В первой части мы рассказали о безальтернативной зависимости Штатов от атомной энергетики России. Однако даже если американцам удастся освоить технологии обогащения, это не спасет их от приближающегося краха. Ведь двигателем ядерной энергетики по-прежнему остается Россия.
Гигантизм — не только в СССР
Американцы грезили мечтами овладеть технологиями обогащения урана, которые использует Россия, а именно технологиями создания центрифуг. Видимо, некоторым мечтам суждено остаться только мечтами, поскольку эти попытки увенчались фиаско.
США сначала использовали нерабочий диффузионный метод, а потом и исследования по центрифугам зашли в тупик из-за погони за количеством. Для увеличения выпуска американские специалисты пошли по пути укрупнения центрифуг, которые получились значительно больше российских. Не трудно представить, какую инерцию создает крутящийся с чудовищной скоростью (более 50 тысяч оборотов в минуту) многотонный ротор центрифуги.
Разработка гигантской центрифуги длиной 12 метров, несмотря на затраты около $3 млрд, была прекращена. Последняя попытка создать центрифугу АС-100 потерпела неудачу в 2015 году. Оказалось, что гигантские центрифуги по экономичности в несколько раз уступают центрифугам Urenco длиной около 5 метров. В результате на территории США не осталось центрифуг для обогащения урана. Единственный завод по обогащению урана построен в 2010 году и эксплуатирует европейские центрифуги.
На начальных этапах это привело к нескольким серьезным авариям с разрушением центрифуг, поэтому эксперимент по переходу на центрифужный метод обогащения в США до сих пор остается ограниченно успешным. Не сложно представить, что многотонная конструкция, которая вращается с подобной скоростью, с легкостью слетит с места. Например, 11 июня 2011 года произошла потеря внешнего питания.
«Её последствиями стали короткие замыкания на оборудовании завода и потеря питания для 37 вращавшихся центрифуг. 6 из данных центрифуг в ходе инцидента были повреждены», — писал портал «Атомная энергия 2.0».
В то же время, казалось бы, страдающие гигантизмом Советы пошли по совершенно несвойственному для них пути. Вот что об этом писали «Известия» в 2007 году:
«Центрифуга, в которой находится газообразный гексафторид урана, вращается со скоростью 1500 оборотов в секунду. Ни один подшипник таких скоростей не выдержит. Центрифуга, как часовой механизм, опирается на тонкую корундовую иглу. Вверху равновесие поддерживается магнитным полем. Бешено вращающийся волчок исправно работает и не требует ремонта в течение 30 лет <...> В каждом цехе размером с ГУМ (крупный торговый центр в Москве) находится несколько сотен тысяч центрифуг, которые соединены в каскады…».
После неудачного опыта масштабировать производство в Новом Свете не торопятся даже спустя десятилетие. Поэтому сегодня на американских АЭС пользуются плодами российских технологий.
Релиз многофункционального приложения от самого амбициозного отечественного IT-проекта SFERA совсем скоро. Скачивайте приложение в AppStore и Google Play. Больше информации о проекте на сайте. Благодарим за поддержку!
Осваивать технологии поздно
Однако даже если США овладеют необходимыми технологиями, их энергетику это не спасет. В ближайшие десятилетия центрифуги будут не нужны, потому что запасы природного урана-235 истощаются. В добываемом на карьерах уране содержится менее 1% урана-235, а 99% — это непригодный для работы западных реакторов уран-238. К такому исходу исходы США и другие страны явно не готовы, а обогащение природного урана — дело вчерашнего дня.
«Природного урана-235 всего 0,7% от общего объема всего добываемого урана. Это очень мало. По энергетическим возможностям его столько же, сколько и нефти. То есть при таком же расходе АЭС на тепловых нейтронах, то примерно к 2040-50 годам урана-235 не останется», — сообщил заместитель директора ВНИИ атомного машиностроения профессор Игорь Острецов.
Россию невозможно догнать, поскольку только отечественные ученые научились обходиться без редкого элемента. Единственный путь развития атомной энергетики — замыкание ядерного цикла. Подробнее об этом читайте здесь. Однако осуществить это невозможно без реакторов на быстрых нейтронах, от которых Запад отказался еще в прошлом веке из-за сложности их производства и дороговизны и, соответственно, длительной окупаемости.
При замыкании ядерного цикла в реакторы, работающие на природном уране-235, загружается смесь изотопов, в которой в определённых пропорциях находится уран-235, плутоний и ряд других изотопов, которые при совместной работе способны поддерживать стабильную работу реактора.
Почему нельзя просто заменить уран-235 на уран-238?
Соотношение этой смеси подбирается индивидуально по типу реактора: у ВВЭР — одно, а ректоров РБМК — другое. Для реакторов западного образца соотношение также будет отличаться. Его подбор — процесс не из легких. Росатому придется провести ряд экспериментов и колоссальную многолетнюю работу. А вот захочет ли Росатом этим заниматься на американских реакторах, вопрос со звёздочкой. Будет ли к тому времени ситуация располагать и вообще будет ли такое возможно по многим, в том числе геополитическим, причинам.
Технологию концентрации ядерных изотопов урана-238 освоила только Россия, подобрав необходимое соотношение. Такое решение позволяет не только исключить элемент едва оставшегося урана-235, но и использовать топливо реактора на быстрых нейтронах вторично. Западным странам пора усвоить, что другого развития ядерной энергетики не будет.
Автор:
Колесова Дарья
🚫Мы много сил вкладываем в качество статей. Поддержите нас лайком и подпиской, если вам это нравится!
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA
