. Unul dintre acești meșteri este David Hahn, un școlar american. E foarte tare!

Reactorul în magazie

LA copilărie timpurie David Khan a fost cel mai mult un copil obișnuit. Băiatul blond și stângaci a jucat baseball și a lovit o minge de fotbal și, la un moment dat, s-a alăturat Boy Scouts. Părinții săi, Ken și Patty, au divorțat, iar David a locuit cu tatăl și mama lui vitregă, care se numea Kathy, în orașul Clinton. De obicei își petrecea weekendurile la Golf Manor cu mama și prietenul ei, al cărui nume era Michael Polasek.

Schimbări dramatice au avut loc când avea zece ani. Apoi tatăl Katya i-a dat lui David cartea The Golden Book of Chemistry Experiments („Cartea de Aur a Experimentelor de Chimie”). A citit-o cu entuziasm. La 12 ani făcea deja extrase din manualele de chimie ale tatălui său, iar la 14, făcea nitroglicerină.

Într-o noapte, casa lor din Clinton s-a cutremurat de la o explozie puternică din subsol. Ken și Kathy l-au găsit pe David pe jumătate conștient, întins pe podea. S-a dovedit că zdrobea o substanță cu o șurubelniță și a luat foc în el. A fost dus de urgență la spital, unde i s-au spălat ochii.

Cathy i-a interzis să experimenteze la ea, așa că și-a mutat cercetările în hambarul mamei sale de la Golf Manor. Nici Patty, nici Michael nu aveau nici cea mai mică idee ce face acest adolescent timid în hambar, deși era ciudat că purta adesea o mască de protecție în hambar și, uneori, își scotea hainele abia pe la două dimineața, lucrând până târziu. Au atribuit-o pe propria lor educație limitată.
Michael, totuși, și-a amintit că David i-a spus odată: „Vom rămâne fără petrol într-o zi”.

Convins că fiul său are nevoie de disciplină, tatăl lui David, Ken, a crezut că soluția problemei stă în obiectivul pe care nu l-ar putea atinge - Scout Eagle, care necesita 21 de insigne scout. David a câștigat Insigna de Știință a Energiei Atomice în mai 1991, la cinci luni după vârsta de 15 ani. Dar acum avea ambiții mai puternice.

Personalitate inventată

El a decis că va fi angajat în translucidența a tot ceea ce ar putea și pentru aceasta trebuia să construiască un „pistol” cu neutroni. Pentru a avea acces la materialele radioactive, David a decis să folosească trucuri din diverse articole de reviste de mare profil. A venit cu o persoană fictivă.

El a scris o scrisoare către Comisia de Reglementare Nucleară (NRC) în care pretindea că este profesor de fizică la liceul Chippewa Valley High School. Directorul agenției pentru producția și distribuția de izotopi, Donald Erb, i-a descris în detaliu izolarea și producerea elementelor radioactive și a explicat, de asemenea, caracteristicile unora dintre ele, în special, care, atunci când sunt iradiate cu neutroni, poate susține o reacție nucleară în lanț.

Când David a întrebat despre riscurile unei astfel de lucrări, Erb l-a asigurat „că pericolul este neglijabil”, deoarece „deținerea oricărui material radioactiv în cantități și forme capabile să prezinte o amenințare necesită o licență din partea Comisiei de Reglementare Nucleară sau a unei organizații echivalente”.

David a citit că cantități mici de izotop radioactiv americiu-241 pot fi găsite în detectoarele de fum. A contactat companiile de detectoare și le-a spus că are nevoie un numar mare de dintre aceste dispozitive, pentru a finaliza un proiect școlar. Una dintre companii i-a vândut aproximativ o sută de detectoare defecte pentru un dolar fiecare.

Nu știa exact unde era americiul din detector, așa că a scris unei firme de electronice din Illinois. Un angajat de la serviciul clienți al companiei i-a spus că îi va ajuta cu plăcere. Datorită ajutorului ei, David a putut extrage materialul. A plasat americiul într-o bucată goală de plumb, cu o gaură foarte mică pe o parte, din care se aștepta să iasă razele alfa. În fața găurii, el a plasat o foaie de aluminiu, astfel încât atomii săi să absoarbă particulele alfa și să emită neutroni. Pistolul cu neutroni era gata.

Grila de încălzire dintr-un felinar cu gaz este un mic separator prin care trece flacăra. Este acoperit cu un compus care include toriu-232. Când a fost bombardat cu neutroni, ar fi trebuit să se obțină din acesta izotopul fisionabil uraniu - 233. David a achiziționat câteva mii de rețele de încălzire de la diferite magazine care vindeau depozite excedentare și le-a ars cu o pistoletă într-un morman de cenușă.

