Ядерный реактор в домашних условиях. Возможно ли создание микроатомного реактора для бытовых нужд? Что Вам понадобится

Химия захватила Дэвида, через два года он взялся за университетские учебники отца и соорудил в своей спальне настоящую химическую лабораторию. В 13 лет он изготовил порох, в 14 нитроглицерин. Тут, как и положено, произошел взрыв, никто не пострадал, но спальня была разрушена практически полностью. После отцовской порки остатки лаборатории ликвидировали, но у Дэвида была запасная площадка, оборудованная в сарае у мамы, в Цинциннати (город на границе трех штатов Кентукки, Огайо, Индиана). Там-то и развернулись основные события.

Потом отец Дэвида винил во всем организацию бойскаутов и непомерное честолюбие сына, который во что бы то ни стало хотел получить высший знак отличия — Скаутского Орла. Но для этого требовалось совершить что-то экстраординарное и полезное. 10 мая 1991 года четырнадцатилетний Дэвид Хан сдал своему скаутмастеру Джо Ауито брошюру о проблемах ядерной энергетики, написанную для получения очередного скаутского значка. При ее подготовке Дэвид обращался за помощью в Вестингхаусское электрическое и Американское ядерное общества, в Эдисоновский электрический институт, а также в компании, занимающиеся управлением атомными электростанциями. И везде встречал понимание и искреннюю поддержку. В качестве дополнения к брошюре прилагалась модель ядерного реактора, сделанная из алюминиевой пивной банки, вешалки для одежды, соломинок для колы и резинок.

Однако для кипящей души бойскаута все это было слишком мелко, и следующим этапом своей работы он выбрал строительство настоящего, пусть и миниатюрного, ядерного реактора. Как и положено, серьезное дело началось с покупки инструмента: по почте был заказан гейгеровский счетчик, который Дэвид установил на свой «Понтиак-6000» и отправился по окрестностям в поисках радиоактивных материалов. Не найдя ничего достойного внимания, он сменил тактику и, составив список подходящих организаций, стал рассылать десятки писем в день. В них он представлялся школьным учителем и просил оказать информационную помощь по вопросам ядерной физики. К прежним адресатам добавились Министерство энергетики США, Комиссия по ядерному регулированию и другие учреждения. В ответ он получил горы информации, большей частью бесполезной, но некоторые организации все же оказали юному ядерщику поистине неоценимые услуги. Так, начальник отдела производства и распределения радиоизотопов Комиссии по ядерному регулированию Дональд Эрб сразу проникся глубокой симпатией к «профессору Хану» и вступил с ним в длительную научную переписку.

Спустя неполных четыре месяца Дэвид знал, как в самых обыденных вещах найти 14 разных радиоактивных изотопов. Например, америций-241 применялся в датчиках задымления, радий-226 — в старых часах со светящимися стрелками, торий-232 — в сетках-рассекателях газовых фонарей, а уран-235 встречался в черной руде (pitchblend).
Его выбор пал на америций-241, при распаде которого испускаются энергичные альфа-частицы — ядра гелия. В компании, поставляющей датчики дыма, он приобрел сотню бракованных устройств по доллару за штуку якобы для школьного проекта, а заодно узнал, что крошечное количество америция в них, во избежание утечек, запаяно в маленьких золотых капсулах. Дэвид извлек америций, поместил его в свинцовый корпус с небольшим отверстием в одной из стенок, которое закрыл алюминиевой фольгой. Алюминий захватывает альфа-частицы и испускает нейтроны — получается нейтронная пушка, под воздействием которой многие элементы могут становиться радиоактивными. Для проверки она была направлена на кусок парафина, и счетчик Гейгера зарегистрировал выбитые нейтронами протоны. Так Дэвид Хан убедился в работоспособности своего второго ядерного инструмента.

Теперь дело было за топливом для реактора. Оптимальным вариантом казался уран-235. Удалось даже заполучить кусок урановой руды: его в качестве образца прислала «профессору Хану» чехословацкая фирма, поставлявшая урановые препараты университетам. Однако, несмотря на все усилия, Дэвиду не удалось очистить уран, содержавшийся в руде. Тогда он переключился на другой изотоп — торий-232, который при облучении нейтронами превращается в радиоактивный уран-233. На складе уцененных товаров бойскаут приобрел около тысячи сеток-рассекателей для газовых фонарей с тугоплавким ториевым покрытием. Паяльной лампой он пережег их в золу. Затем, накупив на 1000 долларов литиевых батареек, кусачками извлек литий, смешал его с золой и нагрел. Литий отобрал из золы кислород, и Дэвид получил относительно чистый торий. Оставалось только направить на него нейтронный луч и ждать, когда образуется уран.

Однако мощности «нейтронной пушки» явно не хватало, и Дэвид решил усовершенствовать ее, заменив америций радием. Сначала он просто скупал старые часы и приборы со светящимися стрелками и счищал с них краску. Но однажды гейгеровский счетчик навел его на старинные часы, в которых «завалялся» целый пузырек с радиевой краской. Для очистки радия Дэвид использовал сульфат бария, который талантливому юноше подарили в рентгенологическом отделении соседнего госпиталя. Смешав барий с краской, он расплавил получившийся состав и пропустил его через кофейный фильтр. Барий абсорбировал примеси и застрял в фильтре, а радий, растворившись в воде, прошел через него беспрепятственно. Высушив жидкость, Дэвид поместил выпавший радиевый осадок в свинцовый контейнер. Отверстие, через которое вылетали альфа-частицы, он прикрыл уже не алюминием, а бериллием, украденным его приятелем из университетской лаборатории. Кстати, о преимуществах бериллия еще в самом начале работы ему рассказал все тот же Дональд Эрб.

