Войти
Образовательный портал. Образование
  • Что показывает коэффициент обеспеченности финансовых обязательств активами Обеспеченность обязательств финансовыми активами в бюджетном учреждении
  • Как приготовить классические вареники с творогом
  • Как сделать тесто для яблочной шарлотки Как приготовить шарлотку с яблоками песочное тесто
  • Отечественной войны 2 степени
  • День полного освобождения Ленинграда от фашистской блокады
  • Манная каша на молоке: пропорции и рецепты приготовления Манная каша 1 порция
  • Как горит натрий. Тушение горящих щелочных металлов. Тушение пожаров водой

    Как горит натрий. Тушение горящих щелочных металлов. Тушение пожаров водой

    Горе тем, которые зло называют добром,
    и добро - злом, тьму почитают светом, и
    свет - тьмою, горькое почитают сладким,
    и сладкое - горьким!
    Горе тем, которые мудры в своих глазах
    и разумны пред самими собою...
    За то - как огонь съедает солому, и пламя
    истребляет сено, так истлеет корень их,
    и цвет их разнесется как прах, потому что
    они отвергли Закон Господа Саваофа
    (Исайя, 5:20-24)

    Характеристики сжигающей ложки

    Отсюда важна ложка горения, поскольку она позволяет манипулировать веществами, подлежащими нагреву. Лоток для сжигания - это лабораторный инструмент, состоящий из длинной металлической ручки и маленькой чашки на конце рукоятки. Ручка лотков сгорания покрыта теплоизоляционными материалами, так что она безопасна для человека, проводящего эксперимент.

    Какова цель ложек для сжигания в лабораториях?

    Кроме того, металл, который образует стаканчик в конце, способен выдерживать высокие температуры, чтобы предотвратить его плавление во время процесса горения; Обычно он изготовлен из нержавеющей стали. Основная цель ковша для горения состоит в том, чтобы обеспечить нагревание различных веществ и безопасное проведение реакций горения. Вот почему этот инструмент разработан.

    Na (натрий) - щелочной металл из первой группы таблицы Менделеева, атомный номер 11;
    ядро атома Na содержит 11 протонов и 9-17 нейтронов, образуя изотопы с массовыми числами 20-28, стабильным является только изотоп Na-23 (11 протонов и 12 нейтронов), этот изотоп составляет 100% природного натрия.
    Натрий - мягкий серебристый металл, температура плавления 97,8С, температура кипения 882,9С, удельная теплота испарения 4345 КДж/кг (86,36 КДж/моль), теплоемкость 1,33 КДж/кгК (жидкого);
    плотность 0,968 (20С), в расплавленном состоянии от 0,930 (97,8С) до 0,809 (600С), в расплаве очень подвижен и текуч, в том числе потому, что концентрация атомов Na в расплаве (2,1Е22 на куб.см) заметно мала по сравнению с другими металлами (2,9-3,3Е22 на куб.см у Bi., Pb и Sn) - это обусловлено электронным строением атома Na (один валентный электрон на "рыхлой" 3S - орбитали).

    Реакции горения, реакции между соединением и окислителем являются экзотермическими реакциями, что означает, что они выделяют тепло. Поэтому для предотвращения ожогов необходимо принимать меры предосторожности при работе с процессами горения. Как указано выше, ложка сгорания используется в экзотермических реакциях. В этом смысле его целью является защита человека, который выполняет эксперимент.

    Вот почему он имеет длинную рукоятку, расположенную под определенным углом, так что нагретое вещество находится далеко от тела человека. Тот факт, что ручка длинная, позволяет легче обрабатывать вещества и откладывать их в других контейнерах, в которых последуют последующие эксперименты, без использования других инструментов в качестве посредников.

    По своей тепловой инерции натрий значительно уступает другим металлам: чтобы нагреть 1 кубометр жидкого натрия от температуры 550С до Ткип и испарить его, нужно затратить 3432 МДж тепла, а для олова - 22895 Мдж, свинца - 10740 Мдж, висмута - 9882 Мдж. Это значит, что если при мощности реактора 1000 МВт внезапно прекратится теплоотвод из активной зоны (например из-за закупорки труб), то через 3-4 секунды реактор взорвётся от давления испарившегося натрия, и среагировать на это могут не успеть, тогда как при свинцово-висмутовом теплоносителе такое произойдет через 10-12 секунд, а при оловянном - через 23 секунды.
    По химической инертности и теплофизическим свойствам оптимальным теплоносителем является олово: оно имеет высокую температуру кипения, мало испаряется, и быстро остывает. По своим нейтронно-физическим свойством олово вполне подходит: хотя оно (как и натрий) не годится для ядерных реакторов на тепловых нейтронах (олово поглощает почти все нейтроны прежде их торможения до температуры среды), но для реакторов на быстрых нейтронах олово вполне годится (такие реакторы делали даже на ртути). При поглощении ядром олова нейтрона в небольшом количестве образуются стабильные и не опасные изотопы сурьмы и теллура (олово вообще самый стабильный элемент - у него самое большое число стабильных изотопов), поэтому если теплоноситель всё-таки выльется наружу, то сильной радиации не будет. Олово не взаимодействует с азотом и слабо окисляется на воздухе, покрываясь защитной плёнкой окислов, а оксид олова плавится при 2000С и не растворяется в воде - поэтому, даже если олово окислится, то радиоактивные вещества не выйдут за пределы реакторного блока. Единственным недостатком олова является то, что оно будет растворять конструкционные стали (но не бериллий), тогда как натрий и свинец с ними не взаимодействуют. Однако это не является препятствием, так как, во-первых, олово можно насытить атомами железа и хрома (порядка 1%), что устранит коррозию сталей, а во-вторых, трубопроводы и облицовку поверхностей вообще лучше сделать из магниевого стекла MgSiO3 (Тпл=1557С) или алунда Al2O3 (Тпл=2050С), а лучше из берилливого стекла Be2SiO4 (Тпл=1560С), самым же лучшим материалом является керамика или стекло из оксида бериллия BeO (Тпл=2550С), которые имеют теплопроводность как у металлов = 25 Вт/мК при 1000К (у металлического урана теплопроводность 28 Вт/мК). Такая же теплопроводность у карбида кремния - но у него высок риск возгорания на воздухе при 2800С.