Pentru a izola toriul de cenușă, el a cumpărat baterii cu litiu în valoare de 1.000 de dolari și le-a tăiat pe toate în bucăți cu foarfece de metal. A înfășurat resturi de litiu și cenușă de toriu într-o minge de folie de aluminiu și a încălzit-o în flacăra unei torțe Bunsen. A izolat toriu pur la o cantitate de 9.000 de ori mai mare decât cea găsită în natură și de 170 de ori nivelul cerut de licența NRC. Dar tunul cu neutroni pe bază de americiu al lui David nu a fost suficient de puternic pentru a transforma toriul în uraniu.

Mai mult ajutor de la NRC

David a lucrat cu sârguință după școală în tot felul de restaurante, băcănii și magazine de mobilă, dar această muncă a fost doar o sursă de bani pentru experimentele sale. La școală, a învățat fără prea multă sârguință, nu a excelat niciodată în nimic, a primit note slabe la examenul general la teste de matematică și citire (dar în același timp a dat rezultate excelente în știință).

Pentru o armă nouă, a vrut să găsească radiu. David a început să cerceteze vechile vechi și magazinele de antichități din jur căutând ceasuri care foloseau radiu în vopseaua strălucitoare a cadranului. Dacă i-a venit un astfel de ceas, atunci a răzuit vopseaua de pe ei și a pus-o într-o fiolă.

Într-o zi, mergea încet pe strada orașului Clinton și, după cum spunea, într-una dintre vitrinele unui magazin de antichități, a atras atenția unui ceas de masă vechi care îl interesa. Cu o „pătrundere” atentă a ceasului, a descoperit că ar putea strânge o fiolă întreagă de vopsea cu radiu. Și-a cumpărat un ceas cu 10 dolari.

Apoi s-a transformat în radiu și l-a transformat în formă de sare. Fie că știa sau nu, era în pericol în acest moment.

Erb de la NRC i-a spus că „cel mai bun material din care particulele alfa pot produce neutroni este beriliul”. David i-a cerut prietenului său să-i fure beriliu din laboratorul de chimie și apoi l-a așezat în fața unei cutii de plumb care conținea radiu. Tunul său amuzant cu americiu a fost înlocuit cu un tun cu radiu mai puternic.

David a reușit să găsească niște blendă de gudron (uraniu), un minereu care conține cantități mici de uraniu, și a zdrobit-o în praf cu un baros. A îndreptat grinzile din tunul său spre pulbere, în speranța că va reuși să obțină măcar niște izotop fisionabil. Nu a reușit. Neutronii care reprezentau proiectilele din tunul său se mișcau prea repede.

"Pericol iminent"

După ce a împlinit 17 ani, lui David i-a venit ideea de a construi un model de reactor de reproducere, adică un reactor nuclear care nu numai că genera electricitate, dar produce și combustibil nou. Modelul său a trebuit să folosească elemente radioactive reale și au loc reacții nucleare reale. Ca desen de lucru, urma să folosească o diagramă pe care a găsit-o într-unul din manualele tatălui său.

Neglijând în orice mod posibil măsurile de siguranță, David a amestecat radiu și americiu, care erau pe mâinile lui, împreună cu beriliu și aluminiu. Amestecul a fost învelit în folie de aluminiu, din care a făcut o aparență a zonei de lucru a unui reactor nuclear. Bila radioactivă era înconjurată de mici cuburi de cenușă de toriu și pulbere de uraniu, învelite în folie, legate împreună cu un bandaj sanitar.

„Era radioactiv ca naiba”, a spus David, „mult mai mult decât atunci când a fost dezasamblat”. Apoi a început să-și dea seama că se pune pe sine și pe cei din jur în pericol grav.

Când contorul Geiger că David a început să înregistreze radiațiile la cinci case distanță de reședința mamei sale, a decis că are „prea mult material radioactiv într-un singur loc”, după care a decis să demonteze reactorul. A ascuns unele materiale la casa mamei sale, a lăsat unele în magazie, iar restul a pus în portbagajul Pontiac-ului său.

La 2:40 am pe 31 august 1994, poliția Clinton a primit un apel de la o persoană necunoscută care spunea că un tânăr părea să încerce să fure cauciucuri dintr-o mașină. Când a sosit poliția, David le-a spus că se va întâlni cu prietenul său. Acest lucru i s-a părut neconvingător pentru polițiști și au decis să inspecteze mașina.

Au deschis portbagajul și au găsit în el o cutie de scule, care era încuiată și învelită cu un bandaj sanitar. Erau și cuburi învelite în folie cu o pudră gri misterioasă, discuri mici, obiecte metalice cilindrice și relee de mercur. Polițiștii au fost foarte alarmați de cutia de instrumente, despre care David le-a spus că este radioactivă și le era frică de ea ca de o bombă atomică.