Под воздействием новой нейтронной пушки радиоактивность тория стала постепенно расти, а значит, в нем пошли ядерные превращения. Но вот уран на облучение почти не реагировал. И вновь на помощь пришел Дональд Эрб, подсказавший, что нейтроны слишком энергичны для захвата ядрами урана. Для их замедления лучше всего подходил сверхтяжелый водород — тритий. Он применялся в ночных прицелах для спортивных охотничьих луков, и Дэвид под разными именами заказывал их себе, соскабливал тритий и возвращал изделия с претензиями к качеству. С тритиевым замедлителем дело явно пошло на лад.
Теперь наступила очередь создания самого реактора. Дэвид держал в голове весьма современную идею реактора бридерного типа, в котором по мере расхода топлива испускаемые им нейтроны нарабатывают новое топливо в окружающем реактор слое. Америций и радий были без всякой заботы о безопасности извлечены из своих свинцовых «пушек», смешаны с алюминиевым и бериллиевым порошком и завернуты в алюминиевую фольгу. Получилось ядро импровизированного реактора, во все стороны пышущее нейтронами. Этот шар Дэвид в несколько слоев обернул одеялом, содержащим кубики ториевой золы и урановой руды и обмотал снаружи толстым слоем скотча.

Конечно, «реактор» был далек от совершенства. Но его ионизирующее излучение уверенно росло — за три недели оно увеличилось вдвое. Реактор стал понемногу нагреваться, и вскоре гейгеровский счетчик начинал трещать уже в сотне метров от подпольной лаборатории. Только тогда юноша понял, что игра зашла слишком далеко и пора «завязывать». Он разобрал свой реактор, сложил уран и торий в ящик для инструментов, радий и америций оставил в подвале, а все сопутствующие материалы решил вывезти в лес и захоронить. Погрузкой, во избежание ненужных вопросов, он занялся глухой ночью. Помешал делу полицейский наряд, заинтересовавшийся, что это в такой час грузит в машину подозрительный подросток. В багажнике полицейские обнаружили массу странных вещей: запаянные свинцовые трубки, сломанные часы, провода, ртутные выключатели, фонарные корпуса, химические реактивы и около 50 завернутых в фольгу упаковок с неизвестным порошком. Среди всего этого выделялся закрытый на замок ящик, тщательно завернутый в некое подобие свинцового пончо. Открыть его Дэвид отказался, признавшись, что содержимое ящика сильно радиоактивно.

Какой реакции можно было ожидать? В три часа ночи в офис окружной полиции пришло сообщение о том, что местным нарядом задержана машина с взрывным устройством, предположительно — с ядерной бомбой. Надо сказать, это было не так уж далеко от истины. Создать полноценный ядерный заряд — дело все-таки сложное и дорогое, а вот собрать или наработать радиоактивных элементов, а потом распылить их с помощью обычного взрыва, как это случилось на Чернобыльской АЭС, — посильная задача даже для школьника, что и показал Дэвид Хан в своих экспериментах.
Спустя почти год после ареста Дэвида представители Агентства по охране окружающей среды добились судебного решения о сносе сарая-лаборатории. Его демонтаж и захоронение на свалке радиоактивных отходов обошлось родителям «радиоактивного бойскаута» в 60 000 долларов. Сам Дэвид после колледжа завербовался в армию и служил сержантом на атомном авианосце ВМФ США «Энтерпрайз». Правда, зная о его хобби, к ядерному реактору его близко не подпускали. «Я уверен, что своими опытами отнял у себя не больше пяти лет жизни, — сказал он как-то журналисту. — Поэтому у меня еще есть время сделать для людей что-нибудь полезное».

В 2007 году Дэвид Хан был вновь арестован полицией за воровство детекторов дыма...

Ядерная энергия своми руками возможна. Шведская полиция задержала 31-летнего жителя города Энгельхольма по обвинению в самостоятельной сборке ядерного реактора. Мужчину задержали после того, как он уточнил у местных властей, не запрещает ли закон гражданам Швеции строить ядерные реакторы на кухне своей квартиры. Как объяснил задержанный, интерес к ядерной физике проснулся в нем еще в подростковые годы.

Житель Швеции начал свой эксперимент по строительству ядерного реактора своими руками в домашних условиях пол года назад. Радиоактивные вещества мужчина получил из-за рубежа. Другие необходимые материалы он извлек из разобранного пожарного датчика.

Мужчина совершенно не скрывал намерений построить ядерный реактор в домашних условиях и даже вел блог о том, как он его создает.

Несмотря на полную открытость эксперимента, власти узнали об активности шведа лишь спустя несколько недель - когда тот обратился в шведское госуправление по ядерной безопасности. В управлении мужчина надеялся узнать, законно ли строить дома ядерный реактор.

На это мужчине ответили, что к нему домой приедут специалисты, чтобы измерить уровень радиации. Однако вместе сними приехали полицейские.

«Когда они пришли, с ними была полиция. У меня был счетчик Гейгера, я не замечал проблем с радиацией», - заявил задержанный местной газете Helsingborgs Dagblad.

