Мечта человечества получить бесконечный источник энергии. Мечта эта не на пустом месте возникла. Со времени открытия огня стоял вопрос его поддержания. Поначалу это были ветки и дрова, потом уголь. Сейчас в топках горит преимущественно жидкое или газообразное топливо. Хотя и уголь не спешит сдавать свои позиции. Проблема всех видов ископаемых топлив в их низкой калорийности (количеству тепла, выделяемого на единицу массы топлива). Килограмм сухих дров выделяет до 4500 ккал, уголь до 6000 ккал. Чтобы отопить небольшой деревенский дом с печным отоплением потребуется 5-6 кубометров обычных (березовых) дров или 4-5 кубометров дубовых, угла понадобится 7-8 тонн.
В деревнях обычно энергию измеряют машинами. На средний дом нужно “один зилок дров”, на большой дом уже нужен цельный КаМАЗ. Если же отапливать дровами средний город, то это уже составы, а с ними огромные склады, транспорт и много грузчиков. С углем чуть проще, его можно хранить на улице и погрузка/разгрузка может быть автоматизирована. Газ и жидкое топливо - это просто песня. Оно само течет по трубам. Да и горит лучше, без золы и шлака. Емкости для хранения поставил единожды, и они стоят десятки лет.
В 1939 году, уже лауреат нобелевской премии по физике, Энрике Ферми высказал мысль, что при делении ядра Урана количество свободных осколков деления (частиц) будет больше поглощенных. Это открыло путь к исследованию цепной реакции деления. В 1942 году эта теория была подтверждена экспериментально в лаборатории Чикагского университета, а в 1945 в пустыне Лос Аламос. Два шарика плутония массой чуть больше 6 кг разложили на атомы вышку, на которой крепилась первая в мире атомная бомба. Всего из этих двух шариков выделилась энергия, сравнимая с взрывом 25 тысяч тонн тротила. Вот эту бы мощь и в мирное русло - сказано, сделано и в 1945 году В 1954 году был запущен первый энергетический реактор в городе Обнинск. Он выдавал 5 МВт электроэнергии. Здесь калорийность уже изменяется другими порядками. Грузовик (а скорее грузовичок) с таблетками из низкообогащенного обогащенного урана может обеспечить большой город на несколько лет теплом и электричеством. Но есть нюанс…
На самых распространенных атомных станциях с водяным первичным контуром используется энергия разложения атома урана U(238). Он испускает частичку себя, которая поглощается водой и подогревает ее. При этом U(238) превращается в уран U(235). А нюанс заключается в содержании этого щедрого урана U(238) в природной руде в количестве 0,7% от общей массы руды. То есть, для получения грузовика низкообогащенного топлива необходимо извлечь порядка 1000+ грузовиков руды, все это переработать, а после ненужную породу куда то сложить. А она при этом, пусть немного, но фонит, и абы где ее не сложить. Не все так радужно в царстве заморском… Это один нюанс, второй нюанс - содержание урана U(235) через годик другой снижается, и он уже становится не таким щедрым. Так же как рядовой офисный сотрудник, работающий год без отпуска - он выгорает. При этом скупость его развивается исключительно в отношении тепловых нейтронов. А вот всякого другого излучения там хоть отбавляй. То есть мы имеем на руках отход, который нужно закопать под землю, и как можно глубже. Конечно это радиоактивной гадости не так много, как мусора на городской свалке. Но уж очень от токсичный. Нюанс, так нюанс.
На заре развития атомной энергетики использовался другой процесс. В нем не было воды и частичка урана не тормозилась в воде, а летела по своим атомным делам, без всякого ограничения. Естественным ограничением для нее были соседи уран U(235) и другие. Соседи эти не всегда были рады непрошенному гостю и сильно возмущались. Их возмущение доходило до белого каления и получался плутоний Pt. Тот самый, что в количестве 6 кг был в толстяке и расщепил вышку в пустыне. В советском союзе аналогичное изделие ласково называли “кузькиной матерью”.