A fost pus în aplicare un plan federal pentru a contracara amenințarea radioactivă, iar oficialii de stat au început să se consulte cu EPA și NRC.

În hambar, experții în radiologie au găsit o tavă de plăcintă din aluminiu, o ceașcă Pyrex din sticlă ignifugă, o ladă pentru sticle de lapte și o mulțime de alte lucruri care au fost contaminate cu niveluri de radiații de o mie de ori mai mari decât cele naturale. Deoarece ar fi putut fi suflat în jurul zonei de vânt și ploaie, precum și de lipsa de conservare a hambarului în sine, potrivit memoriului EPA, „acest lucru a reprezentat o amenințare iminentă pentru sănătatea publică”.

După ce muncitorii îmbrăcați în costume cu materii nocive au demontat hambarul, au îngrămădit ceea ce a mai rămas în 39 de butoaie, care au fost încărcate în camioane și transportate la un loc de înmormântare din Marele Deșert de sare. Acolo, rămășițele experimentelor lui David au fost îngropate împreună cu alte resturi radioactive.

„A fost o situație pe care regulamentul nu ar fi putut-o prevedea”, a spus Dave Minaar, expert radiologic la Departamentul de Calitate a Mediului din Michigan în această regiune”.

David Hahn este acum în Marina unde citește despre steroizi, melanină, codul genetic, prototipuri de reactoare, aminoacizi și legea penală. „Am vrut să am ceva vizibil în viața mea”, explică el acum. „Încă mai am timp”. În ceea ce privește expunerea sa la radiații, el a spus: „Nu cred că mi-am luat mai mult de cinci ani din viață”.

Vă prezint un articol despre cum să faceți un reactor termonuclear al lor mâinile!

Dar mai intai cateva avertismente:

Acest de casă folosește tensiune care pune viața în pericol în timpul funcționării sale. Pentru a începe, asigurați-vă că sunteți familiarizat cu reglementările de siguranță de înaltă tensiune sau aveți un prieten electrician calificat ca consilier.

Funcționarea reactorului va emite niveluri potențial periculoase de raze X. Ecranarea cu plumb a ferestrelor de vizualizare este o necesitate!

Deuteriu care va fi folosit în artizanat- gaz exploziv. De aceea Atentie speciala ar trebui acordată verificării etanșeității compartimentului de combustibil.

Când lucrați, respectați regulile de siguranță, nu uitați să purtați salopete și echipament individual de protecție.

Lista materialelor necesare:

  • cameră de vid;
  • pompa de prevacuum;
  • pompă de difuzie;
  • Sursă de înaltă tensiune capabilă să furnizeze 40kV 10mA. Polaritatea negativă trebuie să fie prezentă;
  • Divizor de înaltă tensiune - sondă, cu capacitatea de a se conecta la un multimetru digital;
  • Termocuplu sau baratron;
  • detector de radiații neutronice;
  • contor Geiger;
  • Deuteriu gazos;
  • Rezistor de balast mare în intervalul 50-100 kOhm și o lungime de aproximativ 30 cm;
  • Afișaj de cameră și televizor pentru a monitoriza situația din interiorul reactorului;
  • Sticlă acoperită cu plumb;
  • Instrumente generale (, etc.).

Pasul 1: Asamblarea camerei de vid

Proiectul va necesita fabricarea unei camere cu vid de înaltă calitate.

Achiziționați două emisfere din oțel inoxidabil, flanșe pentru sisteme de vid. Găuriți găuri pentru flanșele auxiliare și apoi sudați-le pe toate împreună. Inelele O din metal moale sunt situate între flanșe. Dacă nu ați mai făcut bere până acum, ar fi înțelept să aveți pe cineva cu experiență să facă treaba pentru dvs. Pentru că sudurile trebuie să fie impecabile și fără defecte. Apoi curățați cu atenție camera de amprente. Pentru ca vor polua vidul si va fi greu sa mentineti stabila plasma.

Pasul 2: Pregătirea pompei de vid înalt

Instalați o pompă de difuzie. Umpleți-l cu ulei de înaltă calitate până la nivelul necesar (nivelul de ulei este indicat în documentație), fixați supapa de evacuare, care este apoi conectată la cameră (vezi diagrama). Atașați pompa din față. Pompele de vid înalt nu sunt capabile să funcționeze din atmosferă.

Conectați apa pentru a răci uleiul în camera de lucru a pompei de difuzie.

Odată ce totul este asamblat, porniți pompa din față și așteptați până când volumul este pompat în vidul preliminar. În continuare, pregătim pompa de vid înalt pentru lansare, pornind „boilerul”. După ce se încălzește (poate dura ceva timp), vidul va scădea rapid.