Полиция задержала мужчину для допроса, на котором он позднее рассказал правоохранительным органам о своих планах и был выпущен.

Мужчина заявил газете, что ему удалось своими руками собрать действующий ядерный реактор в домашних условиях.

«Чтобы он начал вырабатывать электричество, нужна турбина и генератор, и его очень сложно собрать самому», - сказал задержанный в интервью местной газете.

Как сообщается, на свой проект мужчина потратил порядка шести тысяч крон, что примерно равно 950$.

После инцидента с полицией он пообещал сосредоточиться на «теоретических» аспектах ядерной физики.

По материалам: «Газета.Ru»

Это не первый случай постройки ядерного реактора своими руками в домашних условиях.

Голф Манор, район местечка Коммерс, Мичиган, который находится в 25 милях от Детройта, относится к разряду мест, где в принципе не может произойти ничего необычного. Единственное достопримечательное событие в течение дня - это грузовик с мороженым, который выезжает из-за угла. Но 26 июня, 1995 г. запомнилось всем надолго.

Спросите об этом Дотти Пиз. Спускаясь вниз по Пинто Драйв, Пиз увидела около полудюжины человек, снующих по соседской лужайке. Трое из них, находившихся в респираторах и «лунных костюмах», разбирали электрическими пилами соседский сарай, складывали куски в большие стальные емкости, на которых стояли знаки радиоактивной опасности.

Примкнув к кучке других соседей, Пиз охватило чувство тревоги: «Мне стало сильно не по себе», - вспоминала она позже. В тот день, служащие Агентства по защите окружающей среды (Environmental Protection Agency (EPA)) публично заявили, что беспокоиться не о чем. Но истина была гораздо серьезней: сарай излучал опасное количество радиации, и в соответствии с EPA, около 40,000 жителей в этом городке подвергались риску.

Зачистку спровоцировал соседский мальчик, по имени Дэвид Хан. В свое время он занимался бойскаутским проектом, а затем попытался построить ядерный реактор в сарае своей матери.

Великое честолюбие

В раннем детстве Дэвид Хан был самым обычным ребенком. Белобрысый и неуклюжий мальчик играл в бейсбол и гонял футбольный мяч, а в какой-то момент вступил в бойскауты. Его родители Кен и Пэтти, развелись и мальчик жил со своим отцом и мачехой, которую звали Кэти в местечке Клинтон. Выходные дни он обычно проводил в Голф Манор со своей матерью и ее другом, которого звали Майкл Поласек.

Резкие перемены произошли, когда ему исполнилось десять. Тогда отец Кати подарил Дэвиду книгу The Golden Book of Chemistry Experiments («Золотая книга химических экспериментов»). Он увлеченно зачитывался ею. В 12 лет он уже делал выписки из институтских учебников по химии своего отца, а в 14 лет он сделал нитроглицерин.

Однажды ночью их дом в Клинтоне дрогнул от мощного взрыва в подвале. Кен и Кэти обнаружили мальчугана в полубессознательном состоянии, лежащим на полу. Оказалось, что он измельчал какое-то вещество отверткой, и оно у него загорелось. Его срочно отвезли в госпиталь, где ему промыли глаза.

Кэти запретила заниматься экспериментами у нее дома, а потому он перенес свои исследования в сарай своей матери, в Голф Манор. Ни Пэтти ни Майкл не имели ни малейшего понятия, чем занят в сарае этот стеснительный подросток, хотя было странным то что он в сарае часто одевал защитную маску, а иногда снимал с себя одежду лишь около двух часов ночи, работая допоздна. Они списывали это все на свое собственное ограниченное образование.

Майкл, однако, припоминал, как Дэв однажды сказал ему: «Когда-нибудь у нас кончится нефть».

Убежденный в том, что сыну нужна дисциплина, отец - Кен считал, что решение вопроса состоит в цели, которую тот не может достигнуть - Скаутский Орел, для получения которого требовался 21 скаутский знак. Дэвид заработал знак за изучение атомной энергии в мае 1991 г., пять месяцев спустя своего пятнадцатилетия. Но теперь у него были более сильные амбиции.

Придуманная личность

Он решил, что будет заниматься просвечиванием всего, что сможет, а для этого ему надо построить нейтронную «пушку». Чтобы получить доступ к радиоактивным материалам, которые необходимы для постройки и работы ядерного реактора в домашних условиях, юный ядерщик решил использовать приемы из различных громких статей в журналах. Он придумал вымышленную личность.

Он написал письмо в Комиссию по Ядерному Регулированию (Nuclear Regulatory Commission (NRC)), в котором он утверждал, что является учителем физики в старших классах в Долине Чипева (Chippewa Valley High School). Директор агентства по производству и распространению изотопов, Дональд Эрб, описал ему в деталях выделение и получение радиоактивных элементов, а также объяснил характеристики некоторых из них, в частности, какие из них при облучении нейтронами, могут поддерживать цепную ядерную реакцию.

Когда самоделкин поинтересовался риском таких работ, то Эрб уверил его «что опасностью можно пренебречь», так как «для обладания любыми радиоактивными материалами в количествах и формах способных представлять угрозу требуется получение лицензии от Комиссии по Ядерному Регулированию или эквивалентной организации».

Находчивый изобретатель читал, что крохотные количества радиоактивного изотопа америция-241 можно найти в детекторах дыма. Он связался с компаниями по изготовлению детекторов и сообщил им, что ему требуется большое количество этих устройств, для выполнения одного школьного проекта. Одна из компаний продала ему около сотни неисправных детекторов по доллару за штуку.

