Morgunblaðið - 06.10.1955, Qupperneq 4

MORGUftBLAÐIÐ
Fimmtudagur 6. okt. 1955
\ 20
'í atómsprengjum er klofnunarkeðjan stjórnlaus en í kjarnorku
ofnum er jafnvœgi haldið með efnum sem gleypa nevfrónurnar
‘felox
■
Slnímtaýytrst.
luniííafijjir njffl,
Ísóiiipa-g'ötííí

l&ivmíiTffi
i\ ' 3
Mká
Frh. af bls. 17.
milii 200 og 300 nýjar nevtrón-
ur. Eí klumpurinn er svo lítill
að 99 nevtrónur valda nýjum
klofnunum, en hinar sleppa,
minnkar keðjan og verður end-
anlega að engu. Sé klumpurinn
það stór, að 100 névtrónur valdi
klofnunum, helzt klofnurtarkeðj-
an stöðug.
Loks er klumpurinn er enn
Btærri, svo að 101 nevtrónur, eða
fleiri, valda klpfnunum, vex
keðjan.
Alls staðar er nóg af nevtrón-
um á sveirni til að koma klofn-
unarkeðju af stað. í nægilega
stórum klumpi af úraníum 235
(fáein kíló), vex hún svo ört,
að klumpurinn springur með
geysimiklu afli. Atomsprengjan
er þannig gerð, að tveim eða
fleiri litlum klumpum af U-235
er skotið saman mjög hratt í
einn stóran klump, sem svo
epringur.
Kjarnorkuðfí)
(reactor)
Þegar einn úranium kjarni
klofnar, losnar mörgum milljón
sinnum meiri orka, en kemur frá
einu atómi við bruna kola.
Brennsla eins kílós af kolum
leysir orku, sem jafngildir um
8 kílówatt-stundum, en klofnun
allra kjarna í einu kílói af úr-
aníum jafngildir um 25 milljón
kílówatt-stundum. Klofnunar-
orkan kernur þannig fram, að
klofnunarbrotin hreyfast. með
geysihraða, þ. e. hún kemur
fram sem hiti. í atómsprengjunni
N3
»3
Klófnunarkeðja í U-235
er þessi orka stjórnlaus, hún
losnar öll á einu vetfangi, en í
kjarnorkuofni er fullkomin
stjórn á orkunni, svo að hægt
er að auka eða minnka orku-
framleiðsluna eða halda henni
stöðugri.
TVÆR TEGUNDIR OFNA
MED HRÖÐUM OG
HÆGUM NEVTRÓNUM
Nevtrónur, sem fram koma við
klofnun, eru mjög hraðfara.
Sumir kjarnorkuofnar eru
byggðir á því, að nevtrónurnar
eru látnar valda klofnun meðan
þær hafa enn mikinn hraða. í þá
þarf að nota hreint U-235, en
það er enn mjög sjaldgæft og
dýrt. Venjulegt úraníum inni-
heldur aðeir.s 0.7% af .U-235, og
mjög kostnaðarsamt er að skilja
það frá.
Algengari eru þeir kjarnorku-
ofnar, sem nota hægfara nevtrón-
ur til að valda klofnun. Likindi
StjHíáóníí.

r>l,rr
■fírMi

)»unsu.-vat»sge>1TO>r
til þess að hitta U-235 kjarna
og valda klofnun er miklu meiri
fyrir hægfara nevtrónur en hrað-
ar. Með hægfara nevtrónum þarf
ekki að nota hreint U-235, held-
ur má jafnvel nota venjulegt
úraníum, sem inniheldur aðeins
0.7% af U-235, en 99.3% af U-238,
sem er ekki hægt að kljúfa með
hægfara nevtrónum. „Eldsneyti“
fyrir þessa ofna er miklu auð-
fengnara og ódýrara, en fyrir
þá fyrrnefndu. Við skulum líta
nánar á þessa ofna.
HVERNIG DREGIÐ ER ÚR
HRAÐA NEVTRÓNANNA
Úraníum er venjulega haft í
stöngum, klæddum aluminíum.