Pasul 3: Bateți

Batitorul va fi conectat la fire de înaltă tensiune, care vor intra în volumul de lucru prin burduf. Cel mai bine este să folosiți un filament de wolfram, deoarece are un foarte temperatura ridicata se topește și va rămâne intactă pentru mai multe cicluri.

Dintr-un filament de wolfram, este necesar să se formeze un „chit sferic” de aproximativ 25-38 mm în diametru (pentru o cameră de lucru cu un diametru de 15-20 cm) pentru funcționarea normală a sistemului.

Electrozii la care este atașat firul de tungsten trebuie să fie evaluați pentru o tensiune de aproximativ 40 kV.

Pasul 4: Instalarea sistemului de gaz

Deuteriul este folosit ca combustibil pentru un reactor de fuziune. Va trebui să cumpărați un rezervor pentru acest gaz. Gazul este extras din apa grea prin electroliză folosind un mic aparat Hoffmann.

Atașați regulatorul de înaltă presiune direct la rezervor, adăugați supapa cu ac de micrometrizare și apoi atașați-l la cameră. Supapa cu bilă trebuie instalată între regulator și supapa cu ac.

Pasul 5: Tensiune înaltă

Dacă puteți achiziționa o sursă de alimentare adecvată pentru utilizarea într-un reactor de fuziune, atunci nu ar trebui să existe nicio problemă. Pur și simplu luați electrodul de ieșire negativ de 40 kV și atașați-l la cameră cu un rezistor mare de balast de înaltă tensiune de 50-100 kΩ.

Problema este că este adesea dificil (dacă nu imposibil) să găsești o sursă DC adecvată cu o caracteristică curent-tensiune care să îndeplinească pe deplin cerințele declarate ale unui om de știință amator.

Fotografia prezintă o pereche de transformatoare de ferită de înaltă frecvență, cu un multiplicator în 4 trepte (situat în spatele lor).

Pasul 6: Instalarea detectorului de neutroni

Radiația neutronică este un produs secundar al reacției de fuziune. Poate fi fixat cu trei dispozitive diferite.

dozimetru cu bule un mic dispozitiv cu gel în care se formează bule în timpul ionizării cu neutroni. Dezavantajul este că este un detector integrativ care raportează numărul total de emisii de neutroni de-a lungul timpului în care a fost utilizat (nu este posibil să se obțină date despre viteza instantanee a neutronilor). În plus, astfel de detectoare sunt destul de greu de cumpărat.

argint activ moderatorul [parafină, apă etc.] situat în apropierea reactorului devine radioactiv, emitând fluxuri de neutroni decente. Procesul are un timp de înjumătățire scurt (doar câteva minute), dar dacă puneți un contor Geiger lângă argint, rezultatul poate fi documentat. Dezavantajul acestei metode este că argintul necesită un flux de neutroni destul de mare. În plus, sistemul este destul de greu de calibrat.

GamaMETER. Țevile pot fi umplute cu heliu-3. Sunt ca un contor Geiger. Când neutronii trec prin tub, se înregistrează impulsuri electrice. Tubul este înconjurat de 5 cm de „material retardant”. Acesta este cel mai precis și util dispozitiv de detectare a neutronilor, cu toate acestea, costul unui tub nou este scandalos pentru majoritatea oamenilor și sunt extrem de rare pe piață.

Pasul 7: Porniți Reactorul

Este timpul să porniți reactorul (nu uitați să instalați ochelarii de vedere acoperiți cu plumb!). Porniți pompa din față și așteptați până când volumul camerei a fost pompat pentru a prevacuum. Porniți pompa de difuzie și așteptați ca aceasta să se încălzească complet și să ajungă în modul de funcționare.

Opriți accesul sistemului de vid la volumul de lucru al camerei.

Deschideți ușor supapa cu ac din rezervorul de deuteriu.

Ridicați tensiunea înaltă până când vedeți plasmă (se va forma la 40 kV). Amintiți-vă regulile de siguranță electrică.

Dacă totul merge bine, vei detecta o explozie de neutroni.

Este nevoie de multă răbdare pentru a ridica presiunea la nivelul potrivit, dar odată ce o înțelegi bine, este destul de ușor de gestionat.

Vă mulțumim pentru atenție!

Energia nucleară este posibilă. Poliția suedeză a reținut un locuitor de 31 de ani al orașului Angelholm sub acuzația de autoasamblare a unui reactor nuclear. Bărbatul a fost reținut după ce a verificat cu autoritățile locale dacă legea interzice cetățenilor suedezi să construiască reactoare nucleare în bucătăria apartamentului lor. După cum a explicat deținutul, interesul său pentru fizica nucleară s-a trezit în el în anii adolescenței.