    Кроме того, тонкость этих ложек позволяет вводить их в узкие контейнеры, такие как пробирки. Чайные ложки горения часто используются для проверки наличия горючих газов внутри контейнера, такого как кислород или диоксид углерода. Добавленный ко всем преимуществам, уже представленным, устойчивость к жаре ложки делает то, что нагретые вещества не страдают от дополнительных изменений, вызванных теплом, что может произойти, если материал ложки расплавится.

    Например, это делает ложку сгорания незаменимым элементом в любой лаборатории. Лоток для горения можно использовать в сотнях экспериментов. В этом случае следует использовать ложку для сжигания, так как реакция является энергичной и экзотермической, что может привести к несчастным случаям на коже человека, проводящего эксперимент.

    В силу описанного строения электронной оболочки атома Na, он по своим химическим свойствам является одним из самых активных металлов, и легко взаимодействует со многими веществами. На воздухе натрий быстро окисляется и может самовоспламениться (особенно в нагретом состоянии), а раскаленный натрий взаимодействует даже с азотом воздуха, образуя нитрид натрия, который разлагается парами воды с образованием горючего и ядовитого аммиака. Сам натрий бурно взаимодействует с водой выделяя водород, даже со взрывом. По этой причине натрий хранят под слоем минерального масла или керосина, очищенных от примесей воздуха и воды, в плотно закрытых емкостях, исключающих доступ воздуха и влаги.

    Что происходит, когда эти два вещества контактируют, происходит реакция окислительного восстановления, в которой натрий горит желтым пламенем, создавая в качестве продукта хлорид натрия или поваренную соль. Если ложка горения не используется, существует опасность серьезных ожогов.

    В этом эксперименте кусочки яблочной кожи разрезают и помещают в стеклянную банку. В отдельной бутылке добавляют дистиллированную воду и универсальный индикатор. В ложке для горения порошок элементарной серы нагревается. При нагревании серы в этом приборе избегают вдыхания вредных газов.

    ИСТОРИИ С НАТРИЕМ:

    Изобретатель электрической свечи П.Н.Яблочков пытался разработать электрическую батарею из натрия, и хранил у себя в домашней лаборатории несколько пудов металлического натрия. Однажды произошло возгорание, и жена Яблочкова с трудом отговорила прибывших пожарных тушить пламя водой. Пожар удалось потушить коврами и песком, а самого Яблочкова нашли лежащим возле его натровой батареи полузадохнувшимся. Его удалось откачать, но это событие было одной из причин, по которой Яблочков не смог реализовать свои изобретения.

    Быстро, поставьте эту ложку в контейнер с кожей яблока и крышкой, чтобы предотвратить утечку газа. Через короткое время кожа яблок становится обесцвеченной. Затем серу снова нагревают в горшке для сжигания, и на этот раз она вводится в следующий контейнер, который имеет универсальный индикатор, который меняет цвет при контакте с газами, выделяемыми серой.

    Почему цвет огня варьируется от одного материала к другому? Является ли температура другой? Цвет в основном зависит от химического элемента в большом количестве в сжигаемом материале. Наиболее распространенным, наблюдаемым при пожарах и простых свечах, является желтоватое пламя, являющееся результатом сгорания натрия, который испускает желтый свет при нагревании до высоких температур. «Мы чаще видим этот тип пламени, потому что натрий является наиболее распространенным химическим элементом в деятельности человека», - объясняет Атилио Ванин, химик из Университета Сан-Паулу.

    После войны в 1947 году в США началось сокращение производства синтетического каучука, для чего применялся металлический натрий. На складе скопилось 9 тонн натрия, и его, сочтя окислившимся, решили уничтожить, сбросив в озеро Линор (штат Вашингтон). В результате произошол сильный взрыв, пламя и дым от которого поднялись на высоту 3 километра.

    Часто основание пламени является синим из-за недостатка кислорода в этой области, что вызывает образование угарного газа. Когда во время сгорания выделяются атомы меди или бария, как и при электропроводке, цвет пламени становится зеленоватым. В вспышках обычно встречается пламя фиолетового цвета, в результате калия, выделяемого деревом деревьев. Другой тип огня, который едва ли образуется при сжигании материалов, но обычно появляется в фейерверках, является ярко-красным продуктом сгорания кальция.

    Иногда пламя также может быть невидимым, например, полученным метанолом, довольно чистым спиртом, который не имеет ни одного из четырех упомянутых химических элементов. Температура зависит от химического состава и количества сжигаемого материала, но не связана с цветом. Например, в веществах, образованных углеводородами, чем выше цепь атомов, тем горячее пламя. Пламя свечи, например, составляет 800 градусов, а плита - сжигание метанола намного холоднее.

    Примечание: в реакторе БН-800 предусмотрено использовать 880 тонн металлического натрия и 11 тонн урана в смеси с оружейным плутонием. Причём рабочая температура натрия будет 550С (для сравнения: бумага загорается при 420С), а давление в корпусе реактора 140 атмосфер (в автомобильной шине 5 атмосфер - и то взрывается). Радиоактивность натрия в первом контуре реактора примерно 20 Кюри на литр (от Na-24) + 4 Кюри на литр (от Na-22) , а суммарная активность всего натрия в реакторе - порядка 21 миллионов Кюри, что эквивалентно 21 тонн радия, и если всё это вырвется наружу, то получится новый Чернобыль. Образующийся при горении натрия оксид натрия возгоняется в парообразное состояние при температуре 1275С, вполне достижимой при массовом горении натрия. А уран сам по себе сильно ядовитый металл (в чисто химическом смысле), и так же как и натрий, горит на воздухе. Оксид урана возгоняется при 1600С, и его мелкие частицы могут разноситься потоками воздуха очень далеко: например, при горении остатков ядерного топлива в Чернобыльком реакторе поток газов выносил мелкодисперсную пыль радиоактивного графита и окислов урана (с продуктами его распада) на высоту до 1200 метров, и всё это выпадало даже на Урале и в Англии (на расстояниях 2200 км и более), а следы чернобыльской радиации обнаружены даже в Антарктиде. Примеры радиационных катастроф (выброс на ПО Маяк, катастрофа в Чернобыле) показывают, что обычно область наиболее опасных радиоактивных загрязнений простирается на расстояние 150-250 км от эпицентра, а в других местах загрязнения локализуются пятнами, образование которых определяется метеорологическими и климатическими условиями.

