Александр Чуркин - Литературно-художественный альманах «Дружба», № 4
Все видали предохранительный клапан на паровом котле. Если кочегар зазевается, не посмотрит на манометр да бросит на стоянке паровоза в топку лишний уголь, то от избытка пара котел не взорвется. Правда, давление пара увеличится, но одновременно и пружина предохранительного клапана уступит дополнительному напору пара. Пружина сожмется, и через образовавшуюся щель весь лишний пар с оглушительным ревом вырвется вон. Люди и паровоз от промаха кочегара не пострадают.
Примерно то же самое сделано и на АЭС. Только «пружина» клапана здесь очень оригинальная. Известно, что элемент кадмий жадно «проглатывает» нейтроны. Вот и поручили автомату, заведывающему кадмиевым стержнем, приводить реактор в «чувство».
Как только атомный котел перестал работать нормально и температура в нем угрожающе поднимается, автомат немедленно передает «приказ» электродвигателю, и стержни из кадмия падают в отверстия — реактор «затухает».
Это, так сказать, клапан на крайний случай — «аварийный стержень». Но ведь надо постоянно следить и за тем, чтобы котел всегда работал ровно, без каких-либо «скачков». Значит, полезно надеть на него еще и «узду». Элемент бор, хотя и уступает намного кадмию в расправе с нейтронами, но всё же похищает «растопку» в изрядном количестве. Вот и узда — стержни из бористой стали.
Достаточно котлу разогреться на десяток градусов сверх нормы, как автомат уже начинает плавно опускать бористую сталь поглубже. Нейтронов в реакторе становится несколько меньше, частота взрывов атомов урана падает, и обычная температура восстанавливается. Легко понять, что если котел будет чуть остывать во время работы, то стержни должны вытаскиваться. Тогда число свободных нейтронов увеличится — разгром атомов пойдет веселее, и температура дойдет до нормальной. Тут придуман такой контроль, что на самом деле стержни из бористой стали не вдвигаются в реактор и не вытаскиваются. Они лишь всегда немного колеблются, и скачки температуры не превышают нескольких градусов.
ВАЖНЫЙ ПОСРЕДНИК…Полученное в атомном котле тепло нам надо превратить в электрический ток. А для этого прежде всего следует получить рабочий пар для турбины. Можно, конечно, залить горячий реактор водой, и вода в нем быстро превратится в пар. Такой «кипящий реактор» уже изобретен и его со временем, вероятно, предпочтут многим другим. Но пока опыта у инженеров мало и поэтому приходится иметь дело с особым посредником, который передает «атомное тепло» в обычный котел, и уже в последнем создается рабочий пар.
Вернее всего гонять между атомным и паровым котлами обыкновенную воду, только из этой воды предварительно удаляют соли. Иными словами, применяют воду дистиллированную или как бы дождевую. Вода без солей поглощает нейтронов намного меньше — больше «растопки» остается для дела.
Вода же не должна при этом превращаться в пар. Ее задача — захватить тепло и перенести его в другой, уже паровой, котел. Поэтому воду-теплоноситель перекачивают насосами из реактора в паровой котел и обратно под большим давлением. Сделаться паром такая вода уж никак не может.
Сдавленная вода пронизывает тонкими струями весь атомный котел. Она пробегает внутри сотни трубок из нержавеющей стали, а в эти-то трубки и вложены алюминиевые патроны с ураном. Так что всё атомное топливо омывается водой, уносящей тепло в соседний цех — в котельную, где стоят паровые котлы.
Дистиллированную воду можно назвать как бы «атомным огнем». Ведь эта вода, проходя внутри трубок парового котла, нагревает другую воду, которая находится снаружи трубок. «Наружная» вода и превращается в рабочий пар.
А дальше всё ясно: пар со страшной силой устремляется в турбину, и турбина заставляет генератор вырабатывать электрический ток. Поработав в турбине, обессиленный пар переходит в холодильник. Холодильник омывается холодной водой из реки, и попавший в него пар охлаждается, сгущается в воду. Бывший пар, а теперь теплая вода, насосом перекачивается обратно в паровой котел, и всё начинается сначала. Здесь, на атомной электростанции вы не услышите шипения пара, не увидите белых струй его. Вода «паровая» так же, как и вода «теплонесущая», замкнута на всем своем пути, как движущаяся кровь в теле.