Un locuitor al Suediei și-a început experimentul de construire a unui reactor nuclear cu propriile mâini acasă, în urmă cu jumătate de an. Bărbatul a primit substanțe radioactive din străinătate. Alte materialele necesare a extras din detectorul de incendiu demontat.

Bărbatul nu și-a ascuns deloc intențiile de a construi un reactor nuclear acasă și chiar a ținut un blog despre cum îl creează.

În ciuda deschiderii complete a experimentului, autoritățile au aflat despre activitatea suedezului doar câteva săptămâni mai târziu - când a apelat la Oficiul de Stat Suedez pentru Securitate Nucleară. La birou, bărbatul spera să afle dacă este legal să construiască un reactor nuclear acasă.

La aceasta, bărbatului i s-a spus că specialiştii vor veni la el acasă pentru a măsura nivelul radiaţiilor. Totuși, poliția a venit alături de ei.

„Când au ajuns, poliția era cu ei. Am avut un contor Geiger, nu am observat probleme cu radiațiile ”, a declarat deținutul pentru ziarul local Helsingborgs Dagblad.

Poliția l-a reținut pe bărbat pentru audieri, unde ulterior le-a spus organelor de ordine planurile sale și a fost eliberat.

Bărbatul a declarat ziarului că a reușit să monteze acasă un reactor nuclear în funcțiune cu propriile mâini.

„Pentru a începe să generați energie electrică, aveți nevoie de o turbină și un generator și este foarte greu să le asamblați singur”, a spus deținutul într-un interviu acordat unui ziar local.

Se pare că bărbatul a cheltuit aproximativ șase mii de coroane pentru proiectul său, ceea ce este aproximativ egal cu 950 de dolari.

După incidentul poliției, el a promis că se va concentra pe aspectele „teoretice” ale fizicii nucleare.

Sursa: Gazeta.Ru

Acesta nu este primul caz de construire a unui reactor nuclear cu propriile mâini acasă.

Golf Manor, din Commerce, Michigan, care se află la 25 de mile de Detroit, este unul dintre acele locuri în care nu se poate întâmpla nimic ieșit din comun. Singurul punct culminant în timpul zilei este camionul cu înghețată care vine după colț. Dar 26 iunie 1995 a fost amintit de toată lumea multă vreme.

Întrebați-o pe Dottie Pease despre asta. Mergând pe Pinto Drive, Pease a văzut vreo jumătate de duzină de oameni grăbindu-se pe gazonul vecinului. Trei dintre ei, care erau în mașini de protecție și „costume de lună”, au demontat hambarul vecinului cu ferăstraie electrice, au pus piesele în containere mari de oțel, pe care erau semne de pericol radioactiv.

După ce s-a alăturat unui grup de alți vecini, Pease a fost cuprins de un sentiment de anxietate: „Am devenit foarte inconfortabil”, își amintește ea mai târziu. În acea zi, angajații Agenției pentru Protecția Mediului ( protectia mediului Agenția (EPA)) a declarat public că nu este nimic de care să vă faceți griji. Dar adevărul era mult mai serios: hambarul a emis cantități periculoase de radiații și, potrivit EPA, aproximativ 40.000 de locuitori din acest oraș erau în pericol.

Măturarea a fost instigată de un băiat vecin pe nume David Hahn. La un moment dat, el a fost angajat într-un proiect Boy Scout și apoi a încercat să construiască un reactor nuclear în hambarul mamei sale.

mare ambitie

În copilărie, David Khan a fost cel mai obișnuit copil. Băiatul blond și stângaci a jucat baseball și a lovit o minge de fotbal și, la un moment dat, s-a alăturat Boy Scouts. Părinții săi, Ken și Patty, au divorțat, iar băiatul locuia cu tatăl și mama lui vitregă, care se numea Kathy, în orașul Clinton. De obicei își petrecea weekendurile la Golf Manor cu mama și prietenul ei, al cărui nume era Michael Polasek.

Schimbări dramatice au avut loc când avea zece ani. Apoi tatăl Katya i-a dat lui David cartea The Golden Book of Chemistry Experiments („Cartea de Aur a Experimentelor de Chimie”). A citit-o cu entuziasm. La 12 ani făcea deja extrase din manualele de chimie ale tatălui său, iar la 14, făcea nitroglicerină.

Într-o noapte, casa lor din Clinton s-a cutremurat de la o explozie puternică din subsol. Ken și Kathy l-au găsit pe băiețel pe jumătate conștient, întins pe podea. S-a dovedit că zdrobea o substanță cu o șurubelniță și a luat foc în el. A fost dus de urgență la spital, unde i s-au spălat ochii.