    Указывает, какая из следующих химических реакций - реакции сжигания. При приготовлении на газовой плите мы используем энергию от химической реакции между метаном и диоксидом в воздухе, что дает углекислый газ и воду в газообразном состоянии. Указанная реакция представляет собой живое горение. Рассмотрим следующие окислительно-восстановительные реакции.

    При необходимости установите химические уравнения. Определяет образующиеся оксиды. Семья Филиппа готовилась к другому дню. Именно тогда мать поняла, что газ в бутылке заканчивается. На печке молоко не нагревалось. В спешке, чтобы согреть молоко, отец Филипе положил в спирт алюминиевый баллон с этиловым спиртом и поджег его спичкой. Затем он поставил чайник над пламенем, закрывая отверстие банки.

    Из правил лабораторной работы с натрием (http://fptl.ru/tehnika_bezopasnosti/schel_met_01_2.html):

    Вследствие высокой химической активности натрия работа с ним в лаборатории представляет серьезную опасность. В то же время натрий широко применяется для абсолютирования углеводородов и простых эфиров. Частая работа с ним приводит к известному психологическому эффекту — адаптации к опасности. Даже опытные работники иногда грубо нарушают правила обращения с металлическим натрием. Ежегодно по этой причине в химических лабораториях происходит значительное число взрывов и пожаров.
    Во избежание несчастных случаев следует уничтожать остатки натрия сразу после их образования.
    Во влажном воздухе достаточно большие куски через некоторое время могут воспламениться. Дисперсии металлического натрия в углеводородах немедленно воспламеняются на воздухе при удалении растворителя.

    Через какое-то время никаких признаков прогрева молока! Поскольку пришло время взять Филиппа в школу, они были довольны йогуртом и ушли на еще один день работы. Какое топливо используется в печи? Почему молоко из чайника на печке медленно прогревается?

    Какое топливо пытался использовать отец Филиппа, чтобы нагреть молоко? Почему попытка не работала? Что бы вы сделали, если пламя этилового спирта не исчезло? Он рассматривает сжигание натрия в кислороде, что приводит к образованию твердого оксида натрия.

    Выполните следующую схему. Определяет топливо и окислитель. Соблюдайте и интерпретируйте следующие две цифры. В эксперименте, показанном на рис. 1, в этом случае коррозия замедляется? В эксперименте на рис. 2, почему уровень воды повышается в стекле? Железный объект подвергается воздействию влажного воздуха в течение нескольких месяцев, в конечном итоге ржавеет.

    Сотрудник А. выполнял работу, связанную с получением и использованием дисперсии металлического натрия в органическом растворителе. До этого ему неоднократно приходилось работать со щелочными металлами, однако с необходимостью получения дисперсии он столкнулся впервые. В оригинальной статье, откуда сотрудник заимствовал методику работы, ничего не говорилось о повышенной опасности дисперсий щелочных металлов, указывалось только, что все манипуляции необходимо проводить в аргоне.
    Сотрудник приготовил дисперсию натрия в толуоле в колбочке вместимостью 200 мл под аргоновой «подушкой», затем вылил в токе аргона полученную дисперсию в литровую реакционную колбу и отложил пустую колбочку на поддон для грязной посуды, стоящий рядом с установкой в вытяжном шкафу. Он заметил, что на стенках и горле колбочки остался налет мелкораздробленного натрия, и собирался ополоснуть ее спиртом. Однако сразу же. как только в колбочку попал воздух, произошла вспышка. Сотрудник инстинктивно отдернул руки и при этом уронил капельную воронку, содержащую 200 мл органического растворителя. Воронка разбилась, растворитель воспламенился, огонь охватил реакционную колбу. К счастью колба не разбилась и пожар удалось сравнительно быстро ликвидировать с помощью углекислотных огнетушителей.
    При анализе происшествия выяснилось, что сотрудник не знал о том. что дисперсии натрия мгновенно воспламеняются в воздухе. За три месяца до этого он сдал экзамен по технике безопасности, однако в инструкции по работе со щелочными металлами не были упомянуты свойства дисперсии. Во время предварительного обсуждения работы с руководителем сотрудник не информировал его о том, что собирается заменить обычно используемую натриевую проволоку дисперсией, считая это несущественной деталью.

    Что вызывает железную ржавчину? Выберите вариант, который правильно выполнит следующее предложение. Выполните следующий текст. Какие процессы можно использовать для защиты железа от коррозии? Как вы объясните следующее утверждение? «Не все металлы подвергаются коррозии при окислении».

    Серебро, подвергшееся воздействию чернозема воздуха, потому что оно реагирует с диогенионом, превращающимся в оксид серебра. 1, который является окислительным реагентом. 2, который является химическим элементом, который окисляется. 3, который является уменьшающимся химическим элементом.

    Натрий бурно взаимодействует с водой:

    Na + H20 = NaOH + 1/2H2 + 142 кДж/моль.

    Теплоты реакции часто бывает достаточно для воспламенения образующегося водорода. При растворении небольших кусочков натрия в холодной воде (ниже 40 °С) воспламенения, как правило, не происходит. Однако, если подвижность кусочков натрия ограничена (например, они помешены в вязкий раствор или на мокрую фильтровальную бумагу), воспламенение неизбежно. Особенно опасен контакт натрия с водой в условиях, когда выделяющийся водород накапливается в ограниченном объеме, например при попадании воды в колбу с остатками натрия; следствием обычно бывает взрыв воздушно-водородной смеси. При контакте натрия со льдом происходит взрыв...

    Группа учеников заметила, что гвозди, когда они ржавые, тяжелее. Он фиксирует химическую реакцию, описывающую процесс, и объясняет тот факт, что они заинтриговали их. Калий реагирует с кислородом, получая смесь окиси калия и пероксида калия, которая образует пламя.

