"Отто Фриш. О возможности создания электростанций на угле " - читать интересную книгу автора

Oтто ФРИШ

О ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НА УГЛЕ

Отто Фриш - известный австрийский ученый, физиктеоретик, один из
основоположников атомной физики, член Королевского общества. В годы
гитлеровской диктатуры вынужден был поки нуть родину и переехать в Англию.

От редактора. Приводимая ниже статья перепечатана из ежегодника
Королевского института по использованию энергетических ресурсов за 40905
год, стр. 1001.

В связи с острым кризисом, вызванным угрозой истощения урановых и
ториевых залежей на Земле и Луне, редакция считает полезным призвать к
самому широкому распространению информации, содержащейся в этой статье.
Введение. Недавно найденный сразу в нескольких местах уголь (черные,
окаменевшие остатки древних растений) открывает интересные возможности для
создания неядерной энергетики. Некоторые месторождения несут следы
эксплуатации их доисторическими людьми, которые, по-видимому, употребляли
уголь для изготовления ювелирных изделий и чернили им лица во время
погребальных церемоний.
Возможность использования угля в энергетике связана с тем фактом, что
он легко окисляется, причем создается высокая температура с выделением
удельной энергии, близкой к 0,0000001 мегаватт-дня на грамм. Это, конечно,
очень мало, но запасы угля, по-видимому, велики и, возможно, исчисляются
миллионами тонн.
Главным преимуществом угля следует считать его очень маленькую по
сравнению с делящимися материалами критическую массу. Атомные
электростанции, как известно, становятся неэкономичными при мощности ниже 50
мегаватт, и угольные электростанции могут оказаться вполне эффективными в
небольших населенных пунктах с ограниченными энергетическими потребностями.
Проектирование угольных реакторов. Главная трудность заключается в
создании самоподдерживающейся и контролируемой реакции окисления топливных
элементов. Кинетика этой реакции значительно сложнее, чем кинетика ядерного
деления, и изучена еще слабо. Правда, дифференциальное уравнение,
приближенно описывающее этот процесс, уже получено, но решение его возможно
лишь в простейших частных случаях. Поэтому корпус угольного реактора
предлагается изготовить в виде цилиндра с перфорированными стенками. Через
эти отверстия будут удаляться продукты горения. Внутренний цилиндр,
коаксиальный с первым и также перфорированный, служит для подачи кислорода,
а тепловыделяющие элементы помещаются в зазоре между цилиндрами.
Необходимость закрывать цилиндры на концах торцовыми плитами создает
трудную, хотя и разрешимую математическую проблему.
Тепловыделяющие элементы. Изготовление их, по-видимому, менее сложно,
чем изготовление элементов для ядерных реакторов, так как нет необходимости
заключать горючее в оболочку, которая в этом случае даже нежелательна,
поскольку она затрудняет доступ кислорода. Выли рассчитаны различные типы
решеток, и уже самая простая из них - плотноупакованные сферы, -
по-видимому, вполне удовлетворительна. Расчеты оптимального размера этих
сфер и соответствующих допусков находятся сейчас в стадии завершения. Уголь