Получение оружейного плутония велось в экспериментальных реакторах. Они не были предназначены для энергетических целей. Однако в некоторых странах были построены реакторы аналогичные экспериментальным, но с энергетическим применением. Назвали их “реактор на быстрых нейтронах”. Штука очень сложная и капризная. Но есть в ней один существенный плюс. В ходе эксплуатации, из неактивного урана U(235), получался активный плутоний и ещё кучка не менее активных штук, называемых минорными актиноидами. Они в свою очередь также же могут испускать частицы, нужные нам для получения тепла. 2023 год был ознаменован важным этапом в развитии атомной энергетики. В реактор БН-800 Белоярской АЭС было загружено топливо, полностью изготовленное из отработанного ядерного топлива обычных тепловых реакторов и он без проблем отработал цельный год на нем. То есть реактор питается отходами своих собратьев. Мечта человечества о бесконечной энергии стала на шаг ближе к воплощению. Еще многое предстоит сделать на пути к это мечте в глобальном масштабе.
И возникает новый вопрос и очередной нюанс. Нюанс этот запрятан вне технической сферы. То что ученые не зазря едят свой хлеб и смогут допилить и придумать и создать чтобы все это действительно крутилось и работало - тут сомнений нет. Но есть сомнения, что им это позволят сделать. Мы упираемся в морально-этический аспект это деятельности. То что обычному пользователю розетки и выключатели кажется манной небесной, специалисту, да и просто сведущему в теме ядерной энергетики, человеку видится несколько в ином свете.
В топливе для БН-800 содержится Плутоний. Вещество крайне опасное, токсичное, радиоактивное и вдобавок - смертоносное. Где гарантии, что при производстве топлива парочка килограммов плутония не уйдет “налево”. В вдруг власть имущие специально построили этот реактор, чтобы втихаря точить атомный зуб на весь остальной мир. Много еще каких страшилок можно придумать. И речь не о самих страшилках - а о доверии. Доверии одного группы людей другой группе людей.
В отсутствии доверия, взаимопонимания, способности это самое доверие отследить, проверить, гарантировать - невозможно полноценно развитие науки. Любое научное открытие может быть использовано против другого человеческого существа. И до тех пор, пока не будут разработаны механизмы, предотвращающие или делающие невозможными создание оружия на базе новых знаний - само знание будет подвергаться гонению. Знание и специалисты создающие эти знания. А поскольку прогресс зависит от новых знаний, то и прогресс будет испытывать репрессии. Попросту говоря - человек сам останавливает свой собственный прогресс. Своими руками закрывает окошко в свое светлое будущее. Не обязательно это будет происходить явно. Мне видится, что любая война, любой конфликт - это в первую очередь репрессии в отношении прогресса и знания. Война требует мобилизации максимального количества ресурсов группы, на процесс, не приводящий к продукту. То есть группа сжигает свои ресурсы. Не говоря уже о том, что ходе войны уничтожается имущество, умирают самые трудоспособные члены группы, земли становятся недоступными для обработки, земледелия и жизни.
Есть и другие проявления репрессий в отношении знания и прогресса - религиозные, культурные, социальные. Люди создающие науку обесцениваются, за ними ведется охота, их сажают в тюрьмы. В способах порабощения себе подобных человеческий гений к сожалению более чем преуспел. Возвращаясь к основной теме сего послания. До тех пор, пока человечество, руками гениев из гуманитарной сферы, не придумают механизмы повышения доверия другу другу, не предложат методы позитивного контроля (контроля направленного на создание, а не запрещение), ядерная энергетика будет подвергаться жёсткому давлению, и будущего у нее не будет. И проблема не в технарях, что ее создают, а в обществе для которого технари создают и изобретают: в управленцах, принимающих решения, в врачах, что лечат нас, учителях что учат наших детей. В каждом из нас. Каждый из нас должен посмотреть на себя в зеркало и решить, что он должен стать лучшей версией себя.
#общение
#философия
#саморазвитие
#ядернаяэнергетика
#мирныйатом