Он не знал, где точно в детекторе находится америций, а потому написал в одну из фирм в Иллинойсе, которая занималась электроникой. Сотрудница из службы по работе с клиентами компании ответила ему, что они будут рады ему помочь. Благодаря ее помощи, Дэвиду удалось извлечь материал. Он поместил америций внутри полого куска свинца с очень маленьким отверстием с одной стороны, из которого, как он рассчитывал, будут выходить альфа-лучи. Перед отверстием он поместил лист алюминия так, чтобы его атомы абсорбировали альфа-частицы и излучали нейтроны. Нейтронная пушка для обработки материалов для ядерного реактора была готова.

Калильная сетка в газовом фонаре представляет собой небольшой рассекатель, через который проходит пламя. Оно покрыто составом, в который входил торий-232. При бомбардировке нейтронами из него должен был получиться расщепляемый изотоп уран - 233. Юный физик приобрел несколько тысяч калильных сеток в различных магазинах по продаже складских излишков и пережег их паяльной лампой в кучку золы.

Чтобы выделить торий из золы, он приобрел литиевых батарей на тысячу долларов и изрезал их все на куски ножницами по металлу. Он завернул литиевые обрезки и ториевую золу в шар из алюминиевой фольги и нагрел его в пламени бунзеновской горелки. Он выделил чистый торий в количестве большем, чем он встречается в природе в 9000 раз и в 170 раз больше уровня, которого требовало наличие лицензии NRC. Но нейтронная пушка на основе америция не была достаточно мощной, чтобы торий превратился в уран.

Еще помощь от NRC

Дэвид старательно работал после школы в разного рода закусочных, бакалейных магазинчиках и мебельных складах, но эта работа была просто источником денег для его экспериментов. В школе он учился без особого усердия, никогда и ничем не выделялся, получил плохие оценки на общем экзамене по математике и тестах по чтению (но при этом показал отличные результаты по естествознанию).

Для новой пушки он хотел найти радий. Дэв начал лазить по окрестным свалкам и антикварным магазинам в поисках часов, где, в светящейся краске циферблата использовался радий. Если такие часы ему попадались, то он соскребал с них краску и складывал ее в пузырек.

Однажды он медленно прогуливался по улице городка Клинтон, и как он рассказывал, в одной из витрин антикварного магазина, ему попались на глаза старые настольные часы. При близком «хаке» часов он обнаружил, что тут можно наскрести целый пузырек радиевой краски. Он купил часы за $10.

Потом он занялся радием и перевел его в форму соли. Понимал он это или нет, но в этот момент он подвергал себя опасности.

Эрб из NRC сообщил ему, что «лучший материал из которого альфа-частицы могут продуцировать нейтроны - это бериллий». Дэвид попросил своего друга, чтобы тот стащил для него бериллий из химической лаборатории, а затем поместил его перед свинцовой коробкой, внутри которой находился радий. Его занятной пушке из америция на замену пришла более мощная радиевая пушка.

Для строительства ядерного реактора в домашних условиях изобретатель сумел найти некоторое количество смоляной (урановой) обманки, руды, в которой уран содержится в небольших количествах, и раздробил ее кувалдой в пыль. Он направил лучи из его пушки на порошок, в надежде, что ему удастся получить, хотя бы некоторое количество расщепляемого изотопа. У него не получилось. Нейтроны, представлявшие снаряды в его пушке, двигались слишком быстро.

«Неминуемая опасность»

После того как ему исполнилось 17 лет, Дэвидом овладела идея построения модели бридерного ядерного реактора, то есть такого ядерного реактора, который не только генерировал электричество, но и производил новое топливо. В его модели должны были использоваться настоящие радиоактивные элементы и происходить настоящие ядерные реакции. В качестве рабочего чертежа он собирался использовать схему, которую он нашел в одном из учебников своего отца.

Всячески пренебрегая техникой безопасности, был смешан радий и америций, которые находились у него на руках вместе с бериллием и алюминием. Смесь была завернута в алюминиевую фольгу, из которой он сделал подобие рабочей зоны ядерного реактора. Радиоактивный шар был окружен небольшими, завернутыми в фольгу кубиками из ториевой золы и урановой пудры, связанные вместе сантехническим бинтом.

«Он был радиоактивен, как черт знает что», - говорил Дэвид, - «гораздо больше, чем в разобранном состоянии». Тут он начал понимать, что подвергает себя и окружающих серьезной опасности.

Когда счетчик Гейгера, который был у Дэвида начал регистрировать радиационное излучение за пять домов от местожительства его матери, он решил что у него «слишком много радиоактивных веществ в одном месте», после чего он решил разобрать ядерный реактор. Он спрятал часть материалов в доме матери, оставил некоторую часть в сарае, а оставшееся сложил в багажник своего «Понтиака».

В 2:40 ночи 31 августа, 1994 г. в полицию Клинтона, позвонил неизвестный и сообщил, что какой-то молодой человек, похоже, пытается украсть покрышки от машины. Когда полиция приехала, Дэвид сказал им, что он собирается встречать своего друга. Полиции это показалось неубедительным, и они решили осмотреть автомобиль.

