Война, возможно, и двигает науку вперед, но порой в неправильном направлении. Так случилось с ядерной энергетикой. После окончания Второй мировой войны страсти на планете не утихли, и между мировыми державами снова накалилась атмосфера.
Не успев зародиться, ядерная энергетика тут же была направлена на нужды военных - им срочно понадобились атомные бомбы. В результате, созданные на скорую руку технологии не позволили развиться безотходной ядерной энергетике и на долгие годы вся атомная промышленность стала, мягко сказать, не совсем "правильно" использовать ядерное топливо.
А ведь изначально задумывалось, что ядерная энергетика будет работать именно безотходно. Но не вышло.
Все мы знаем или слышали, как важно на самом деле уметь использовать отработанные материалы. Многие в детстве собирали макулатуру или металлолом, чтобы затем отправить их на повторную обработку.
Во многих сферах промышленного производства успешно работает так называемый рециклинг, когда повторно перерабатываются отходы производства, будь то пластик, алюминий или стекло. Это решает сразу две проблемы - позволяет максимальным образом использовать ограниченные ресурсы и заодно очищает нашу планету.
Но вот с ядерным топливом происходит все ровным счетом наоборот. На данный момент это самое грязное и самое неэффективное топливо, хоть оно и дает огромное количество энергии. Сейчас поясню почему это так.
Мы знаем, что у урана есть два изотопа - уран-238 и уран-235.
Изотопы — разновидности атомов (и ядер) химического элемента, имеющие одинаковый атомный номер, но разные массовые числа.
Из этих двух изотопов именно уран-235 способен поддерживать устойчивую цепную реакцию, поэтому его и используют в ядерных реакторах.
Но проблема в том, что содержание урана-235 в природном уране составляет всего 0,7%. Таким образом, закидывая в атомную печь природный уран, мы его используем менее, чем на 1%.
Все остальное переходит в разряд отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и в большинстве случаев утилизируется. Кроме этого, подобные отходы содержат большое количество продуктов деления, что делает их очень радиоактивными.
Представьте, что вы кинули в костер дрова, и лишь только они начали разгораться, как вы достаете их, тушите и выбрасываете. Примерно то же самое происходит с ядерным топливом. Мы просто не умеем им пользоваться.
Для повторного использования ОЯТ требовалась совершенно иная технология. И здесь мы вновь вспоминаем достижения советских ученых. Еще в Советском Союзе (хоть мы и не были здесь первыми) начали разрабатывать реакторы на быстрых нейтронах, в которых по идее можно было бы повторно использовать отработанный природный уран.
С тех пор прошло много лет и сегодня Россия - единственная страна в мире, имеющая действующие промышленные ядерные реакторы на быстрых нейтронах. Думаю, стоит сказать спасибо всем причастным к тому, что данное направление в ядерной отрасли не похоронилось, а, более того, стало стратегическим и долгие годы шаг за шагом продвигалось к своей цели.
Сегодня на Белоярской АЭС в Свердловской области находится реактор на быстрых нейтронах БН-800, который в сентябре 2022 года впервые выведен на 100% уровень мощности. Именно этот реактор впервые в мире будет работать на инновационном МОКС-топливе.
МОКС-топливо - уран-плутониевое топливо на основе изотопов, которые содержатся в отработавшем материале.
Этот реактор проектировали специально под МОКС-топливо, но загружали его туда постепенно, так как данная технология требовала тщательной проработки. Теперь же, после 100% его загрузки, с уверенностью можно сказать, что Россия оказалась на пороге создания вечного ядерного реактора. Это грандиозное событие для всей мировой энергетики.
Если технология будет развиваться в нашей стране и дальше, а в этом похоже сомнений уже не осталось, то ядерная энергетика станет безотходной, а подобного МОКС-топлива хватит на тысячи лет вперед.
Весь природный уран, который мы добываем будет использован почти на 100%, а не на 1%, как сейчас. То есть сырьевая база для российской ядерной энергетики одномоментно увеличится в сто раз! По сути реакторы на быстрых нейтронах превратятся в вечные двигатели, сделав электроэнергию в разы дешевле, чем сейчас. Атомные электростанции смогут плодиться, как грибы после дождя.
Чтобы еще больше порадоваться за наших атомщиков, отмечу, что реакторы для использования МОКС-топлива пытались в свое время создать в разных странах, но ни у кого этого так и не получилось. Вообще первыми реактор на МОКС-топливе построили французы в далеком 1970-м году. Они мучались с ним аж до 2010 года, но постоянно испытывали разные проблемы, так и не сумев вывести его на проектную мощность. В итоге его просто заглушили.
Пытались освоить эту технологию также японцы, американцы и британцы. Но все они позакрывали свои проекты, так и не придя к какому-то результату.
А Россия взяла и довела до ума эту технологию и теперь является единоличным мировым лидером в этой такой важной области.
Поставим 👍 всем нашим ученым-атомщикам. Спасибо им за мирный атом и дешевую энергию, которая так нужна всему человечеству.