    Определяет топливо и окислитель в этой химической реакции. Напишите правильное химическое уравнение, которое выражает реакцию, которая произошла. Он измеряет сгорание для своего типа. Железный гвоздь вводили в раствор сульфата меди, цвет которого синий. Через некоторое время решение стало более ясным, и гвоздь был окружен красноватым твердым веществом.

    Японский опытный реактор "Мондзю" с натриевым теплоносителем в городе Цуруга, расположенном в префектуре Фукуи в 350 километрах к западу от Токио, был закрыт в 1995 году менее чем через два года после его запуска. Причиной этого стала утечка 650 килограммов раскаленного металлического натрия из второго контура, в результате которой на атомной станции возник пожар. Натрий второго контура не проходит через активную зону реактора, а лишь через теплообменник отбирает тепло от натрия первого контура, поэтому не облучается нейтронами и не очень радиоактивен. Несмотря на то, что пожар не привел к человеческим жертвам и выбросам радиации, инцидент вызвал волну общественных протестов, и реактор был закрыт..

    Почему решение было понятнее? Это реакция. Основные процессы физико-химической инженерии при окислении воды и объективном восстановлении окислительно-восстановительных обработок Основные понятия химической реакции окислительно-восстановительных фундаментальных понятий по дезинфекции окислителей и дезинфектантов руководство по выбору окислительные восстановители.

    Химическое восстановление кислорода

    Физико-химические методы восстановления отвечают очень конкретным целям, таким как. Используется сульфит натрия или бисульфит аммония, который, хотя и более дорогой, проще реализовать и имеет более широкий буферный эффект.


    Три приложения являются общими: очистка котловой воды, кондиционирование замкнутого контура охлаждения и вторичное восстановление воды.

    Из "Правил пожарной безопасности при эксплуатации зданий и сооружений..." (ППБ-С 1983):

    3.15.1. Щелочные металлы с карбидом кальция в количестве до 1 , 5 т допускается хранить в отдельной секции общего несгораемого склада химикатов. В соседних помещениях, где хранятся щелочные металлы и карбид кальция, допускается хранить только несгораемые и не реагирующие со щелочными металлами материалы.

    Уменьшение остаточных окислителей

    В таблице 42 приведены различные пути сокращения с теоретическими количествами связанных с ними чистых реагентов. Наиболее широко используемый метод включает бисульфит натрия. Остаточный окислитель в некоторых случаях должен быть уменьшен или полностью устранен.

    Устранение остаточного хлора




    Наиболее часто используемыми агентами являются двуокись серы и бисульфит натрия, которые действуют в соответствии со следующими реакциями.


    Реакции протекают так быстро, что при распределении питьевой воды достаточно времени для контакта в трубопроводе. Дозирование восстановителя контролируется путем рабства остаточного хлора.

    3.4. ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ОБРАЩЕНИИ С ЕДКИМИ, ЯДОВИТЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ, КАЛИЕМ, НАТРИЕМ

    3.4.2. Запрещается работать со щелочными металлами в помещениях с высокой влажностью или допускать их контакт с водой, хлорсодержащими органическими соединениями и твердой двуокисью углерода.
    3.4.3. Работа с калием и натрием должна проводиться в вытяжном шкафу в металлических противнях, вдали от источников воды и огня.
    3.4.4. Хранить металлический калий и натрий следует под слоем обезвоженного керосина, парафина или трансформаторного масла в стеклянной банке с притертой пробкой. Загружать эти металлы в аппараты и вынимать их из тары следует сухими тигельными щипцами.
    3.4.5. Резать металлический калий и натрий необходимо на фильтровальной бумаге сухим и острым ножом. Первичная резка калия должна производиться под слоем трансформаторного масла или керосина.
    3.4.6. Отходы (обрезки) металлических калия и натрия необходимо собирать в банку с керосином для последующего уничтожения. Выбрасывать отходы металлических калия и натрия в канализационную раковину, ведро и т. п. категорически воспрещается.
    Накапливание остатков и обрезков щелочных металлов, и их смешивание категорически запрещается. Обрезки калия собирают в отдельную банку и уничтожают в тот же день.
    3.4.7. При тушении загоревшихся металлических калия и натрия следует применять порошковый огнетушитель, сухой песок и сухую магнезию. Категорически запрещается применять для тушения воду и двуокись углерода

    В силу своей химической активности натрий восстанавливает из соединений многие другие металлы и неметаллы (он горит даже в азоте и углекислом газе). Против натрия могут устоять только оксиды лития, бария, кальция, стронция и магния, а вступив в контакт с оксидом урана из топливных элементов реактора, при высоких температурах натрий будет восстанавливать его до металлического урана:

    4Na+UO2 = 2Na2O + U

    При этом часть образующегося металлического урана будет растворяться в жидком натрии и гореть вместе с ним, образуя радиоактивные аэрозоли (в жидком натрии растворяется около 0,001 атомного процента урана, но во всей массе теплоносителя его растворится примерно 100 кг). А несгоревший уран (как и само урановое топливо - его плотность 11 г/см3) будет опускаться на дно, образуя там высокие концентрации, что приведёт к усилению ядерных реакций, и, как минимум, тепловому взрыву с разбрызгиванием содержимого реактора и последующим химическим взрывом этой дисперсии в воздухе. Критическая масса U-235 в растворе - около 1 кг, а в 11 тоннах ядерного топлива в БН-800 содержится до 25% U-235 в смеси с оружейным плутонием, который еще опаснее.
    И не исключено, что при химическом взрыве этой среды в её десятках тонн урана и плутония начнется цепная ядерная реакция на резонансных нейтронах - ведь при химическом взрыве достигаются температуры до 50000К, а "остывшие" до такой температуры нейтроны имеют как раз энергию резонансов ядра урана. Тогда это будет уже не химический, а ядерный взрыв, по мощности эквивалентный взрыву не менее 6 миллионов тонн тротила. В этом случае будет полностью уничтожено всё в радиусе 9 км, а от Белоярской АЭС вообще останется оплавленная яма 150 метров глубиной и диаметром 600 метров, и на расстояниях до 15-20 км будут сильные разрушения и пожары. Екатеринбург (в 45 км от Заречного) окажется вне зоны сильных разрушений, но после взрыва выпадет более 5 тонн сильно радиоактивных изотопов (не считая облучённой пыли и остатков урана из реактора БН-600, который тоже испарится). Радиоактивные продукты взрыва поднимутся на высоту 30 км, остынут там, и осыпятся. Основная их часть осядет в полосе длиной 800 км и шириной 55 км - и, кроме Екатеринбурга (где будет от 3000 до 9000 рентген в час, и погибнут все, кто не успеет убежать за 4-5 минут), это облако может загадить Тюмень, Омск, Курган, Челябинск, Уфу, Пермь, Ижевск, Киров, Йошкар-Олу, Казань, Куйбышев, Оренбург... Повезёт тем, от кого дует ветер.