Они открыли багажник и обнаружили в нем ящик из под инструментов, который был закрыт на замок и замотан сантехническим бинтом. Здесь же лежали замотанные в фольгу кубики с каким-то загадочным серым порошком, небольшие диски, цилиндрические металлические предметы, а также ртутные реле. Полицейских сильно насторожила коробка из под инструментов, про которую Дэвид сказал им, что она радиоактивна, и они боялись ее как атомной бомбы.

Был введен в действие федеральный план противодействия радиоактивной угрозе, а официальные лица штата начали консультироваться с EPA и NRC.

В сарае, эксперты-радиологи обнаружили алюминиевую форму для выпечки пирогов, чашку Pyrex из огнеупорного стекла, ящик из-под молочных бутылок, а также массу других вещей, зараженных радиацией, уровень которой в тысячу раз превышал естественный. Так как ее могло разнести по округе ветром и дождем, а также отсутствием сохранности в самом сарае, то в соответствии с меморандумом EPA,» это представляло собой неминуемую угрозу общественному здоровью».

После того как рабочие в защитных костюмах разобрали сарай, они сложили все, что оставалось в 39 бочек, которые были погружены на грузовики и вывезены на могильник в Великую Соляную Пустыню. Там, останки экспериментов по строительству ядреного реактора в домашних условиях, были захоронены вместе с другим радиоактивным мусором.

«Это была ситуация, которую регулирование было не в силах предвидеть», - сказал Дэйв Минаар, эксперт-радиолог из Мичиганского Департамента Качества Окружающей Среды, - «Считалось, что обычный человек не сможет получить в руки технологию или материалы, требующиеся для занятий экспериментами в этой области».

Сейчас Дэвид Хан сейчас находится в ВМФ, где он читает о стероидах, меланине, генетическом коде, прототипах ядерных реакторов, аминокислотах и уголовном праве. «Я хотел, чтобы в моей жизни было что-нибудь заметное», - объясняет он теперь. «У меня еще есть время». По поводу получения им дозы радиации, он сказал, - «Я не думаю, что отнял у себя больше, чем пять лет жизни».

Можно ли собрать реактор на кухне? Многие задавались этим вопросом в августе 2011 года, когда история Хэндла оказалась на передовицах газет. Ответ зависит от целей экспериментатора. Полноценную вырабатывающую электричество «печку» в наши дни создать сложно. Тогда как информация о технологиях с годами становилась доступнее, добывать необходимые материалы становилось все сложнее и сложнее. Но если энтузиаст просто желает удовлетворить свое любопытство, проведя хоть какую-нибудь ядерную реакцию, - перед ним открыты все пути.

Самым известным владельцем домашнего реактора, вероятно, является «Радиоактивный бойскаут» американец Дэвид Хан. В 1994 году в возрасте 17 лет он собрал установку в сарае. До появления «Википедии» оставалось семь лет, так что школьник в поисках нужной ему информации обращался к ученым: писал им письма, представляясь учителем или студентом.

Реактор Хана так и не достиг критической массы, но бойскаут успел получить достаточно высокую дозу радиации и спустя много лет оказался непригодным для желанной работы в сфере атомной энергетики. Зато сразу после того, как полиция заглянула в его сарай, а агентство по защите окружающей среды разобрало установку, «Бойскауты Америки» присудили Хану звание «Орел».

В 2011 году швед Ричард Хэндл попытался построить реактор-размножитель. Такие устройства используются для производства ядерного топлива из более распространенных радиоактивных изотопов, не подходящих для обычных реакторов.

«Мне всегда была интересна ядерная физика. Я купил в интернете всякое радиоактивное барахло: стрелки старых часов, детекторы дыма и даже уран и торий»,

Рассказал он РП.

Неужели даже уран можно купить в сети? «Да, - подтверждает Хэндл.. - По крайней мере так было два года назад. Сейчас в том месте, где я покупал, его убрали».

Оксид тория нашелся в деталях старых керосиновых ламп и сварочных электродах, уран - в декоративных стеклянных шариках. В реакторах-размножителях топливом чаще всего служит торий-232 или уран-238. При бомбардировке нейтронами первый превращается в уран-233, а второй - в плутоний-239. Эти изотопы уже пригодны для реакций деления, но, судя по всему, на этом экспериментатор собирался остановиться.

Помимо топлива для реакции нужен был источник свободных нейтронов.

«В детекторах дыма есть небольшое количество америция. У меня их было штук 10–15 - из них и доставал»,

Поясняет Хэндл.

Америций-241 излучает альфа-частицы - группы из двух протонов и двух нейтронов, - но в купленных в интернете старых датчиках его оказалось слишком мало. Альтернативным источником стал радий-226 - до 1950-х годов им покрывали стрелки часов, чтобы те светились. Они все еще продаются на eBay, хотя вещество крайне токсично.

Чтобы получить свободные нейтроны, источник альфа-излучения смешивают с металлом - алюминием или бериллием. В этом месте у Хэндла и начались проблемы: он попытался смешать радий, америций и бериллий в серной кислоте. Позднее фотография залитой химикатами электроплиты из его блога разошлась по местным газетам. Но на тот момент до появления полиции на пороге экспериментатора оставалось еще два месяца.

