ہتھیار گریڈ پلوٹونیم: استعمال، پیداوار، ری سائیکلنگ

انسانیت کے بہت سے مسائل کو حل کر سکتے ہیں کہ توانائی کے نئے ذرائع کی تلاش میں ہمیشہ ہے. لیکن ہمیشہ نہیں، وہ محفوظ ہیں. اس طرح، خاص طور پر، بڑے پیمانے پر آج استعمال کیا جاتا ہے ایٹمی ری ایکٹروں تمام ضروری برقی توانائی کا صرف اس طرح ایک زبردست رقم کو تیار کرنے کے قابل بشر خطرے میں اب بھی ہیں، اگرچہ. لیکن، اس کے علاوہ میں جوہری توانائی کے استعمال کو پرامن مقاصد کے لئے دنیا کے بعض ممالک جوہری ہتھیاروں کی تخلیق کے لئے خاص طور پر، اس کا استعمال کرنے کے لئے، اور فوج میں سیکھا ہے. ہتھیار گریڈ پلوٹونیم - یہ مضمون ایسے تباہ کن ہتھیار، جس کا نام کی بنیاد پر بات چیت کی جائے گی.

پس منظر

اس کمپیکٹ فارم دھات میں یہ کم از کم 93،5٪ 239Pu آاسوٹوپ پر مشتمل ہے. ہتھیار گریڈ پلوٹونیم اس سے تمیز کرنا ممکن بنانے کے لئے اتنا نامزد کیا گیا تھا "ری ایکٹر کا بھائی." اصول میں، پلوٹونیم ہمیشہ بالکل کسی بھی ایٹمی ری ایکٹر، جس کے نتیجے میں سب سے زیادہ حصہ، آاسوٹوپ 238U کے لئے، استعمال، کم افزودہ یا قدرتی یورینیم پر چلتا ہے میں قائم کیا جاتا ہے.

فوجی شعبے میں استعمال کریں

ہتھیار گریڈ پلوٹونیم 239Pu - جوہری ہتھیاروں کی بنیاد. اس صورت میں، بڑے پیمانے پر اور اعداد 240 242 کے ساتھ ہم جاء کا استعمال وہ بہت ہی اعلی نیوٹران پس منظر، بالآخر تخلیق اور اعلی کارکردگی کے ایٹمی لوڈ کی ڈیزائن رکاوٹ پیدا کرتی ہے جس کی پیداوار کے بعد سے، غیر متعلقہ ہے. مزید برآں، پلوٹونیم جاء 240Pu اور 241Pu نمایاں طور پر چھوٹے ہوتے ہیں نصف زندگی 239Pu کے مقابلے میں، تاہم سختی سے گرم حصوں پلوٹونیم. اس سے ایٹمی ہتھیار انجینئرز میں اس سلسلے میں ہے ضرورت سے زیادہ گرمی دور کرنے کے لئے اضافی عناصر شامل کرنے کے لئے مجبور کیا جاتا ہے. راستہ، 239Pu خالص گرم جسم کی طرف سے. ایک نہیں بلکہ بھاری جاء کے تنزل کی مصنوعات دھاتی کے کرسٹل جعلی میں نقصان دہ تبدیلیوں کا نشانہ بنایا جاتا ہے کہ حقیقت یہ ہے کہ اکاؤنٹ میں لے جا سکتے ہیں، اور یہ آخر میں ایک جوہری بم کی کل ناکامی کا سبب بن سکتا ہے جس میں پلوٹونیم کی بالکل قدرتی reconfigures حصوں، ہے.

مجموعی طور پر، ان مشکلات میں سے سب پر قابو پایا جا سکتا ہے. اور، عملی طور پر، ہم نے بار بار ٹیسٹ گزر چکے ہیں دھماکہ خیز آلات کی بنیاد یہ "ری ایکٹر" پلوٹونیم ہے کے طور پر. لیکن یہ ایک ایٹمی ہتھیار آخری پوزیشن ان کے compactness، کم روکنے کے وزن، استحکام اور وشوسنییتا کی طرف سے قبضہ نہیں کیا جاتا ہے کہ سمجھا جانا چاہئے. اس سلسلے میں، وہ صرف ہتھیاروں گریڈ پلوٹونیم استعمال کرتے ہیں.

پیداوار ری ایکٹروں کے ڈیزائن کی خصوصیات

تقریبا روس میں تمام پلوٹونیم ایک گریفائٹ ماڈریٹر سے لیس ری ایکٹر میں پیدا کیا گیا تھا. ری ایکٹروں میں سے ہر ایک گریفائٹ کی ایک cylindrically اسمبل بلاکس کے ارد گرد بنایا گیا ہے.