    Но даже если этого не произойдет, а радиоактивные пары химического взрыва натрий-урановой смеси просто разлетятся вокруг и осядут на землю, то и это будет катастрофа не менее тяжолая, чем в Чернобыле. Десятки тонн урана, плутония, и радиоактивного натрия загадят все окрестности, и придется эвакуировать население Екатеринбурга (более 1,5 миллиона человек) и многих других городов Урала, так что уральская промышленность на много лет выйдет из строя - а потом её трудно будет восстановить. А сколько людей погибнет просто во время паники, когда все ринутся из города спасаться от радиоактивного облака... Такова будет цена натриевого теплоносителя.

    Пока натриевый реактор работает в штатном режиме, контакту натрия с урановым топливом препятствует стальная оболочка топливного элемента (ТВЭЛа). Однако, если натрий начнет гореть, к тому же в условиях сильной радиации, то эти оболочки разрушатся из-за весьма активных радиохимических реакций, характерных для радиационного пожара.

    При поглощении нейтронов ядрами Na-23 образуются бета-радиоактивные ядра Na-24, которые излучают электроны с энергиями 1,39 и 4,17 Мэв и гамма-кванты с энергиями 1,37 и 2,75 Мэв, переходя в стабильные ядра Mg-24 с периодом полураспада 15,02 часа. Кроме того, при выбивании из ядра Na-23 нейтрона (что тоже случается) образуется тоже радиоактивный Na-22, излучающий позитроны с энергией 0,545 и 1,82 Мэв, и гамма-кванты с энергиями 0,511 и 1,27 Мэв. Для защиты от всех этих излучений необходим экран из бетона толщиной не менее 1,3 метра или стали толщиной не менее 28 см, или 17 см свинца, в воде они проникают на расстояние более 2 метров, а в воздухе - до 10 метров. Радиоактивность облученного натрия сохраняется в течении десятков лет (у Na-22 период полураспада 2,6 лет), пока не распадутся все активные ядра.

    Вылетающие из радиоактивного натрия (и продуктов распада урана) высокоэнергетические электроны и позитроны активируют специфические радиохимические реакции в окружающем веществе. Во-первых, при распаде Na-24 образуется весьма химически активный Mg-24 (применяется в пиротехнике для организации ярких вспышек), который, испытывая отдачу при вылете электрона, с большой энергией взаимодействует с окружающими атомами, выделяя большое количество тепла, что усиливает радиационное горение в среде. Кроме этого, вылетающие из радиоактивных ядер высокоэнергичные электроны и гамма-кванты ионизируют окружающие атомы, выбивая из них вторичные электроны, которые сильно активируют реакции горения. Это свойство "горячих" электронов (с энергиями 100Кэв, что на порядок меньше, чем у электронов из Na-24) применяют в технике для сверления (точнее - прожигания) алмазов, кремния и тугоплавких металлов в токе кислорода (см. библиографию). Например, попав в атом железа в оболочке ТВЭЛа, такой электрон превратит его в активный катион, который сильно взаимодействует с кислородом воздуха, к тому же воздух тоже ионизируется и диссоциирует с образованием атомарного азота, атомарного кислорода и озона, весьма химически активных. Поэтому в таких условиях сталь будет гореть, что наблюдалось и в Чернобыле. Это значит, что в радиационном пожаре стальной корпус реактора сгорит, сгорят и стальные оболочки ТВЭЛов, и ничто не сможет препятствовать контакту раскалённого натрия с урановым топливом - со всеми последствиями...

    ПОЯСНЕНИЕ: ОГНЕННЫЙ СМЕРЧ - явление, возникающее при горении большого количества сильногорючего вещества, когда в результате большого по величине и объёму тепловыделения возникает мощный конвективный поток раскаленных газов, с большой скоростью всасывающий в себя окружающий воздух и другие предметы (даже пожарников). Единственный способ тушения - сильный направленный взрыв, сбивающий пламя, однако при тушении таких веществ как ракетное топливо или натрий и это не поможет, так как они самовозгораются. Пример мощного огненного смерча - атомный гриб, возникающий при взрыве ядерного боеприпаса у земли.
    При горении больших количеств вещества на площади более 1000 гектаров отдельные огненные смерчи сливаются в сплошной конвективный пожар, который называется огненным штормом (см. пожар в Дрездене).

    Литература: Курт Воннегут, "Бойня номер пять".

    Выглядеть это будет так:

    вид сверху:

    из Екатеринбурга это будет смотреться аналогично такому:

    вид с 27 километров в динамике:

    http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B2%D0%B8%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B2%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B1%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B0_%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D1%89%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8 - конкретные представители

    http://www.bbc.co.uk/russian/specials/usaterror/bombs/fuel_air/5.shtml - общее действие

    http://www.bbc.co.uk/russian/specials/usaterror/bombs/fuel_air/9.shtml - действие на людей

    Если преположить, что таким образом взорвется примерно половина натрия из БН-800 (а это около 500 тонн), то такой взрыв (только натрия!) по мощности будет эквивалентен 1000 тонн тротила (натрий в два раза мощнее тротила), то есть это будет как взрыв небольшой атомной бомбы...

    Эффект будет таким: от энергоблока останется яма диаметром 90-100 метров и глубиной 15-20 метров, все здания в радиусе 200-300 метров будут разрушены, и все кто находился ближе 500 метров получат травмы и увечья. А потом вся радиоактивная дрянь горячим облаком поднимется на высоту примерно 2 км (в зависимости от погодных условий), и, как показывает пример кыштымского взрыва 1957 года, загадит окресности на 250-300 километров...