ЛУЧИ ЗАДЕРЖАНЫ.Мы уже рассказывали о том, что из атомного котла вылетают губительные лучи. Их надо задержать, обезвредить. Поэтому вокруг графитовой глыбы реактора ставят металлическую броню. Дешевле всего сделать плиты из железа толщиной с кулак боксера среднего веса. А снаружи в железной броне необходимо еще добавить бетонную стену в два метра толщиной. Всё вместе — железо и бетон — называют биологической защитой. Действительно, такую толщу не пробить самым жестким атомным лучам.
Чтобы бетонная оболочка реактора не особенно разогревалась, ее охлаждают с помощью воды с парафином или же каким-нибудь газом, например углекислотой. Выходит, требуется еще один поток воды, на этот раз внутри бетонной стены.
Куда же девать это отбираемое тепло? Оно не пропадает. За счет охлаждения бетонной брони нагревают ту воду, которая образовалась в холодильнике из отработавшего в турбине пара. Это хорошо! Вода на пути в паровой котел проходит даровую грелку, — значит, меньше атомного горючего пойдет на выработку электрической энергии.
Еще забота: люди на атомной станции должны быть защищены не только от лучей, выбрасываемых реактором, но и от вредных лучей, правда, меньшей силы, льющихся из паровых котлов и трубопроводов. Все эти котлы и трубы, опасные для здоровья, окружены бетонными стенами и потолками.
Во время работы в котельную доступа нет, и инженеры были вынуждены ломать голову над изобретением таких машин-автоматов, которые могли бы заменить живых кочегаров, механиков и электриков. И такие автоматы созданы. Есть, например, аппараты, которые «видят» или «слышат» в тысячи раз лучше человека; есть «механические руки», управляемые на расстоянии. Такие «руки» могут поднимать детали весом в несколько тонн, ощупывать, захватывать, держать и нести. Механические помощники людей производят ремонт, заменяют изношенные части механизмов новыми и делают многое другое. Техники наблюдают за работой автоматов, пользуясь телевизорами и приборами.
СТАНЦИЯ-КОМБИНАТ…Попробуем теперь наглядно показать, что такое расход атомного горючего на АЭС. Сколько его надо для работы электростанции на целый год? Ответ: вместо трехсот поездов с лучшим донецким углем хватит полтонны взрывных атомов урана. Это кусок металла размером с обыкновенный колпак швейной машины.
Если строить атомную электростанцию недалеко от города или большого завода, то отходящим теплом работающих турбин можно почти даром отапливать сотни жилых домов и промышленных зданий.
При смене урановых стержней атомная электростанция будет давать отходы, которые иногда стоят дороже золота. В алюминиевых патронах, побывавших в реакторе, уже не чистый металлический уран, а загрязненный примесями. Это взрывные атомы урана распались на более легкие атомы, образовались многие другие вещества. Такой «пепел» урана обрабатывают в лабораториях или на химической фабрике, извлекают из него ценнейшие материалы, так называемые радиоактивные вещества. Они уже используются в медицине, биологии, металлургии, машиностроении, химической промышленности, сельском хозяйстве и в научных институтах.
Трудно перечислить, сколько еще богатств дадут советскому народу чудесные атомные электрические станции!
Советский Союз обогнал все другие страны в мирном использовании атомной энергии. В нашей стране, раньше чем где либо, начала работать первая АЭС. А в шестой пятилетке будут построены гигантские атомные электростанции вблизи Москвы, на Урале и в других районах СССР. Новая АЭС вблизи Москвы будет в 80 раз сильнее первенца атомной энергетики. Первый в мире ледокол с атомным двигателем также будет советским; он сможет взламывать самые тяжелые льды Арктики, не возобновляя запасов топлива в течение 2–3 лет! И если капитализм стремится попрежнему направлять атомную энергию на военные цели, на массовое уничтожение людей и культуры, то все свободолюбивые народы мира видят в расцвете советской атомной энергетики залог будущего счастья всего человечества.
М. Соловьева
На фабрике молока
Прошла грузовая машина, и за нею поднялась густым серым облаком пыль. Облако отнесло в сторону, и оно долго держалось в воздухе, становясь всё прозрачнее, пока совсем не растаяло… Здесь пролегает проселочная дорога. Часто пробегающие машины измельчили землю, она даже под ногами пешеходов взлетает.
А по обе стороны дороги широко раскинулись молодые сады с яблонями, грушевыми и сливовыми деревьями, с черноплодными рябинами. Трава меж деревьев выросла по пояс. Она подступает к дороге — тут и белая полевая кашка, и лиловый высокий иван-чай, и желтоватый пышный лобазник. Далеко впереди сады переходят с одной стороны в клеверные поля, с другой — в золотые овсы.