Cathy i-a interzis să experimenteze la ea, așa că și-a mutat cercetările în hambarul mamei sale de la Golf Manor. Nici Patty, nici Michael nu aveau nici cea mai mică idee ce face acest adolescent timid în hambar, deși era ciudat că purta adesea o mască de protecție în hambar și, uneori, își scotea hainele abia pe la două dimineața, lucrând până târziu. Au atribuit-o pe propria lor educație limitată.

Michael, totuși, și-a amintit că Dev i-a spus odată: „Vom rămâne fără petrol într-o zi”.

Convins că fiul său are nevoie de disciplină, tatăl său, Ken, a crezut că soluția problemei constă în obiectivul pe care nu l-ar putea atinge - Scout Eagle, care necesita 21 de insigne scout. David a câștigat Insigna de Știință a Energiei Atomice în mai 1991, la cinci luni după vârsta de 15 ani. Dar acum avea ambiții mai puternice.

Personalitate inventată

El a decis că va fi angajat în translucidența a tot ceea ce ar putea și pentru aceasta trebuia să construiască un „pistol” cu neutroni. Pentru a avea acces la materialele radioactive necesare pentru construirea și exploatarea unui reactor nuclear acasă, tânărul om de știință nuclear a decis să folosească trucuri din diverse articole de reviste de mare profil. A venit cu o persoană fictivă.

El a scris o scrisoare către Comisia de Reglementare Nucleară (NRC) în care pretindea că este profesor de fizică la liceul Chippewa Valley High School. Directorul agenției pentru producția și distribuția de izotopi, Donald Erb, i-a descris în detaliu izolarea și producerea elementelor radioactive și a explicat, de asemenea, caracteristicile unora dintre ele, în special, care, atunci când sunt iradiate cu neutroni, poate susține o reacție nucleară în lanț.

Când Samodelkin a întrebat despre riscurile unei astfel de lucrări, Erb l-a asigurat „că pericolul este neglijabil”, deoarece „deținerea oricărui material radioactiv în cantități și forme capabile să prezinte o amenințare necesită o licență din partea Comisiei de Reglementare Nucleară sau a unei organizații echivalente”.

Inventatorul inventator citise că cantități mici de izotop radioactiv americiu-241 pot fi găsite în detectoarele de fum. A contactat companiile de detectoare și le-a spus că are nevoie de un număr mare de aceste dispozitive pentru a finaliza un proiect școlar. Una dintre companii i-a vândut aproximativ o sută de detectoare defecte pentru un dolar fiecare.

Nu știa exact unde era americiul din detector, așa că a scris unei firme de electronice din Illinois. Un angajat de la serviciul clienți al companiei i-a spus că îi va ajuta cu plăcere. Datorită ajutorului ei, David a putut extrage materialul. A plasat americiul într-o bucată goală de plumb, cu o gaură foarte mică pe o parte, din care se aștepta să iasă razele alfa. În fața găurii, el a plasat o foaie de aluminiu, astfel încât atomii săi să absoarbă particulele alfa și să emită neutroni. Pistolul cu neutroni pentru prelucrarea materialelor pentru un reactor nuclear era gata.

Grila de încălzire dintr-un felinar cu gaz este un mic separator prin care trece flacăra. Este acoperit cu un compus care include toriu-232. Când era bombardat cu neutroni, trebuia să iasă din el izotopul fisionabil uraniul - 233. Tânărul fizician a achiziționat câteva mii de rețele incandescente din diferite magazine care vindeau surplusul din depozit și le-a ars cu o pistoletă într-un morman de cenușă.

Pentru a izola toriul de cenușă, el a cumpărat baterii cu litiu în valoare de 1.000 de dolari și le-a tăiat pe toate în bucăți cu foarfece de metal. A înfășurat resturi de litiu și cenușă de toriu într-o minge de folie de aluminiu și a încălzit-o în flacăra unei torțe Bunsen. A izolat toriu pur la o cantitate de 9.000 de ori mai mare decât cea găsită în natură și de 170 de ori nivelul cerut de licența NRC. Dar tunul cu neutroni pe bază de americiu nu a fost suficient de puternic pentru a transforma toriul în uraniu.

Mai mult ajutor de la NRC

David a lucrat cu sârguință după școală în tot felul de restaurante, băcănii și magazine de mobilă, dar această muncă a fost doar o sursă de bani pentru experimentele sale. La școală, a învățat fără prea multă sârguință, nu a excelat niciodată în nimic, a primit note slabe la examenul general la teste de matematică și citire (dar în același timp a dat rezultate excelente în știință).