    И это если взорвется только часть натрия, а всего там его 910 тонн...

    Так что, для жителей окрестностей БАЭС можно порекомендовать такой алгоритм поведения: если увидите огненное облако, сразу ложитесь лицом к земле и ногами к нему, прижав пятки к поверхности - это чтобы вас не поломало ударной волной. А когда она пройдет, то, если сможете, сразу бегите от эпицентра и поперек направлению движения облаков - и как можно быстрее...

    Когда представителей Белоярской АЭС спросили, чего они будут делать, когда начнут полыхать сотни тонн раскаленного натрия из их реактора, то они злобно пялились и похабно отбрехивались, что, мол, быстро засыпят всё это землёй. Сомнительно: во-первых, на их электростанции не видно тех тысяч тонн земли, которыми они собираются засыпать свой реактор, и той могучей техники, которая это осуществит за несколько секунд. Ведь это не такое простое дело, так как натрий - очень легкий металл, земля и песок в нем тонут, так что накидать на него песку можно, но натрий всплывет. Чтобы подавить горение нужно насыпать столько земли, чтобы натрий увяз в этой массе, а это много. Закидать землей сотню килограммов натрия ещё не трудно, а сотню тонн - это уже непомерная техническая проблема. Поэтому разрешается держать в одной секции хранилища не более 1,5 тонны натрия. Ведь не трудно подсчитать, что если разольётся и будет гореть, скажем, 100 тонн натрия, то для его засыпки понадобится не менее 100 тонн грунта. Один грузовик-самосвал перевозит 5 тонн, и нужно будет обеспечить быстрый подъезд и разгрузку не менее 20 самосвалов с грунтом, да еще нужно предусмотреть, что в случае завалов придется расчищать и готовить им путь, для чего тоже нужны техника и время. Причем вся эта техника должна стоять в боевой готовности, способная в нужный момент ринуться засыпать реактор - а сколько это будет стоить? Это во-первых.
    А во-вторых, когда разольются и начнут полыхать сотни тонн раскаленного радиоактивного натрия, то они к этому радиоактивному смерчу даже не смогут подойти, а кто подойдёт - сразу погибнет: как показали исследования, концентрация радиоактивных аэрозолей там будет до 10 г/куб.метр (не считая пламени и проникающей радиации). А их стальная техника (если таковая есть) будет в этом радиационном пожаре гореть, как горит сталь в струе газорезной горелки. Если же они надеются засыпать натрий мощным взрывом, то для насыпания такой массы грунта им понадобится взорвать примерно 1000 тонн тротила - что называется страшный взрыв гасит пламя (причём без достаточных гарантий). И при любом раскладе Заречный с его жителями будет стёрт с лица Земли. Так что, только никчемные пустобрехи и кабинетные бумагомараки могут так легкомысленно пустословить о том, что они этот натрий сразу закидают.

    http://atominfo.ru/news6/f0704.htm - расплавление топлива в реакторе первого блока АЭС фукусима произошло скорее, чем считалось ранее. TEPCO представила результаты нового анализа, из которого следует: активная зона была разрушена спустя 16 часов после землетрясения 11 марта 2011 года.