گریفائٹ بلاکس کے درمیان جمع ہے جس نائٹروجن کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے شیتلک، کی مسلسل گردش فراہم کرنے کے لئے ایک خاص سلاٹ ہے. اسمبل ڈھانچہ میں، اور عمودی طور پر ان کے اور ایندھن پر کولنگ پانی کی منظوری کے لئے پیدا چینلز کا اہتمام کر رہے ہیں. خود کی طرف سے، اسمبلی سختی پہلے سے ہی ایندھن سے irradiated شپمنٹ کے لئے استعمال چینلز کے لئے سوراخ کے ساتھ ساخت پر حمایت کی ہے. اس طرح پتلی کی دیواروں والے ٹیوب میں چینلز میں سے ہر ایک ہلکا پھلکا اور اضافی مضبوط ایلومینیم مصر سے ڑالا ہے. بیان چینلز میں سے بیشتر 70 فیول راڈز ہے. کولنگ پانی براہ راست ایندھن کی سلاخوں کے گرد بہتی ہے، ان سے ضرورت سے زیادہ گرمی کو باہر نکالنا.

بجلی کی پیداوار کے ری ایکٹروں میں اضافہ

ابتدائی طور پر، سب سے پہلے ری ایکٹر "مینارہ" 100 میگا واٹ تھرمل کی صلاحیت کے ساتھ کام کر رہا تھا. تاہم، سوویت جوہری ہتھیاروں کے ترقیاتی پروگرام کے مرکزی رہنما، اگور Kurchatov کہ ری ایکٹر سرما وہ 170-190 میگاواٹ کی صلاحیت کے ساتھ کام کیا میں ہے تھا جو ایک تجویز، بنایا، اور موسم گرما کے وقت میں - 140-150 میگاواٹ. یہ نقطہ نظر فی دن قیمتی پلوٹونیم کے بارے میں 140 گرام پیدا کرنے کے لئے ری ایکٹر فعال.

1952 ء میں مکمل سائنسی تحقیق کاموں ری ایکٹر ایسے طریقوں سے کام کر کے پیداواری صلاحیت کو بڑھانے کے لئے باہر کیا گیا ہے:

• کولنگ اور ایک جوہری تنصیب کے فعال زون کے ذریعے بہہ رہی کے لئے استعمال پانی کے بہاؤ میں اضافہ کی طرف سے.
• ڈالیں چینلز کے قریب واقع ہونے سنکنرن رجحان کے خلاف مزاحمت میں اضافہ کی طرف سے.
• گریفائٹ کی آکسیکرن کی شرح میں کمی.
• فیول سیلز کے اندر درجہ حرارت اضافے.

نتیجتا گردش پانی کی صلاحیت کو نمایاں طور پر اور اضافہ کیا گیا ہے کے بعد سے اضافہ ہوا ہے ایندھن کے چینل دیواروں کے درمیان فرق. سنکنرن بھی چھٹکارا حاصل کرنے کے لئے منظم. اس مقصد کے لئے، ہم سب سے زیادہ مناسب ایلومینیم مرکب فعال طور بالآخر کولنگ پانی کے مردتا بڑھا جس (پییچ کے بارے میں 6.0-6.2 کے برابر تھا) سوڈیم dichromate، انہوں نے مزید کہا کی گئی ہے کو منتخب کیا. گریفائٹ کی آکسیکرن، ایک حقیقی مسئلہ بننے کے لئے بند کر دیا ہے سٹیل ٹھنڈا کرنے کے لئے نائٹروجن (پہلے صرف ہوا استعمال کیا) کی درخواست دینے کے بعد.

غروب کے وقت 1950 بدعات کو مکمل طور پر عملی طور پر احساس ہوا کیا گیا ہے، اس طرح یورینیم انتہائی غیر ضروری کی تابکاری کی حوصلہ افزائی سوجن کو کم کرنے، بہت جھلی مزاحمت کو بہتر بنانے اور پیداوار کی کوالٹی کنٹرول کو بہتر بنانے کیلئے یورینیم کے تھرمل سخت سلاخوں کم.

"سے mayak" پر پیداوار

"چیلیابنسک-65" - یہ ہتھیار گریڈ پلوٹونیم تیار کیا گیا تھا جس پر سب سے زیادہ حساس پلانٹس میں سے ایک. انٹرپرائز زیادہ ری ایکٹروں، جن میں سے ہر ہم کو قریب سے دیکھو لے جائے گا کیا گیا تھا.

