Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) - БСЭ БСЭ

  Лит. см. при ст. Теплоснабжение .

  Н. М. Зингер.

Тепловой реактор

Теплово'й реа'ктор, ядерный реактор , в котором подавляющее число делений ядер делящегося вещества происходит при взаимодействии их с тепловыми нейтронами .

  Для замедления нейтронов до тепловых энергий (средняя энергия нейтронов деления составляет около 2 Мэв ) в активной зоне реактора размещают замедлитель — вещество, содержащее лёгкие ядра и слабо поглощающее нейтроны. В качестве замедлителей могут быть использованы водород (протий и дейтерий), бериллий, углерод или их соединения — обычная тяжёлая вода, углеводороды, окись бериллия. Чаще всего замедлителем в Т. р. служит вода или графит.

  В качестве ядерного топлива в Т. р. используют делящиеся изотопы урана и плутония (233 U, 235 U, 239 Pu, 241 Pu), которые обладают большими сечениями захвата нейтронов малых энергий. Это даёт возможность создания Т. р. с относительно малой критической массой и, следовательно, относительно малым количеством загружаемого делящегося вещества. Основной вид ядерного топлива, используемого в Т. р., — природный уран или уран, несколько обогащенный изотопом 235 U. В процессе деления 235 U освобождается ~2,5 нейтрона на ядро; при этом в среднем 1 нейтрон расходуется на поддержание ядерной реакции , а часть оставшихся (до 0,9 нейтрона) взаимодействует с содержащимся в топливе 238 U (называемым иногда сырьевым материалом), образуя вторичное ядерное топливо — 239 Pu. Доля нейтронов, взаимодействующих с сырьевым материалом, определяется выбором замедлителя и количеством самого сырьевого материала в активной зоне. В Т. р. с уран-ториевым циклом (ядерное топливо — 233 U, сырьевой материал — 232 Th, см. Ториевый реактор ) число таких нейтронов может превосходить число разделившихся ядер в 1,05—1,1 раза, что даёт возможность осуществлять расширенное воспроизводство ядерного топлива.

  Регулирование работы Т. р. (при необходимости ослабить или усилить интенсивность процесса деления) обычно осуществляется регулирующим стержнем реактора (в активную зону вводят или из неё выводят вещества, интенсивно поглощающие нейтроны). Хорошие поглотители — кадмий, бор, редкоземельные элементы. Чаще всего используют соединения бора (например, карбид бора) или бористую сталь; в водо-водяных реакторах частичное регулирование производят изменением концентрации борсодержащих веществ (например, борной кислоты) в теплоносителе (воде). Характеризуют рабочее состояние Т. р. так называемым эффективным коэффициентом размножения Кэ — отношением числа поглощённых в реакторе нейтронов одного поколения к числу поглощённых нейтронов предыдущего поколения. При Кэ = 1 реактор находится в критическом стационарном состоянии, при Кэ > 1 мощность реактора растет, при Кэ <1 — падает.

  В качестве теплоносителя, отводящего из реактора тепло, которое выделяется в процессе деления, используют жидкости и газы, слабо поглощающие нейтроны и способные осуществлять эффективный теплообмен (обычную и тяжёлую воду, органические жидкости, двуокись углерода, гелий). В отдельных случаях применяют жидкие металлы и соли. Вода и органические жидкости обычно выполняют в Т. р. функции замедлителя и теплоносителя одновременно.

  В качестве конструкционных материалов активной зоны Т. р. используют Al (при t = 200—250 °С), Zr (250 < t < 400 °C) и сталь (t > 400 °С). Al и Zr сравнительно мало влияют на интенсивность поглощения нейтронов в реакторе; сталь же обладает большим сечением поглощения нейтронов, поэтому в соответствующих Т. р. необходимо использовать обогащенное топливо.

  В современной (середина 70-х гг.) ядерной технике Т. р. являются основным видом реакторов и находят самое разнообразное применение. Т. р. используют для производства электроэнергии, опреснения воды, получения искусственных делящихся веществ и радиоактивных изотопов, при технических испытаниях материалов и конструкций, изучении физических процессов и явлений и т. д.

  Лит. см. при ст. Ядерный реактор .

  С. А. Скворцов.