Þessum stöngum er svo stungið
í efni, sem hefur það hlutverk
að hægja á klofnunarnevtrónun-
um. Slíkt efni er kallað hægir
(moderátor). Góður hægir verð-
ur að vera þannig, að hann hægi
vel á nevtrónum án þess að
gleypa þær í sig, svo að nokkru
nemi. Ef hann gleypir töluvert
af þeim í sig, getur farið þannig,
að svo mikið af nevtrónum, sem
annars hefðu valdið klofnun,
tapist í hæginn, að klofnunar-
keðjan minnki og deyi endanlega
út. Til að hægja á er heppileg-
ast að nota efni með kjörnum
álíka þungum og nevtrónurnar
eru. Efni með þungum kjörn-
um eru óheppileg. Stálkúla hæg-
ir miklu fljótar á sér við að rek-
ast á aðrar kúlur jafnstórar en
á miklu stærri kúlur. Af þeim
síðamefndu hrekkur hún með
lítið breyttum hraða. Að þessu
leyti væri vatn, sem er samsett
úr vetni og súrefni, mjög heppi-
legur hægir, þar sem vetnis-
kjaminn er nærri jafn þungur
nevtrónunni.
Venjulegt vatn hefur þó þann
ókost, að vetniskjarninn hef-
ur mikla tilhneigingu til
að gleypa í sig nevtrónu
og breytast í þunga vetniskjarna.
Vatnið gleypir í sig svo mikið
af nevtrónum, að klofnunar-
keðjan getur ekki haldizt í venju-
legu úraníum með 0.7% af U-235.
Auka verður innihald úraníums-
ins af U-235 upp í nokkur % til
að keðjan geti haldizt með
venjulegt vatn sem hægi. Þungt
vatn, sem samsett er úr þungu
vetni og súrefni, er bezti hægir,
sem völ er á, því að það hægir
nærri eins vel á nevtrónum og
venjulegt vatn, en þunga vetnið
hefur mjög litla tilhneigingu til
að gleypa í sig nevtrónur. Þungt
vatn er bæði dýrt og erfitt að
fá, svo að grafít (kolefni) hefur
verið mikið notað sem hægir.
STILLISTÖNG ÚR EFNI,
sem GLEYPIR NEVTRÓNUR
Orkuframleiðslunni í slíkum
hlaða er stjórnað með því að
auka eða minnka klofnunarkeðj-
una. Það er gert með stöng,
stillistöng (control rod), sem 1
er efni, sem gleypir í sig sér-
staklega mikið af nevtrónum.
Bóron og kadmíum eru oftast
notuð í stillistöngum. Ef stöng-
inni er stungið langt inn í hlað-
ann, dregur hún svo mikið af
nevtrónum frá klofnunarkeðj-
unni, að hún minnkar og deyr
jafnvel út. Þegar stöngin er
dregin út, eykst keðjan.
Til að sem fæstar nevtrónur
týnist út úr hlaðanum er hann
umluktur efni, t. d. þungu vatni
eða grafít, sem endurkastar
nevtrónum inn í hlaðann.
Nú getum við litið nánar S,
hvað gerist inni í hlaðanum.
Nevtróna veldur klofnun U-235
kjarna í einni af úraníumstöng-
unum og klofnunarbrotin þjóta
burt með geysihraða. Nevtrón-
urnar, sem fram koma, eiga auð-
velt með að komast út í hæg-
inn, sem stangirnar eru í. Þar
hægja þær á sér, en lenda fljót-
lega inni í annarri, eða sömu,
úraníumstöng og valda klofnun.
Vegna hins mikla hraða kjama-
brotanna hitna úraníumsteng-
urnar, og þær mundu fljótlega
bráðna, ef hitinn væri ekki
leiddur burt, þ. e. stangirnar
kældar. Þessa hitaorku er svo
hægt að nota, t. d. til framleiðslu
, rafmagns, eins og síðar verður
I nánar vikið að.
| Kjarnarnir, sem fram koma við
klofnanir, eru mjög geislavirkh’,
senda frá sér beta- og gamma-
geisla. Auk þess kemur mikið af
nevtrónum frá hlaðanum. Þessir
1 geislar eru lífshættulegir, og
þess vegna verður að umlykja
hlaðann mjög þykkri steinsteypu
til að stoppa þá.