Неудачная попытка Ричарда Хэндла получить свободные нейтроны. Источник: richardsreactor.blogspot.seНеудачная попытка Ричарда Хэндла получить свободные нейтроны. Источник: richardsreactor.blogspot.se

«Полиция пришла за мной еще до того, как я начал строить реактор. Но с того момента, как я стал собирать материалы и писать в блог о своем проекте, прошло примерно полгода», - поясняет Хэндл. Его заметили, только когда он сам попытался узнать у властей, легален ли его эксперимент, при том что каждый свой шаг швед документировал в публичном блоге. «Не думаю, что что-нибудь произошло бы. Я планировал всего лишь короткую ядерную реакцию», - добавил он.

Хэндла арестовали 27 июля, через три недели после письма в Службу радиационной безопасности. «В тюрьме я провел всего несколько часов, потом было слушание, и меня выпустили. Изначально меня обвиняли по двум эпизодам нарушения закона о радиационной безопасности, и по одному - законов о химическом оружии, об оружейных материалах (у меня были некоторые яды) и об окружающей среде», - рассказал экспериментатор.

Возможно, роль в деле Хэндла сыграли внешние обстоятельства. 22 июля 2011 года в Норвегии совершил теракты Андерс Брейвик. Неудивительно, что шведские власти жестко отреагировали на желание мужчины средних лет с восточными чертами лица построить ядерный реактор. К тому же в его доме полиция нашла рицин и полицейскую форму, и поначалу его подозревали даже в терроризме.

Кроме того, в Facebook экспериментатор называет себя «Муллой Ричардом Хэндлом». «Это просто наша внутренняя шутка. Мой отец работал в Норвегии, там есть очень известный и противоречивый мулла Крекар, собственно, об этом и шутка», - объясняет физик. (Основатель исламистской группировки «Ансар аль-Ислам» признан норвежским Верховным судом угрозой национальной безопасности и находится в списке террористов ООН, но не может быть выслан, поскольку получил статус беженца в 1991 году - на родине в Ираке ему грозит смертная казнь. - РП).

Хэндл, находясь под следствием, вел себя не слишком осторожно. Это окончилось для него еще и обвинением в угрозе убийством. «Это совсем другая история, то дело уже закрыто. Я просто написал в интернете, что у меня есть план убийства, который я приведу в исполнение. Потом приехала полиция, меня допросили и после слушания снова выпустили. Месяца через два дело закрыли. Не хочу углубляться в то, о ком я писал, но просто есть люди, которых я не люблю. Кажется, я был пьян. Скорее всего, полиция обратила на это внимание только потому, что я проходил по тому делу с реактором», - объясняет он.

Суд над Хэндлом закончился в июле 2014 года. Трое из пяти первоначальных обвинений были сняты.

«Меня приговорили только к штрафам: признали виновным в одном нарушении закона о радиационной безопасности и одном - закона об окружающей среде»,

Объясняет он. За инцидент с химикатами на плите он должен государству примерно €1,5 тысячи.

В ходе процесса Хэндлу пришлось пройти психиатрическую экспертизу, но ничего нового она не выявила. «Я не слишком хорошо себя чувствую. Ничего не делал лет 16. Мне присвоили инвалидность из-за психических расстройств. Как-то я снова попытался начать учиться, читать, но уже через два дня пришлось бросить», - говорит он.

Ричарду Хэндлу - 34 года. В школе он обожал химию и физику. Уже в 13 лет делал взрывчатку, собирался пойти по стопам отца, став фармацевтом. Но в 16 лет с ним что-то случилось: Хэндл стал вести себя агрессивно. Сначала у него диагностировали депрессию, потом - параноидное расстройство. В своем блоге он упоминает параноидальную шизофрению, но оговаривается, что за 18 лет ему ставили около 30 разных диагнозов.

О научной карьере пришлось забыть. Большую часть жизни Хэндл вынужден принимать лекарства - галоперидол, клоназепам, алимемазин, зопиклон. Он с трудом воспринимает новую информацию, избегает людей. Четыре года проработал на заводе, но и оттуда пришлось уйти по инвалидности.

После истории с реактором Хэндл пока не придумал, чем заняться. В блоге больше не будет сообщений про яды и атомные бомбы - там он собирается выкладывать свои картины. «Никаких особых планов у меня нет, но я все еще интересуюсь ядерной физикой и продолжу читать», - обещает он.

Зачем отваливать столько бабла какому нибудь ГЭСу или ТЭЦу когда можно самому себе поставлять электричество? Думаю ни для кого не секрет, что у нас в стране добывается уран. Уран это топливо для ядерного реактора. В общем если быть чуточку по настойчивее, то без особого труда можно купить таблетку урана.

Что Вам понадобится:

* Таблетка изотопа урана 235 и 233 толщиной 1 см

* Конденсатор

* Цирконий

* Турбина

* Генератор электричества

* Графитовые стержни

* Кастрюльку 5 - 7 литров

* Счётчик Гейгера

* Легкий защитный костюм Л-1 и прогтивогаз ИП-4МК с патроном РП-7Б

* Желательно ещё приобрести самоспасатель УДС-15

1. Схема которую я опишу использовалась на Чернобыльской АЭС. Сейчас атом используют на маяках, подлодках, космических станциях. Реактор работает за счёт массового выделения пара. Изотоп урана 235 выделяет невероятное количество тепла благодаря которому мы из воды мы получаем пар. Также реактор выделяет большие дозы радиации. Реактор собрать несложно, это может даже подросток. Сразу предупреждаю шансы заболеть лучевой болезнью или получить радиоактивные ожоги при самостоятельной сборки реактора очень высоки. Поэтому инструкция только для ознакомления.