Тепловой режим почвы

Теплово'й режи'м по'чвы . изменение теплового состояния почвы во времени. Главный источник тепла, поступающего в почву, — солнечная радиация . Тепловое состояние почвы определяется теплообменом в системе: приземный слой воздуха — растение — почва — горная порода. Тепловая энергия почвы принимает участие в фазовых переходах почвенной влаги, выделяясь при льдообразовании и конденсации почвенной влаги и расходуясь при таянии льда и испарении. Поступление солнечной радиации на поверхность почвы ослабляется растительностью, а охлаждение почвы зимой — снежным покровом. Скорость и направление теплового потока определяются направлением и величиной градиентов температур и теплоёмкостью, теплопроводностью и температуропроводностью почвы. Численное значение названных свойств (эффективная величина) зависит от влажности, плотности сложения, гранулометрического (механического). Минералогического, химического состава почвы. Т. р. п. обладает вековой, многолетней, годовой и суточной цикличностью, сопряжённой со сменой режимов инсоляции и излучения. В среднем многолетнем выражении годовой баланс тепла данной почвы равен нулю, а среднегодовая температура одинакова во всём её профиле. Суточные колебания температуры почвы охватывают толщу почвы мощностью от 20 см до 1 м. годовые — до 10—20 м. Т. р. п. формируется главным образом под воздействием климатических условий, но имеет и свою специфику, связанную с теплофизическим состоянием как самой почвы, так и подстилающих её пород; особое воздействие на Т. р. п. оказывают многолетнемёрзлые породы. Т. р. п. оказывает непосредственное влияние на рост и развитие растительности. Важный показатель теплообеспеченности растений почвенным теплом — сумма активных температур почвы на глубине пахотного слоя (0,2 м ). Для регулирования Т. р. п. применяют тепловые мелиорации (гребневание, прикатывание, рыхление, густота посева, затенение, плёночные покрытия, мульчирование, искусственный обогрев и пр.). См. также Тепловой баланс Земли.

  Лит.: Шульгин А. М.. Температурный режим почвы, Л., 1957; Димо В. Н., Тепловой режим почв СССР, М., 1972.

  В. Н. Димо.

Тепловой удар (в технике)

Теплово'й уда'р в технике, то же, что термический удар .

Тепловой удар (мед.)

Теплово'й уда'р, тепловая лихорадка, острое заболевание человека и животных, обусловленное расстройствами терморегуляции при длительном воздействии на организм высокой температуры внешней среды. У человека может развиться при работе в горячем цеху (например, у литейщиков, сталеваров), на открытом воздухе в районах с жарким климатом, во время длительного перехода в жаркое время дня и т. д. Возникновению Т. у. способствуют нарушения теплообмена при сердечно-сосудистых заболеваниях, болезнях щитовидной железы, ожирении, обезвоживании (понос, рвота). Т. у. легко возникает у детей до года в связи с несовершенной теплорегуляцией. Различают лёгкую, среднюю и тяжёлую формы Т. у. При лёгкой форме отмечаются слабость, головная боль, тошнота, учащение пульса. Резкая слабость, состояние оглушённости, обморок, рвота, повышение температуры тела до 39—40 °С свидетельствуют о Т. у. средней тяжести. При продолжающемся воздействии температурного фактора внезапно развивается тяжёлая форма поражения с потерей сознания, судорогами, учащённым, поверхностным дыханием, ослаблением кровообращения, повышением температуры тела до 41—42 °С. Возможен смертельный исход.

  Первая помощь — вынос пострадавшего из жаркого помещения, холодные обтирания, питье холодной воды (при сохраненном сознании); при тяжёлом Т. у. пострадавший должен лежать на боку, чтобы не было вдыхания рвотных масс; при необходимости применяют закрытый сердца массаж , искусственное дыхание способом изо рта в рот или изо рта в нос; реанимация в стационаре включает общую гипотермию, предупреждение осложнений (отёка мозга и лёгких). Профилактика: предварительные и периодические медицинские осмотры лиц. работающих в условиях высокой температуры; соблюдение санитарно-гигиенических требований к условиям труда в горячих цехах, к одежде и к организации длит. переходов в жаркий период. См. также Солнечный удар .