Информационное поле России загажено новостным мусором в духе: «Пропал кот Бари Алибасова!». И подобный информационный шлак держится в топах новостных лент неделями! Между тем есть новость по значению равная пуску первой атомной станции. Россия приступила к осуществлению проекта замкнутого ядерного цикла (ЗЯЦ). Чтобы не забивать голову читателей, далёких от проблем атомной физики его можно выразить кратко: из природы берется некий радиоактивный элемент и используется для получения энергии до стадии превращения его в результате ядерных реакций в безопасные элементы, которые можно вернуть в окружающую среду без опасности заражения её ядовитыми или радиоактивными веществами. Это же просто мечта экологов! Не путать с экологистами, продвигающими интересы западных толстосумов, или сатанистами-неомальтузианцами, мечтающими уничтожить род человеческий под лозунгом защиты травки или козявки. Причём, необходимый радиоактивный элемент уже добыт и хранится в объёмах нескольких миллионов тонн десятки лет по всему миру. На это тратятся огромные средства и используется труд десятков тысяч людей по всей планете. Оставить это муторное дело нельзя: радиоактивные материалы должны охраняться так, чтобы они не попали в руки различных террористов, и содержаться в надлежащем виде, чтобы не загрязнить окружающую среду опасными веществами. Речь идёт об изотопе или разновидности урана с атомным весом 238. В отличии от изотопа урана-235, который используется в атомной энергетике, уран-238 является балластом для классической атомной индустрии. И это притом, что его содержится 99.3 процента в природном уране! Т.е. атомная промышленность затрачивает колоссальные ресурсы на добычу, обогащение, разделение изотопов, чтобы выделить меньше одного процента полезного элемента из содержащихся в природе атомов урана. А если умножить это количество на количество сопутствующих элементов в руде, то получится , что для получения крохи урана-235 надо обработать горы породы с огромными затратами труда, энергии и других ресурсов. Теперь самый сложный, экологически грязный и тяжёлый этап получения ядерного топлива можно будет значительно сократить. Лунные пейзажи от карьеров по добыче урана и другие «прелести» атомной промышленности можно будет забыть. Уже имеющегося количества урана-238 по подсчётам некоторых экспертов хватит примерно на 3000 лет! Возникает законный вопрос: «А что же произошло такое, что ранее ненужный никому элемент стал вдруг очень востребованным?» Ответ на него прост: в России отработана до совершенства технология создания атомных реакторов на быстрых нейтронах. Для тех, кто подзабыл ядерную физику напомню: в существующих сейчас атомных реакторах , использующих уран-235, поток нейтронов, необходимых для возникновения цепной, т.е. самоподдерживающейся реакции деления атомов урана-235, специально замедляют до скоростей теплового движения частиц вещества. Правда скорости тут достигают размера гиперзвуковых, но для микромира, где нейтроны могут двигаться со скоростью близкой к световой – это пустяк! Для примера: нейтрон может лететь со скоростью близкой к скорости света, позволяющей достичь расстояния от Земли до Луны всего за 2 секунды. А это на минуточку больше 400 тысяч километров! Его скорость замедляют в тысячи или даже десятки тысяч раз до "жалких" примерно десяти тысяч метров в секунду, что равно скорости бронебойного снаряда. Это и будет так называемый медленный или тепловой нейтрон. Ядро урана-235 он расколет, а вот с атомом урана-238 справится только быстрый нейтрон. При попадании в него вместо деления может получиться плутоний. Так в реакторах на быстрых нейтронах помимо цепной реакции деления радиоактивного элемента – урана-238 идёт образование плутония-239, который можно использовать в качестве ядерного топлива в классических ядерных реакторах. Загруженное в реактор ядерные материалы через некоторый период работы выгружают, дают остыть в специальном бассейне некоторое время, а затем отправляют на предприятие «Росатома», где из него выделяют плутоний. А уран-238 опять поступает в реактор на быстрых нейтронах. Плутоний также может идти в реактор на быстрых нейтронах, а может использоваться в обычных ядерных реакторах. Технология создания так называемого МОКС-топлива с использованием плутония успешно отработана в России . При этом на каждый килограмм урана, прореагировавшего в реакторе, получается некоторое количество плутония. Сколько? А вот это секрет, который необязательно знать зарубежным "партнёрам"! Для наглядности проиллюстрируем ситуацию следующим образом: мы сожгли в печке десять поленьев, получили тепло, а вместо золы достаем из нее тринадцать поленьев. В нашем мире маленьких скоростей и больших масс подобная ситуация будет чудом, а для микромира с его квантовой механикой – обычное дело. На деле в ядерную «печку» загружается примерно двести «поленьев»: десять «сгорает», а получается тринадцать плутониевых «поленьев», остальные – остаются почти без изменения. Фишка тут в том, что для начала работы реактора на быстрых нейтронах используется дефицитный уран-235 или МОКС-топливо. Но их количество очень невелико в общей доле атомного топлива. Таким образом, добавляя необходимое количество урана-238 для использования в качестве своебразной «спички» небольшое количество МОКС-топлива, мы получаем источник колоссального количества энергии с максимально возможной на данный момент низкой себестоимостью. Плюс нарабатываем МОКС-топливо для классических ядерных реакторов. Начинают работать десятки или сотни почти бесплатных источников электрической и тепловой энергии в индустриальных постоянно возрастающих масштабах! Глобальное лидерство в энергетике России обеспечено. Конкуренты отстанут от нас навсегда!