MEÐAN U-235 KLOFNAR
MYNDBREYTIST U-238
Að lokum skulum við athuga,
hvað verður um hinn úraníum
ísótópinn, U-238, sem myndar
99,3% af úraníumstöngunum.
Hægfara nevtrónur geta ekki klof
ið kjarna hans, en hann tekur í sig
nevtrónu án þess að klofna. Við
það eykst massatala hans um
einn, hann verður að U-239. Sá
kjarni er hverfull og sendh’ frá
sér eina betaögn (elektrónu). Þá
kemur fram kjarni nýs efnis,
neptúníum, með atomtölu (eða
prótónfjölda) 93 og massatölu
239. Þessi kjarni er líka hverfull
og sendir frá sér betaögn. Þá
kemur fram kjarni enn nýs efn-
is, plútóníum, sem hefur atóm-
töluna 94 og massatöluna 239.
Plútóníum er kjarnakleyft eins
og úraníum 235. í kjarnorkuofn-
inum myndast þá nýtt eldsneyti,
plútóníum, um leið og öðru er
brennt.
1 Prófsfeinn á norræna sasnvinnu.
HC. HANSEN, forsætisráðherra Dana, hefur sent ríkisstjórn-
. um hinna Norðurlandanna boð um þátttöku í fundi ríkis-
stjórnanna 22. og 23. október. Verður fundurinn haldinn í „Stória
krá“ í Fredensborg. Þar verður gert endanlega út um það, hvort
hægt verði að koma á sameiginlegum vinnumarkaði á Norður-
löndum. Þetta verður sameiginlégur fundur ráðherra og forseta
Norðurlandaráðsins.
Likan af kjamorkuofni, sem er í kjarnorkuveri í Iíanada. Úraníumstengurnar eru í keri mcð þungu
vatni, sem hægir á nevtrónunum. Grafítið endurkastar nevtrónum inn í hlaðann. Kringum hlað-
ann er þykk steinsteypa, til að stöðva geisla frá hlaðanum. Upp úr öllu stendur stillistöng. í
henni er efni, sem gleypir nevtrónur og takmarkar þannig klofnunarkeðjuna. Kælivatn er látið renna
gegnum úraníum-stengrmar. Kemur það út sjóð indi heitt og má nota það til að knýja hverskon-
ir aflvélar ísótópa-f öngi eru notuð þegar f. omleiodir eru eisiavir • ísótópa- í ofninum. —
Ne- trtru-góngin eru til þess a5 fá nevtrónnr irá hlaðanum til rannsókr a á verkunum þeirra.
SKÝRSUJR LAGDAR FRAM
Á síðaeta fundi Norðurlandaráðs
ins var samþykkt að láta fram
fara ýtarlega rannsókn á mögu-
leika sameiginlegs vinnumarkaðs
á Norðurlöndum. Rannsókn þessi
stendur nú yfir og er búizt við að
skýrslur verði lagðar fram á
næsta þingi Norðurlandaráðsins,
sem haldið verður í Kaupmanna-
höfn í lok janúar n.k.
DANIR OG SVÍAR SAMAN
Það eru einkum Norðmenn, sem
óráðnir eru, hvort þeir geti fall-
izt á sameiginlegan vinnumarkað
og tollabandíHag. Ef þeir hafna
i því algerlega, er hugsanlegt að
Danir og Svíar fari sínu fram og
tengi efnahagskerfi landanna
tveggja saman.
PRÓFSTEINNINN
Sagt hefur verið að hinn sam-
eiginlegi vinnumarkaður sé próf-
steinn fyrir Norðurlandaráðið. —
Segja sumir, að ef ráðið gefist
upp við verkefni þetta, þá verði
það klofið og lítils virði.
Kristián Guðfaugsson
hæstari'llarlöguiuður.
Austurstræf; 1. — Sími 3400.
SkrifstofutÍT/, kl. 10—12 og 1—5.