    БИБЛИОГРАФИЯ

    Химический энциклопедический словарь, М, СЭ, 1983, с.360
    Вредные вещества в промышленности (справочник), Л, Химия, 1977, т.3
    Физические величины. Справочник, М, Энергоатомиздат, 1991, с.995
    Гордеев Н.В., Кардашев Д.А.,Малышев А.В., "Ядерно-физические константы", М, Госатомиздат, 1963
    Ядерная энциклопедия. М, 1996.
    "Энциклопедия по безопасности и гигиене труда", М, Профиздат, 1982:
    натрий - т.2, с.1251,
    радиоактивные вещества (и Na-24) - т.3, с.1989
    уран - т.4, с.2659,
    плутоний - т.3, с.1721,
    ядерные реакторы - т.4, с. 3052
    Савельев П.С.,"Пожары-катастрофы", М, Стройиздат,1994.
    Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий, кн.1, М, 1995, с.157, 168-179
    Борьба с пожарами на объектах народного хозяйства в условиях ядерного поражения, Воениздат, 1982
    Лемиденко Г.П. и др.,"Защита бъектов народного хозяйства от оружия массового поражения.Справочник", Киев, 1987
    Котляревский В.А, Ганушкин В.И.,Костин А.А., Ларионов В.И., "Убежища гражданской обороны. Конструкции и расчет", М, Стройиздат, 1989.
    Правила пожарной безопасности при эксплуатации атомных станций (ППБ АС 95)
    Правила радиационной безопасности
    Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99)
    Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03)
    Правила безопасности для складов сжиженных углеводородных газов и легковоспламеняющихся жидкостей под давлением (ПБ 03-110-96); с Изменением № 1 (ПБИ 03-509(110)-02)
    Правила изготовления паровых и водогрейных котлов, сосудов, работающих под давлением, трубопроводов пара и горячей воды с применением сварочных технологий (ПБ 03-164-97)
    Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных (ПБ 03-384-00)
    Методические указания по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов (РД 10-165-97)
    Типовая инструкция по контролю металла и продлению срока службы основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций (РД 10-262-98) (РД 153-34.1-17.421-98)
    Положение о регистрации, оформлении и учете разрешений на изготовление и применение технических устройств в системе ГГТН России (РД 03-247-98)
    Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов (РД 03-418-01)
    Сборник нормативных материалов по безопасности АЭС. М, Энергоатомиздат, 1985
    Справочник монтажника тепловых и атомных электростанций, в 2 томах, М, Энергоатомиздат, 1981
    Правила проектирования и безопасной эксплуатации установок, работающих со щелочными металлами (ППБО 127-68)
    Владимиров В.И.,"Физика ядерных реакторов", М, Либроком, 2008, с.96-97.
    Петросьянц А.,"Проблемы атомной науки и техники", с.204, 329-334
    Дриц М.Е., Зусман Л.Л.,"Сплавы щелочных и щелочеземельных металлов", М, Металлургия, 1986, с.102-106
    Курнаков Н.С.,"О сплавах магния с оловом и свинцом", Собрание избранных работ, Т.2, с.24-32
    Жидкометаллические теплоносители, М, Атомиздат, 1976, с. 212
    Жидкие металлы (сборник), М, Атомиздат, 1969
    Колобашкин В.М.,"Бета-излучение продуктов деления". Справочник, М, Атомиздат, 1980
    Пинаев А.К.,"Сольватированный электрон в радиационной химии", М, 1969
    Верещинский И.В.,"Введение в радиационную химию", М, 1963, с. 306
    Несмеянов А.Н.,"Химия "горячих" атомов", М, Знание, 1976, с.55
    Аброян И.Н. и др,"Физические основы электронной и ионной технолгии",М, ВШ, 1984, с.304-310
    Никеров В.А.,"Электронные пучки за работой", М, Энергоатомиздат, 1988, с.86
    Сивинцев Ю.В.,"Радиация и человек", М, Знание, 1987/7
    Гусев Н.Г., Беляев Н.А.,"Радиоактивные выбросы в биосфере.Справочник.", М, 1986.
    Шрауб А.,"Биологическое действие вдыхаемых радиоактивных частиц", в книге: "Радиоактивные частицы в атмосфере", М, Атомиздат, 1963, стр.159.
    Большая Медицинская Энциклопедия, т.12, стр.197, т.13, стр. 229,309,310
    "Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ", Атомная Энергия, т.61, вып.5, ноябрь 1986
    Киселев А.Н.,Чечеров К.П.,"Моделирование процесса разрушения реактора 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС", Атомная промышленность, 2001, т.91, вып.6.
    Ярошинская А.,"Тайная канцелярия ЦК КПСС по Чернобылю", Известия 17 апреля 1993, с.5.
    Ярошинская А.,"Ложь на весах Чернобыля", Журналист, 2006, №4, стр.19-21
    "Чернобыль: анатомия взрыва", Наука и Жизнь, 1989, №12, с.2-12
    Т.Кузнецова,"Катастрофа длиной в тысячелетие", знание-Сила, 1997,№6, с 46-49
    В,Романенко,"Четыре года лжи", АиФ, 1990, №42, с.3
    Шестопалов В.,"Второй Чернобыль человечество не переживет", Наука и Жизнь, 2006, №9, с.22-27
    Поплавский Б.М,"Быстрые реакторы", Атомная энергия, 2004, т.96, вып.5, с.327-334
    Багдасаров Ю.Е. и др.,"Технические проблемы реакторов на быстрых нейтронах", М,Атомиздат, 1969
    Ф.Решетников,"Развитие атомной энергетики на Урале и проблема ядерного топлива", Наука Урала, апрель 2009 (№9), с.4
    "Радиационная безопасность реакторов на быстрых нейтронах за рубежом", М, 1987, с.33, 72
    Цеклеин С.Е, Чолах С.О., Рогозин А.А.,"К вопросу об определении предельных масштабов аварий на АЭС". Тезисы докладов международной конференции "Безопасность, подготовка кадров и экологические проблемы ядерной энергетики", Екатеринбург, 1997, с.79, 71
    В.Зайцев,"Красный петух на белой станции", Вечерний Екатеринбург, 4 марта 1992, с.2
    "Атомный прорыв", Единая Россия, 3 сентября 2007 (№34), с.1
    Н.Колпакова,"Радиационная страшилка, не ставшая козырем", Областная газета (Екатеринбург), 17 марта 2002, с.1-2
    "ЧП на химкомбинате в Лесном", Городские Куранты (Екатеринбург), 21 июля 2006, с.14
    Степанова В,"Загадка легионеров", Эксперт-Урал, 2010, №10
    "Сами себя грязнули", Городские Куранты (Екатеринбург), 28 сентября 2007, с.12
    "Посадили тыкву - вырос гриб", Вечерний Екатеринбург, 2007, 7 сентября.
    Останин М.,"Инфекционный процесс", Капитал (Урал), 24 марта 2010
    Н.Таланова,"Легионелла на скамье подсудимых", Уральский Рабочий, 23 июня 1010, с.1-2
    Т.Гончарова,"Загадки Маяка", Южноуральская Панорама (Челябинск), 20 декабря 2007
    Медведев Ж.А.,"Атомный ГУЛАГ", Вопросы истории, 2001, №1, с. 44-59
    Л.Пискунов,"Так чья она, ничейная радиация?", Вечерний Екатеринбург, 5 марта 1994
    И.Якилевская,"Ядерная бомба за пазухой", Вечерние ведомости из Екатеринбурга, 25 февраля 2000, с.1-3
    Редикульцева Е.,"Нужен ли нам опасный сосед?", Вечерний Екатеринбург, 2000, 14 апреля
    "Атомные бомбы, дающее электричество", Уральская медицина, 2 октября 2000
    "АЭСли это рванёт?", Екатеринбургская неделя, 2004, №13
    Мураков Ю.Б.,"Красные и Зеленые: за и против АЭС", Свердловск,1990, с.106
    Малинецкий Г., Потапов А,"Катастрофы и бедствия глазами нелинейной динамики", Знание-Сила, 1995, №3, с.31
    "Белоярка устроила светопреставление", Уральская медицина, 2 октября 2000
    Колбина Л.,"Водка натрий не отмывает", Эксперт-Урал, 2009, №7
    "Реакторы на быстрых нейтронах", Наука и Жизнь, 2005, №3, с.34-40
    "Радиоактивные беды Урала", Екатеринбург, институт Геофизики УрО РАН, 2000.
    Новоселов В.Н, Толстиков В.С.,"Атомный след на Урале", Челябинск, 1997.
    Бобнева М.И.,"Техническая психология", М, Наука, 1966, с.55-102: "Надёжность"
    Бородин П.М.,"Этюды о мутантах", М, "Знание", 1983
    Захаров И.А.,"Кинетика деградационных процессов", Л, Знание, 1984
    "Массовая драка в общежитии рабочих IV энергоблока БАЭС в Заречном", Уральский рабочий, 2010, 20 июля, с.3
    Макс Фриш, "Назову себя Гантенбайн" (http://www.lib.ru/INPROZ/FRISH/gant.txt)
    Голикова С.В.,"Кликушество: невежество, обман, болезнь, суеверие?". Вестник Уральског Отделения РАН, 2009, №4 (30), с.130-136.
    Пинаев Б.И.,"Основные формы мышления конкретно-иероглифического человека...", Екатеринбург 2001, с.12-21, раздел "Изнанка абстрагирования - логический сатанизм" (http://pinaev-boris.narod.ru/books.html)

