Сергей Соловьёв - Валерий Легасов: Высвечено Чернобылем

От массовых чисел зависят ядерно-физические свойства И.: ядра легкого водорода и дейтерия стабильны, ядра трития подвержены радиоактивному распаду .

Для урана при зарядовом числе и, соответственно, при числе протонов в ядре, равным 92, число нейтронов может быть равно 142, 143 и 146; т. е. массовые числа могут быть равны 234 (уран-234), 235 (уран-235) и 238 (уран-238). И. уран-235 является единственным в природе материалом, в массе которого возможна самоддерживающаяся цепная реакция деления . Из урана-238 при облучении его нейтронами может быть получен не наблюдаемый в природе химический элемент – плутоний.

Примеры первых восьми химических элементов и урана с их природными изотопами приведены в таблице.

Близким по значению к понятию И. является понятие нуклид . В записях В.А. Легасова это фактически синонимы.

Таблица 1. Природные изотопы некоторых химических элементов.

ИЗОТОПНЫЙ СПЕКТр –в записях В.А. Легасова понятие ИС употребляется как синоним понятия «изотопный состав». В общенаучном смысле «спектр» означает «распределение». При ЛПА на ЧАЭС задача определения ИС гамма-фона состояла в определении состава радиоактивного выброса по отдельным видам изотопов – йод, цезий и т. п. – с целью оценки состояния ядерного топлива, оставшегося в развале реактора, и прогноза радиационной обстановки.

Институт атомной энергии (ИАЭ) им. И.В. Курчатова – научно-исследовательский институт, многопрофильный научный центр, занимающийся исследованиями в области ядерной физики и в других областях науки. Стал первой специализированной научной организацией, созданной в рамках советского атомного проекта . На основе фундаментальных исследований, выполненных в ИАЭ, был осуществлен полный цикл работ по созданию в СССР атомного оружия.

Институт выполнял роль организации – научного руководителя целого ряда проектов ядерных реакторов гражданского назначения различного типа, в т. ч. реактора РБМК-1000 . Здесь в большом объеме проделаны исследования по управляемому термоядерному синтезу . В советское время ИАЭ возглавляли Игорь Васильевич Курчатов ( в 1943-1960 ), Анатолий Петрович Александров (1980-1989), Евгений Павлович Велихов ( 1989-1992). Имя И.В. Курчатова присвоено ИАЭ в 1960 г.

В работах по ЛПА на ЧАЭС приняли участие 672 специалиста ИАЭ. При Правительственной комиссии работала сформированная в ИАЭ экспертная группа, первым председателем которой был первый заместитель директора ИАЭ Валерий Алексеевич Легасов .

В 1991 ИАЭ был преобразован в Российский научный центр «Курчатовский институт» – РНЦ КИ; с 2010 г. – Национальный научный центр «Курчатовский институт».

ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ,ИИ – излучение, способное при прохождении через вещество вызвать ионизацию его атомов (об атомах и ионах см. Атом) . Именно оно называется радиацей в узком смысле. Основными видами ИИ, учитываемыми при обеспечении радиационной безопасности, считаются альфа-, бета-, нейтронное , рентгеновское и гамма-излучение .

Альфа-излучение – поток альфа-частиц, представляющих собой ядра атомов гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов и несущие положительный электрический заряд. Образуется при радиоактивном распаде тяжелых ядер. Бета-излучение – поток бета-частиц, т. е. свободных электронов, несущих отрицательный заряд. Образуется при радиоактивном распаде. Нейтронное излучение – поток свободных нейтронов – частиц, имеющих внутриядерную природу и электрически нейтральных. Образуется в реакции деления тяжелых ядер в активной зоне ядерного реактора. Рентгеновское излучение – поток фотонов ( квантов) . Образуется при торможении в веществе потока электронов, имеющих высокую энергию. Гамма-излучение – тоже электромагнитное, поток квантов-фотонов, образующихся при ядерных превращениях – делении тяжелых ядер и радиоактивном распаде.

ИИ находит широкое применение в различных сферах человеческой деятельности. Первым видом ИИ, нашедшим применение на практике, оказалось рентгеновское. (См. также Гамма-дефектоскопия.)

Взаимодействуя с веществом, ИИ, выбивая электроны из электронных оболочек атомов, превращает электрически нейтральные атомы в положительно заряженные ионы . Вещество, в составе которого присутствуют ионизированные атомы, приобретает свойства, нехарактерные для его исходного состояния: напр., непроводящие материалы становятся проводниками электричества.

Биологическое действие ИИ выражается в ионизации молекул воды, присутствующей в живой ткани и составляющей до 70 % ее массы. При этом образуются агрессивные водородосодержащие соединения – свободные радикалы и перекись водорода, – нарушающие биохимические процессы и приводящие к массовой гибели клеток (см. Лучевое поражение) . Количественной мерой воздействия ИИ на вещество является доза .

КАНАЛЬНЫЙ РЕАКТОР,реактор канального типа – ядерный реактор, в активной зоне которого движение теплоносителя осуществляется, в отличие от реакторов корпусного типа (см. Корпусной реактор) , не единым потоком, а через множество технологических каналов . Технологический канал в простейшем случае представляет собой трубу цилиндрической формы. В технологических каналах расположено ядерное топливо, для съема тепла с которого и организована циркуляция теплоносителя. В части каналов расположены органы регулирования .

Активная зона КР выглядит как массив замедлителя , который пронизан множеством каналов. Каналы образуют регулярную структуру – решетку . Расстояние между каналами – шаг решетки – является характерным конструктивным параметром канального реактора.

Схема канального реактора. 1 – отражатель нейтронов, 2 – биологическая защита, 3 – замедлитель нейтронов, 4 – ядерное топливо (тепловыделяющие сборки), 5 – органы регулирования (управляющие стержни), 6 – труба технологического канала (собственно канал).

Одним из основных преимуществ КР является отсутствие массивного прочно-плотного корпуса , сложного в изготовлении и транспортировке (см. Корпусной реактор, ВВЭР, ВТГР ).

Также преимуществом КР является возможность доступа в активную зону при работе на мощности – например, для перегрузки ядерного топлива без останова реактора. Благодаря возможности доступа в активную зону на КР осуществляются радиационные технологии, в частности – получение изотопов для ядерной медицины .