2. Для начала нужно найти место для сборки реактора. Лучше всего подойдёт дача. Желательно реактор собирать в подвале, чтобы потом его можно было закопать. Для начала нужно сделать печку для плавки свинца и циркония.

После берём кастрюльку и делаем в её крышке 3 дырки диаметром 2х0.6 и 1х5 см, и одну 5 сантиметровую делаем в дне кастрюльки. Затем обливаем кастрюльку раскалённым свинцом так, чтобы слой свинца на кастрюльке был не менее 1 см (крышку пока не трогаем).

3. Далее нам понадобится цирконий. Плавим из него четыре трубки диаметром 2х0.55 и 2х4.95 см и высотой 5-10см. Три трубки вставляем в крышку кастрюльки, и одну большую в дно В трубки 0.55 см вставляем стержни графитовые длиной чтобы доставали до дна кастрюльки.

4. Теперь соединим: нашу кастрюльку (теперь уже реактор)>турбину>генератор>переходник на постоянный ток.

У турбины 2 выхода, один идёт в конденсатор (который подключен к реактору)

Теперь одеваем защитный костюм. Кидаем таблетку урана в кастрюлю, закрываем и заливаем свинцом кастрюльку снаружи чтобы не осталось щелей.

Опускаем графитовые стержни до конца и заливаем воду в реактор.

5. Теперь очень медленно вытягиваем стержни наружу до того как вскипит вода. Температура воды должна быть не выше 180 градусов. В реакторе происходит размножение нейтронов урана поэтому и кипит вода. Пар крутит нашу турбину которая в свою очередь крутит генератор.

6. Суть реактора не позволить ему изменять коэффициент размножения. Если число образовавшихся свободных нейтронов равно числу нейтронов, которые вызвали деление ядер, то К=1 и каждую единицу времени выделяется одинаковое количество энергии, если К<1 то выделение энергии будет уменьшатся, а если К>1 энергия будет нарастать и произойдет то, что и произошло на Чернобыльской АЭС - ваш реактор просто взорвётся из-за давления. Регулировать этот параметр можно стержнями графита, а отслеживать с помощь специальных приборов.

7. Реактор может работать непрерывно в течении 7-8 лет, По истечению срока использования утилизировать на свалке химических отходов.

Предупреждения:

ВНИМАНИЕ!!!

Это может непоправимо повлиять на Ваше здоровье.

* Хранение, покупка, продажа обогащённого урана преследуется по закону!

1. Свободнопоршневой двигатель Стирлинга работает от нагревания «атомным паром» 2. Индукционный генератор дает около 2 Вт электроэнергии для питания лампы накаливания 3. Характерное голубое свечение — это черенковское излучение электронов, выбитых из атомов гамма-квантами. Может служить в качестве отличного ночника!

Для детей от 14 лет Юный исследователь сможет самостоятельно собрать пусть и маленький, но настоящий ядерный реактор, узнать, что такое мгновенные и запаздывающие нейтроны, и увидеть динамику разгона и торможения цепной ядерной реакции. Несколько простых опытов с гамма-спектрометром позволят разобраться с наработкой различных продуктов деления и поэкспериментировать с воспроизводством топлива из модного ныне тория (кусочек сульфида тория-232 прилагается). Входящая в комплект книга «Основы ядерной физики для самых маленьких» содержит описание более 300 опытов с собранным реактором, так что простор для творчества огромен

Исторический прототип Набор Atomic Energy Lab (1951) давал возможность школьникам приобщиться к самой передовой области науки и технологии. Электроскоп, камера Вильсона и счетчик Гейгера-Мюллера позволяли провести множество интереснейших опытов. Но, конечно, не настолько интересных, как сборка действующего реактора из российского набора «Настольная АЭС»!

В 1950-х годах, с появлением атомных реакторов, перед человечеством, казалось бы, замаячили блестящие перспективы решения всех энергетических проблем. Инженеры-энергетики проектировали атомные электростанции, судостроители — атомные электроходы, и даже автоконструкторы решили присоединиться к празднику и использовать «мирный атом». В обществе возник «атомный бум», и промышленности стало не хватать квалифицированных специалистов. Требовался приток новых кадров, и была развернута серьезная образовательная компания не только среди студентов университетов, но и среди школьников. Например, A.C. Gilbert Company выпустила в 1951 году детский набор Atomic Energy Lab, содержащий несколько небольших радиоактивных источников, необходимые приборы, а также образцы урановой руды. Этот «наисовременнейший научный набор», как было написано на коробке, позволял «юным исследователям провести более 150 захватывающих научных экспериментов».

Кадры решают все

За прошедшие полвека ученые получили несколько горьких уроков и научились строить надежные и безопасные реакторы. И хотя сейчас в этой области наблюдается спад, вызванный недавней аварией на Фукусиме, вскоре он вновь сменится подъемом, и АЭС по‑прежнему будут рассматриваться как чрезвычайно перспективный способ получения чистой, надежной и безопасной энергии. Но уже сейчас в России чувствуется дефицит кадров, как ив 1950-х. Чтобы привлечь школьников и повысить интерес к атомной энергетике, Научно-производственное предприятие (НПП) «Экоатомконверсия», взяв пример с A.C. Gilbert Company, выпустила образовательный набор для детей от 14 лет. Разумеется, наука за эти полвека не стояла на месте, поэтому, в отличие от своего исторического прототипа, современный набор позволяет получить намного более интересный результат, а именно — собрать на столе самый настоящий макет атомной электростанции. Разумеется, действующий.