    ПРИЛОЖЕНИЕ: ИЗ СТАТЬИ ПРОЕКТИРОВЩИКА РЕАКТОРА БН-800:

    В заключение хотелось бы попросить о следующем. В Одессе есть памятник великому Пушкину; он был сооружен на средства, частично собранные гражданами, недостающие - пожертвованы богатым меценатом; имя его обессмерчено на предпамятниковой плите. Обращаюсь с огромной просьбой к директору БАЭС: господин Ошканов, закажите медную плиту и сообщите господам: Абрамовичу, Фридману, Лисину, Дерипаска, Вексельбергу, Мордашову, Потанину, Прохорову, Алекперову, Рашникову, Иванишвили, Евтушенкову, Абрамову, Богданову, Хану, Цветкову, Федуну, Усманову, Кузьмичеву и.., что их имена, как пожертвовавшим средства на достройку БН-800, будут на этой плите, у музея первого в мире реактора на быстрых нейтронах, запечатлены навечно.
    А.А.Ринейский (Журнал «Атомная стратегия» № 23, июль 2006 г.)

    В своем проекте (http://lib.wwer.ru/ekspluataciya-aes/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82-%D0%B0%D1%8D%D1%81-%D1%81-%D0%B1%D0%BD-800/) проектировщики БН800 пишут о безопасности реактора:

    как видно из этого документа, рассчитанная ими вероятность аварии с разрушением активной зоны получилась равной семи миллионов случаев в год.... Это как понимать? Возможно, они и тут ошиблись: нужно читать семь случаев за миллион лет... Это вполне характеризует уровень и качество их разработок и презентаций.

    ПРИМЕЧАНИЕ:

    обобщение опыта коммунистов по борьбе с черезвычайными ситуациями можно найти в книге Б.Н.Перфильева "Государственное управление в чрезвычайных ситуациях", Всесоюзный институт системеых исследований, М, Наука, 1991.

    полезная цитата:

    "Указанные просчеты являются результатом не столько некомпетентности отдельных лиц...
    сколько пороков, органически присущих большим организационным системам закрытого типа (т.е. работающих на собственный интерес). В таких системах, для того, чтобы обеспечить принятие выгодных организации решений, происходит искажение поступающей информации: отсеивание "неблагоприятных данных, которые могут показать отрицательные стороны осуществления того или иного технического проета..."

    Одним из самых пожароопасных материалов, применяемых на АЭС, в больших объемах, является натрий. По своим физическим свойствам натрий является превосходным теплоносителем, но его высокая химическая активность, а прежде всего его интенсивная реакция при контакте с кислородом и водой, требует самых серьезных мер предосторожности для избежания пожаров на АЭС.[ ...]

    Г. Ж. Балмер (Великобритания) оценивает химические и физические свойства натрия, имеющие отношение к пожарной опасности, и характеризует взаимодействия натрия с другими веществами следующим образом.[ ...]

    Такова в основном характеристика химическим и физическим свойствам натрия.[ ...]

    Скорость горения натрия, определенная по результатам измерений расхода кислорода и количественного анализа продуктов сгорания, в условиях естественной конвекции колеблется от 16 до 36 кг-ч-1 -м 2. При увеличении скорости обдувающего потока воздуха до Юм-с-1 массовая скорость выгорания возрастает в 3 раза. На основании экспериментальных данных был сделан вывод, что во время горения температура натрия повышается, но никогда не достигает температуры горения. Ни в одном из проведенных опытов при горении разлитого натрия не была достигнута температура его кипения (880°С). Даже при начальной температуре натрия, равной 840 °С, температура не повышается, а наоборот, снижается и постепенно стабилизируется на уровне 650 °С.[ ...]

    При горении натрия в луже, разлившейся по полу, по данным экспериментальных исследований температура на поверхности горящего натрия достигает 750-850 °С. При факельном горении струи натрия в распыленной паровой фазе температура факела может достигать 1600 °С. Длительность пожара для расчетного случая горения «разлившейся лужи» принимается около 1 ч, факельного горения - 5 мин.[ ...]

    Зарубежный опыт эксплуатации АЭС, на которых в качестве теплоносителя применяется натрий, показывает, что утечки натрия обычно наблюдаются в местах сварных швов, тонких деталях (сильфонах, диафрагмах) и различных фланцевых соединениях, где под влиянием термических напряжений, механических и других воздействий возможно образование трещин, щелей или обрывов трубопроводов.[ ...]

    Пожары при больших протечках натрия происходят в две стадии. На первой стадии натрий вытекает из поврежденного участка в виде струи или брызг. При контакте с кислородом воздуха расплавленный натрий начинает гореть. В зависимости от давления, размеров повреждения и наличия задерживающих конструкций истечение натрия может происходить спокойно или сопровождаться разбрызгиванием и распылением. В последнем случае реакция его взаимодействия с кислородом воздуха носит бурный и часто взрывной характер. Обычно чем крупнее повреждение, тем больше вытекает натрия, но меньше образуется брызг. Вторая стадия - горение разлившегося натрия.[ ...]

    Управление процессом горения натрия возможно только при точном знании механизма и кинетики его горения. Поэтому необходимо экспериментальное исследование для определения соответствующих параметров и создания модели, описывающей горение массы расплавленного натрия независимо от особенностей формы расплава.[ ...]

    В соответствии с различными гипотетическими аварийными ситуациями различают три основных типа горения: на поверхности расплава, в распыленной фазе, смешанного типа.[ ...]

    Продукты горения состоят из аэрозолей и веществ, остающихся после горения. Аэрозоли состоят, главным образом, из перекиси натрия (ЫагОг)- Присутствие в аэрозоле гидрата оксида натрия и следов карбоната объясняется воздействием паров воды и С02 воздуха на перекись натрия. Количество натрия в аэрозолях составляет 40 % общей сгоревшей массы.