A ری ایکٹر

تنصیب ڈیزائن اور افسانوی این اے Dollezhalya کی قیادت میں تعمیر کیا گیا تھا. وہ 100 میگا واٹ کی صلاحیت کے ساتھ کام کیا. ری ایکٹر گریفائٹ بلاک میں 1،149 عمودی طور پر اہتمام کنٹرول اور ایندھن چینلز تھا. مکمل ڈھانچہ وزن تقریبا 1،050 ٹن تھی. تقریبا تمام چینلز (25 کے علاوہ) یورینیم، 120-130 ٹن کی کل بڑے پیمانے پر کے ساتھ بھری ہوئی ہیں. تجربات کے لئے - 17 چینلز کنٹرول سلاخوں اور 8 کے لئے استعمال ہوتے ہیں. ایندھن سیل 3.45 کلو واٹ کے برابر کے ڈیزائن کی زیادہ سے زیادہ گرمی کی رہائی کی شرح. پہلا ری ایکٹر میں فی دن پلوٹونیم کے بارے میں 100 گرام کی پیداوار. پہلا پلوٹونیم دھات اپریل 16، 1949 بنا دیا گیا.

تکنیکی کوتاہیوں

تقریبا بالکل ایک سنگین مسئلہ، ایلومینیم اضافہ اور ایندھن سیل کی ملعمع کاری کی سنکنرن ہے جو فوری طور پر شناخت کیا گیا. اس کے علاوہ وہ بڑھ اور فیول راڈز کو نقصان پہنچا اور ری ایکٹر کور کے کولنگ پانی میں براہ راست بہہ. ہر ایک رساو ری ایکٹر تھا بعد خشک گریفائٹ نشر کرنے کی 10 گھنٹے کے لئے بند کر دیا جائے. جنوری میں چینلز میں 1949 اضافہ تبدیل کر دیا گیا ہے. اس کے بعد، تنصیب مارچ 26، 1949 جگہ لے لی شروع کر دیں.

ری ایکٹر اے میں گریڈ پلوٹونیم کی پیداوار ہے جس مشکلات میں سے ہر قسم کے ہمراہ تھے 180 میگا واٹ کے یونٹ کی اوسط طاقت کے ساتھ، سال 1950-1954 کے دوران وضاحت کی. بہت قدرتی ہے اور اس سے زیادہ بار بار رک جاتا ہے (فی مہینہ 165 بار تک) کی وجہ سے ہے جس میں اس کی ایک زیادہ انتہائی استعمال، کے بعد ری ایکٹر کے آغاز کی طرف سے بعد کام. نتیجے کے طور پر، اکتوبر 1963 میں، ری ایکٹر کو بند اور صرف 1964 کے موسم بہار میں دوبارہ کھول دیا گیا تھا. ان کی مہم مکمل طور پر 1987 ء میں ختم ہو گیا ہے اور طویل مدتی آپریشن کی پوری مدت کے دوران پلوٹونیم کی 4.6 ٹن پیداوار کیا.

ری ایکٹروں AB

انٹرپرائز "چیلیابنسک-65" تین ری ایکٹروں AB 1948 کے موسم خزاں میں تعمیر کرنے کا فیصلہ کیا گیا تھا. ان کی پیداوار کی صلاحیت فی دن پلوٹونیم کی 200-250 گرام ہے. منصوبے کے چیف ڈیزائنر سے Savin تھا. ہر ایک ری ایکٹر 1 996 چینلز، کنٹرول کر رہے تھے 65 جن میں سے تھے. ہر چینل پر ایک خصوصی آلہ شیتلک رساو کے ساتھ فراہم کی جاتی ہے - تکنیکی نیاپن پودوں کا استعمال کیا گیا تھا. اس طرح کے اقدام ری ایکٹر کا آپریشن دخل کے بغیر کان کے لئے مجھے اجازت دے گا.

ری ایکٹروں کے آپریشن کے پہلے سال وہ فی دن پلوٹونیم کے بارے میں 260 گرام پیدا انکشاف کیا ہے کہ. تاہم، آپریشن طاقت کے دوسرے سال بتدریج اضافہ ہو رہا ہے سے، اور پہلے ہی 1963 میں اس کی شرح 600 میگا واٹ تھی. سیکنڈ اور ہال مکمل طور پر داخل کرتا ہے کے ساتھ مسئلہ حل کرنے کے بعد کیا گیا ہے، اور طاقت پلوٹونیم 270 کلو گرام کی ایک سالانہ پیداوار کے ساتھ 1،200 میگا واٹ تک پہنچ چکی ہے. یہ اشارے ری ایکٹروں کی بندش مکمل کرنے کے لئے بچ گئے ہیں.

رئیےکٹر AI-IR

چیلیابنسک ادیموں تک 25 مئی 1987 سے 22 دسمبر 1951 سے مدت میں اس ترتیب کو استعمال کرنے کے لئے. یورینیم کے علاوہ، ری ایکٹر کوبالٹ 60، اور پلونیئم-210 کے طور پر پیدا کیا. ابتدائی طور پر، سہولت tritium کے پیدا ہونے، لیکن بعد میں موصول اور پلوٹونیم کرنا شروع کر دیا.