Грамотность с пеленок

«Наша компания родом из Обнинска- города, где атомная энергия знакома и привычна людям чуть ли не с детского сада, — объясняет «ПМ» научный руководитель НПП «Экоатомконверсия» Андрей Выхаданко. — И все понимают, что бояться ее совершенно не надо. Ведь по‑настоящему страшна лишь неизвестная опасность. Поэтому мы и решили выпустить этот набор для школьников, который позволит им вдоволь поэкспериментировать и изучить принципы работы атомных реакторов, не подвергая себя и окружающих серьезному риску. Как известно, знания, полученные в детстве, самые прочные, так что выпуском этого набора мы надеемся значительно понизить вероятность повторения Чернобыля или

Фукусимы в будущем».

Ненужный плутоний

За годы работы множества АЭС скопились тонны так называемого реакторного плутония. Он состоит в основном из оружейного Pu-239, содержащего около 20% примеси других изотопов, в первую очередь Pu-240. Это делает реакторный плутоний абсолютно непригодным для создания ядерных бомб. Отделение примеси оказывается весьма сложным, так как разница масс между 239-м и 240-м изотопами — всего 0,4%. Изготовление ядерного топлива с добавкой реакторного плутония оказалось технологически сложным и экономически невыгодным, так что этот материал остался не у дел. Именно «бросовый» плутоний и использован в «Наборе юного атомщика», разработанном НПП «Экоатомконверсия».

Как известно, для начала цепной реакции деления ядерное топливо должно иметь определенную критическую массу. Для шара из оружейного урана-235 она составляет 50 кг, из плутония-239 — только 10. Оболочка из отражателя нейтронов, например бериллия, может снизить критическую массу в несколько раз. А использование замедлителя, как в реакторах на тепловых нейтронах, снизит критическую массу более чем в десять раз, до нескольких килограммов высокообогащенного U-235. Критическая масса Pu-239 и вовсе составит сотни граммов, и именно такой сверхкомпактный реактор, умещающийся на столе, разработали в «Экоатомконверсии».

Что в сундучке

Упаковка набора скромно оформлена в черно-белых тонах, и лишь неяркие трехсегментные значки радиоактивности несколько выделяются на общем фоне. «Никакой опасности на самом деле нет, — говорит Андрей, указывая на слова «Совершенно безопасно!», написанные на коробке. — Но таковы требования официальных инстанций». Коробка тяжеленная, что неудивительно: в ней находится герметичный транспортировочный свинцовый контейнер с тепловыделяющей сборкой (ТВС) из шести плутониевых стержней с циркониевой оболочкой. Помимо этого набор включает внешний корпус реактора из термостойкого стекла с химической закалкой, крышку корпуса со стеклянным окном и гермовводами, корпус активной зоны из нержавеющей стали, подставку под реактор, управляющий стержень-поглотитель из карбида бора. Электрическая часть реактора представлена свободнопоршневым двигателем Стирлинга с соединительными полимерными трубками, маленькой лампой накаливания и проводами. В комплект также входят килограммовый пакет с порошком борной кислоты, пара защитных костюмов с респираторами и гамма-спектрометр со встроенным гелиевым детектором нейтронов.

Постройка АЭС

Сборка действующего макета АЭС по прилагаемому руководству в картинках очень проста и занимает менее получаса. Надев стильный защитный костюм (он нужен только на время сборки), вскрываем герметичную упаковку с ТВС. Затем вставляем сборку внутрь корпуса реактора, накрываем корпусом активной зоны. Под конец защелкиваем сверху крышку с гермовводами. В центральный нужно вставить до конца стержень-поглотитель, а через любой из двух других заполнить активную зону дистиллированной водой до черты на корпусе. После заполнения к гермовводам подключаются трубки для пара и конденсата, проходящие через теплообменник двигателя Стирлинга. Сама АЭС на этом закончена и готова к запуску, остается лишь поместить ее на специальную подставку в аквариум, заполненный раствором борной кислоты, который отлично поглощает нейтроны и защищает юного исследователя от нейтронного облучения.

Три, два, один — пуск!

Подносим гамма-спектрометр с датчиком нейтронов вплотную к стенке аквариума: небольшая часть нейтронов, не представляющая угрозы для здоровья, все-таки выходит наружу. Медленно поднимаем регулировочный стержень до начала быстрого роста потока нейтронов, означающего запуск самоподдерживающейся ядерной реакции. Остается только дождаться выхода на нужную мощность и на 1 см по меткам вдвинуть стержень назад, чтобы скорость реакции стабилизировалась. Как только начнется кипение, в верхней части корпуса активной зоны появится прослойка пара (перфорация в корпусе не позволяет этой прослойке оголить плутониевые стержни, что могло бы привести к их перегреву). Пар по трубке идет вверх, к двигателю Стирлинга, там он конденсируется и стекает по выходной трубке вниз внутрь реактора. Разность температур между двумя концами двигателя (один нагревается паром, а другой охлаждается комнатным воздухом) преобразуется в колебания поршня-магнита, а тот, в свою очередь, наводит переменный ток в окружающей двигатель обмотке, зажигая атомный свет в руках юного исследователя и, как надеются разработчики, атомный интерес в его сердце.

Примечание редакции: данная статья опубликована в апрельском номере журнала и является первоапрельским розыгрышем.