Pentru o armă nouă, a vrut să găsească radiu. Dev a început să cerceteze vechiturile din jur și magazinele de antichități în căutarea ceasurilor care foloseau radiu în vopseaua strălucitoare a cadranului. Dacă i-a venit un astfel de ceas, atunci a răzuit vopseaua de pe ei și a pus-o într-o fiolă.

Într-o zi, mergea încet pe strada orașului Clinton și, după cum spunea, într-una dintre vitrinele unui magazin de antichități, a atras atenția unui ceas de masă vechi. Cu o „pătrundere” atentă a ceasului, a descoperit că ar putea strânge o fiolă întreagă de vopsea cu radiu. Și-a cumpărat un ceas cu 10 dolari.

Apoi s-a transformat în radiu și l-a transformat în formă de sare. Fie că știa sau nu, era în pericol în acest moment.

Erb de la NRC i-a spus că „cel mai bun material din care particulele alfa pot produce neutroni este beriliul”. David i-a cerut prietenului său să-i fure beriliu din laboratorul de chimie și apoi l-a așezat în fața unei cutii de plumb care conținea radiu. Tunul său amuzant cu americiu a fost înlocuit cu un tun cu radiu mai puternic.

Pentru a construi un reactor nuclear acasă, inventatorul a reușit să găsească o anumită cantitate de blendă de gudron (uraniu), un minereu în care uraniul este conținut în cantități mici, și a zdrobit-o cu un baros în praf. A îndreptat grinzile din tunul său spre pulbere, în speranța că va reuși să obțină măcar niște izotop fisionabil. Nu a reușit. Neutronii care reprezentau proiectilele din tunul său se mișcau prea repede.

"Pericol iminent"

După ce a împlinit 17 ani, lui David i-a venit ideea de a construi un model de reactor nuclear generator, adică un reactor nuclear care nu numai că a generat electricitate, ci și a produs combustibil nou. Modelul său a trebuit să folosească elemente radioactive reale și au loc reacții nucleare reale. Ca desen de lucru, urma să folosească o diagramă pe care a găsit-o într-unul din manualele tatălui său.

În orice mod posibil, neglijând măsurile de siguranță, au fost amestecate radiu și americiu, care erau în mâinile lui împreună cu beriliu și aluminiu. Amestecul a fost învelit în folie de aluminiu, din care a făcut o aparență a zonei de lucru a unui reactor nuclear. Bila radioactivă era înconjurată de mici cuburi de cenușă de toriu și pulbere de uraniu, învelite în folie, legate împreună cu un bandaj sanitar.

„Era radioactiv ca naiba”, a spus David, „mult mai mult decât atunci când a fost dezasamblat”. Apoi a început să-și dea seama că se pune pe sine și pe cei din jur în pericol grav.

Când contorul Geiger că David a început să înregistreze radiațiile la cinci case distanță de reședința mamei sale, a decis că are „prea mult material radioactiv într-un singur loc”, după care a decis să demonteze reactorul nuclear. A ascuns unele materiale la casa mamei sale, a lăsat unele în magazie, iar restul a pus în portbagajul Pontiac-ului său.

La 2:40 am pe 31 august 1994, poliția Clinton a primit un apel de la o persoană necunoscută care spunea că un tânăr părea să încerce să fure cauciucuri dintr-o mașină. Când a sosit poliția, David le-a spus că se va întâlni cu prietenul său. Acest lucru i s-a părut neconvingător pentru polițiști și au decis să inspecteze mașina.

Au deschis portbagajul și au găsit în el o cutie de scule, care era încuiată și învelită cu un bandaj sanitar. Erau și cuburi învelite în folie cu o pudră gri misterioasă, discuri mici, obiecte metalice cilindrice și relee de mercur. Polițiștii au fost foarte alarmați de cutia de instrumente, despre care David le-a spus că este radioactivă și le era frică de ea ca de o bombă atomică.

A fost pus în aplicare un plan federal pentru a contracara amenințarea radioactivă, iar oficialii de stat au început să se consulte cu EPA și NRC.

În hambar, experții în radiologie au găsit o tavă de plăcintă din aluminiu, o ceașcă de sticlă Pyrex ignifugă, o ladă pentru sticle de lapte și o mulțime de alte lucruri contaminate cu niveluri de radiații de o mie de ori mai mari decât cele naturale. Deoarece ar fi putut fi suflat în jurul zonei de vânt și ploaie, precum și de lipsa de conservare a hambarului în sine, potrivit memoriului EPA, „acest lucru a reprezentat o amenințare iminentă pentru sănătatea publică”.

După ce muncitorii îmbrăcați în costume cu materii nocive au demontat hambarul, au îngrămădit ceea ce a mai rămas în 39 de butoaie, care au fost încărcate în camioane și transportate la un loc de înmormântare din Marele Deșert de sare. Acolo, rămășițele experimentelor pentru a construi un reactor nuclear acasă au fost îngropate împreună cu alte resturi radioactive.