بھی پروسیسنگ پلانٹ ہتھیار گریڈ پلوٹونیم بھاری پانی اور صرف ہلکے پانی کے ری ایکٹر (- "رسلان" اس کا نام) پر آپریٹنگ ری ایکٹروں کی تعمیر کے لئے تھا.

سائبیرین دیو

"Tomsk-7" - اس نام پلوٹونیم پیدا کرنے کے لئے پانچ ری ایکٹر ہے جس کے پلانٹ کی، کیا جاتا ہے. تعدیلوں سست پر لاگو گریفائٹ، اور عام پانی کے مجموعات میں سے ہر ایک مناسب کولنگ یقینی بنانے کے لئے.

اور ری ایکٹر-1 کولنگ نظام ہے جس میں پانی کی ایک بار گزر جاتا ہے کے ساتھ کام کیا. تاہم، دیگر چار یونٹس ہیٹ یکسچینجرس سے لیس ایک بند بنیادی سرکٹ کے ساتھ لیس کیا گیا تھا. یہ ڈیزائن کے نتیجے میں بجلی اور مختلف احاطے کے ہیٹنگ کی پیداوار میں مدد ملتی ہے جس کو مزید اب بھی اور بھاپ تیار کرنے کی اجازت دیتا ہے.

100 میگا واٹ کی پیداوار ہے بھاپ سے پیدا بجلی اور گرمی توانائی کی 200 میگا واٹ کی قیمت پر پلوٹونیم پیدا کرنے کے لئے: "Tomsk-7"، اور ری ایکٹر بھی EI-2، جس کے نتیجے میں، ایک ڈبل مقصد تھا بلایا گیا تھا.

اہم معلومات

سائنسدانوں کی یقین دہانیوں پر، ہتھیار گریڈ پلوٹونیم کی نصف زندگی کے بارے میں 24 360 سال ہے. ایک بڑی شخصیت! اس سلسلے میں، ایک خاص طور پر شدید سوال بن جاتا ہے: "شے کے فضلہ کی پیداوار کے ساتھ کیا کرنا کس طرح درست طریقے سے" سب سے بہترین آپشن ہتھیار گریڈ پلوٹونیم کے مزید کارروائی کے لئے خصوصی ادیموں کی تعمیر سمجھا جاتا ہے. وجہ اس صورت میں، عنصر اب کوئی فوجی مقاصد کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے کہ اور آدمی کی طرف سے کنٹرول کیا جائے گا. اسی طرح روس میں ہتھیار گریڈ پلوٹونیم کی تلفی، لیکن امریکہ اس طرح اس کے بین الاقوامی وعدوں کی خلاف ورزی، دوسرے طریقے سے چلا گیا ہے.

اس طرح، امریکی حکومت انتہائی افزودہ تباہ کرنے کی تجویز جوہری ایندھن جاتا ہے صنعتی پیداوار نہیں، اور پلوٹونیم کی تبدیلی کی طرف سے اور 500 میٹر کی گہرائی میں خصوصی کنٹینرز میں سٹور. کہنے کی ضرورت نہیں، اس صورت میں، مواد آسانی سے زمین سے ہٹا دیں، اور دوبارہ فوجی اہداف پر ڈالنے کے لئے کسی بھی وقت میں ہو سکتا ہے. روسی صدر ولادیمیر پوٹن کے مطابق، ملک میں ابتدائی طور پر اس انداز میں پلوٹونیم کو تباہ کرنے نہیں، اور صنعتی سہولیات میں ری سائیکلنگ کے باہر لے جانے کے لئے اتفاق کیا ہے.

خصوصی توجہ ہتھیار گریڈ پلوٹونیم کی قدر کی جاتی ہے. ماہرین کا اندازہ اس عنصر کے ٹن کی دسیوں کے ساتھ ساتھ کئی ارب امریکی ڈالر مالیت کا ہو سکتا ہے. لیکن E میں کچھ ماہرین 8 ٹریلین ڈالر تک زیادہ سے زیادہ ہتھیار گریڈ پلوٹونیم کی 500 ٹن اندازہ لگایا گیا ہے. واقعی متاثر کن کی رقم. یہ پیسے کی ایک بہت کے طور پر واضح کرنے کے لئے، کے 20th صدی کی آخری دہائی میں روسی جی ڈی پی کی اوسط سالانہ شرح $ 400 ارب تھا کہ کہتے ہیں. حقیقت میں، ہتھیار گریڈ پلوٹونیم کی اصل قیمت بیس روسی فیڈریشن کی سالانہ جی ڈی پی کے برابر ہے، ہے.