В 1945 году Энрико Ферми заявил: “Страна, которая первой разработает реактор-бридер, будет иметь значительное преимущество в состязании за атомную энергию”.
В апреле 1944 года Энрико Ферми, Лео Сциллард, Юджин Вигнер, Элвин Вайнберг и еще несколько человек собрались посовещаться и обсудить возможности использования ядерного деления для отопления и освещения городов, то есть для постройки реакторов.
В этот день Э. Ферми выступил с докладом, представив теорию — графическую модель конфигурации реактора на быстрых нейтронах и первую оценку воспроизводства. Он предположил, что такие устройства могли бы производить больше топлива, чем они потребляют; это открывало путь к энергетике с практически неисчерпаемыми ресурсами.
Американцы быстро вошли в проблему и уже к концу 1945 года Уолтер Зинн, один из руководителей Манхэттенского проекта, одобрил план получения 239Pu из 238U с помощью быстрых нейтронов деления.
ЗИНН Вальтер (Zinn Walter) - американский физик-экспериментатор, член Национальной АН Канады. В 1932 - 41 работал в Нью-Йоркском ун-те, в 1942 — 46 — в Металлургической лаборатории Чикагского университета. В 1951 под его руководством был построен первый экспериментальный ядерный реактор на быстрых нейтронах. Ученик Ферми.
Первый реактор на быстрых нейтронах CLEMENTINE соорудили уже в 1946 году. Он располагался в Лос-Аламосе и служил для исследовательских целей — в основном как источник нейтронов. На полную мощность CLEMENTINE вышел в 1949 году, а уже в 1952 году был заглушен из-за неправильного функционирования управляющего стержня.
Реактор «Клементина» был предназначен для оценки возможности использования жидкого металла в качестве теплоносителя.
«Клементина» работал на плутонии-239, имел тепловую мощность 25 кВт, а теплоносителем служила ртуть. Экспериментальный «Клементина» дала бесценный опыт по материалам для американской военной ядерной программы и показав, в частности, что воспроизводство в таких реакторах ядерного топлива возможно, а ртуть в качестве теплоносителя для БР бесперспективна.
Однако реакторы были нужны для многих целей: для производства радиоизотопов, и для проведения научных исследований общего характера, для получения электроэнергии.
В 1948 году началась разработка Экспериментального размножающего реактора-1 (EBR-1) с охладителем из сплава натрия и калия, он же «Чикагский котел», он же «Адский котел Зинна».
20 декабря 1951 года (по совпадению – в СССР День чекиста) реактор мощностью 1,2 МВт достиг критичности зажег четыре лампочки. Его топливом был оружейный уран.
EBR-1 первым в мире реактором, в котором получили плутоний из урана.
Однако реактор имел быстрый положительный коэффициент реактивности, то есть у повышения мощности была положительная обратная связь. При попытке понизить мощность реактор резко ее набирал. В 1955 году во время эксперимента произошло частичное расплавление активной зоны. Повреждения удалили, а реактор отремонтировали. EBR-1 проработал до 1963 года и был очень полезен для изучения проблем безопасности охладителя и о возможности взрывной критичности. От сплава жидкого натрия и жидкого калия в дальнейшем отказались.
Под руководством адмирала Хаймана Риковера велись эксперименты с реактором-прототипом на быстрых нейтронах SIG для двигательных установок подводных лодок.
SIG с топливом из ВОУ проработал с весны 1955 года до закрытия в 1957 году. Охлаждаемый натрием SIG всю свою недолгую жизнь испытывал трудности из-за утечек в паровых генераторах.
От быстрых реакторов для морских силовых установок быстро отказались, поскольку были слишком сложными в эксплуатации, небезопасными и дорогими.
Четырёхзвёздный адмирал флота США, «отец атомного флота». Флот на 2007 год состоял из 200 атомных подводных лодок, 23 атомных авианосцев и крейсеров.
Для изучения поведения плутониевого топлива в быстрых реакторах в 1961 году в Лос-Аламосе построили и запустили 20-мегаваттный LAMPRE-I с натриевым охлаждением. В качестве топлива использовался достаточно редкий вариант – расплав плутония и железа в танталовых капсулах.
Реактор показал, что материалы активной зоны при высоких температурах и в высокорадиоактивной среде ведут себя не так, как предполагалось.
Цели реактора были достигнуты, но теперь надо было решать проблемы материалов, обеспечивающих работу активной зоны. Нужны были другие материалы.
Продолжение следует
Даже если не очень интересуетесь историей быстрых реакторов в США, Вы все равно можете поставить лайк или оставить комментарий или просто поболтать о прическе адмирала. Спасибо!
https://zen.yandex.ru/id/5ffb100597f80a7d5066acc9?lang=ru&clid=300