„Aceasta a fost o situație pe care regulamentul nu ar fi putut-o prevedea”, a spus Dave Minaar, expert radiologic la Departamentul de Calitate a Mediului din Michigan, în această zonă.”

David Hahn este acum în Marina unde citește despre steroizi, melanină, codul genetic, prototipuri de reactoare nucleare, aminoacizi și legea penală. „Am vrut să am ceva vizibil în viața mea”, explică el acum. „Încă mai am timp”. În ceea ce privește expunerea sa la radiații, el a spus: „Nu cred că mi-am luat mai mult de cinci ani din viață”.

De ce să plătiți atât de mult aluat unei centrale hidroelectrice sau centrale termice când vă puteți furniza energie electrică? Cred că nu este un secret pentru nimeni că la noi se extrage uraniu. Uraniul este combustibilul unui reactor nuclear. În general, dacă sunteți puțin mai persistent, atunci fără prea multe dificultăți puteți cumpăra o tabletă de uraniu.

Ce vei avea nevoie:

* Tableta cu izotop de uraniu 235 și 233 cu grosimea de 1 cm

* Condensator

* Zirconiu

* Turbina

* Generator de electricitate

* Tije de grafit

* Cratita 5 - 7 litri

* Contor Geiger

* Costum de protecție ușoară L-1 și mască de gaz IP-4MK cu cartuș RP-7B

* De asemenea, este recomandabil să achiziționați un autosalvator UDS-15

1 pas

uraniu mare

Schema pe care o voi descrie a fost folosită la centrala nucleară de la Cernobîl. Acum atomul este folosit în faruri, submarine, stații spațiale. Reactorul funcționează datorită eliberării masive de abur. Izotopul de uraniu 235 degajă o cantitate incredibilă de căldură, datorită căreia obținem abur din apă. Reactorul emite și doze mari de radiații. Reactorul este ușor de asamblat, chiar și un adolescent o poate face. Vă avertizez imediat că șansele de a vă îmbolnăvi de radiații sau de a obține arsuri radioactive în timpul autoasamblarii reactorului sunt foarte mari. Prin urmare, instrucțiunile sunt doar pentru referință.

2 pas

Mai întâi trebuie să găsiți un loc pentru a asambla reactorul. Dacha este cel mai bun. Este indicat să montați reactorul în subsol pentru a putea fi îngropat ulterior. Mai întâi trebuie să faceți un cuptor pentru topirea plumbului și a zirconiului.

După ce luăm o cratiță și facem 3 găuri în capacul ei cu diametrul de 2x0,6 și 1x5 cm, și facem una de 5 centimetri în fundul cratiței. Apoi turnăm plumb fierbinte peste cratiță astfel încât stratul de plumb de pe cratiță să aibă cel puțin 1 cm (nu atingeți încă capacul).

3 pas

zirconiu

În continuare avem nevoie de zirconiu. Topim patru tuburi din el cu diametrul de 2x0,55 si 2x4,95 cm si o inaltime de 5-10 cm. Introducem trei tuburi în capacul cratiței și un tub mare în fund. Introducem tije de grafit în tuburi lungi de 0,55 cm, astfel încât să ajungă la fundul cratiței.

4 pas

Acum să ne conectăm: cratița noastră (acum reactorul)> turbină> generator> adaptor DC.

Turbina are 2 iesiri, una merge la condensator (care este conectat la reactor)

Acum ne punem un costum de protecție. Aruncăm o tabletă de uraniu într-o cratiță, o închidem și umplem cratița cu plumb din exterior, astfel încât să nu rămână goluri.

Coborâm tijele de grafit până la capăt și turnăm apă în reactor.

5 pas

Acum trageți foarte încet tijele până când apa fierbe. Temperatura apei nu trebuie să depășească 180 de grade. În reactor, neutronii de uraniu se înmulțesc, motiv pentru care apa fierbe. Aburul ne întoarce turbina, care la rândul ei transformă generatorul.

6 pas

Esența reactorului este să nu îi permită să schimbe factorul de multiplicare. Dacă numărul de neutroni liberi formați este egal cu numărul de neutroni care au provocat fisiunea nucleară, atunci K = 1 și aceeași cantitate de energie este eliberată în fiecare unitate de timp, dacă K<1 то выделение энергии будет уменьшатся, а если К>Se va acumula 1 energie și se va întâmpla ceea ce s-a întâmplat la centrala nucleară de la Cernobîl - reactorul tău va exploda pur și simplu din cauza presiunii. Acest parametru poate fi reglat cu tije de grafit și monitorizat cu ajutorul unor dispozitive speciale.