Пессимист может «срезать» вопросом: «Неужели только русские такие умные, а другим не хватает ни ума, ни умения создать нечто подобное?» . Действительно, реакторы на быстрых нейтронах создавались помимо СССР во Франции, США и Японии. В них также использовался теплоноситель в виде жидкого натрия. При малейшей трещине в коммуникациях он соединяется с кислородом воздуха и водяным паром и мгновенно воспламеняется. Катастрофа тогда обеспечена. Японцы не смогли довести до работоспособного состояния свой реактор и забросили дальнейшие работы. Французы и американцы поэксплуатировали некоторое время свои экспериментальные реакторы и остановили дальнейшие работы. Почему? Ответ очевиден результаты эксперимента оказались неудовлетворительными. Чего-то "партнёры" не доработали. Между тем как в СССР, а затем в России созданы и эксплуатируются два реактора на быстрых нейтронах. Но всё же жидкий натрий – это очень опасно! Кто-то может привести аргумент: «В обычных реакторах используется вода, почему в реакторах на быстрых нейтронах нельзя использовать её?» В том-то и дело, что нельзя, т.к. она замедляет нейтроны. Для классических реакторов это то, что и требуется. В реакторах на быстрых нейтронах этого допускать нельзя. Натрий не замедляет нейтроны, поэтому с ним и делали этот очень опасный эксперимент. Необходим был другой, менее опасный и достаточно дешёвый теплоноситель. И что же придумали наши Кулибины? Вместо натрия стали использовать свинец или сплав на его основе. Тут точно содержится тайна, которую возможно мы узнаем нескоро. Дело в том, что атомные реакторы с жидким теплоносителем в виде сплава свинца и висмута используются в нашей стране достаточно давно. В знаменитых подводных лодках проекта «Лира» более известных в народе как «Золотая рыбка» использовались такие реакторы. Они показали выдающиеся характеристики: за считанные секунды набирали максимальную мощность, имели размеры и массу в несколько раз меньше классических реакторов с водяным теплоносителем. Но всё же это были классические атомные реакторы на медленных нейтронах. К тому же они имели один небольшой недостаток: необходимо было постоянно поддерживать температуру, при которой металлический теплоноситель был бы в жидком состоянии. Если он отвердеет, то реактор надо выводить из эксплуатации. Был накоплен колоссальный опыт эксплуатации подобных реакторов, проведены необходимые научные и опытно-конструкторские работы и вот появился проект реактора БРЕсТ. Расшифровывается эта аббревиатура так: быстрый реактор естественного теплообмена. Нейтроны, образующиеся в активной зоне реактора при распаде ядер урана или плутония не тормозятся в свинцовом теплоносителе и бомбардируют ядра урана-238, которые распадаются или образуют ядра плутония. При этом свинец обладает всеми полезными характеристиками: эффективно отводит тепло из активной зоны реактора, не замедляет нейтроны, не воспламеняется при соприкосновении с воздухом, водой и другими веществами, не образует опасных паров. Была попытка использовать ртуть в качестве теплоносителя, но из-за того, что её пары очень опасны от этой идеи отказались.
Итак, какие же выводы можно сделать из вышеизложенного. Вот несколько очевидных:
1. Создается проект атомной энергетики, обеспеченный ресурсами минимум на несколько сотен лет.
2. Будут высвобождены хранилища урана-238 и других радиоактивных материалов, которые будут использованы в реакторах на быстрых нейтронах до получения безопасных элементов, которые можно вернуть в природу.
3. Можно значительно сократить объёмы добычи урана, нефти, газа, угля, горючего сланца и т.п. ,что положительно скажется на состоянии природной среды Земли. Это очень грязные производства, разрушающие экологию планеты. Нефть, газ, уголь, горючий сланец целесообразно использовать в химической промышленности для синтеза необходимых материалов. Как тут не вспомнить русского гения – Менделеева, заявившего, что топить печку нефтью равнозначно, что топить её деньгами.
4. Очень ценный радиоактивный материал – уран-235 можно будет вывести из сферы атомной индустрии в качестве топлива для атомных реакторов. Очень полезные свойства урана-235, небольшая радиоактивность, значительный период полураспада, небольшая токсичность его соединений позволяют безопасно хранить его долгое время. Незаменим он будет для атомных звездолётов будущего и как резервный источник для форс-мажорных ситуаций в атомной энергетике.
Краткий вывод:
Вышеперечисленное позволит России стать лидером энергетики будущего. Для высокоразвитой цивилизации необходимо огромное количество очень дешёвой электрической энергии при минимуме отрицательного воздействия на экологию. Именно дешёвая в достаточном количестве и безопасная энергия будет фундаментом будущей цивилизации на Земле. Россия может обеспечить создание энергетики будущего, но делать подарки больше никому не будет. Сотрудничество будет только на взаимовыгодной основе. Принуждать и заставлять кого-либо сотрудничать с нами мы не будем. Хотите иметь энергетику будущего – предложите что-то выгодное России.
Если Вам понравилась заметка, то ставьте лайк, делитесь ссылками на неё, комментируйте. Борьба с Западом не закончена и будет трудной, но наше дело правое и победа будет за нами! Подписывайтесь на мой Дзен-канал "Сибирский аноним" - это очень поможет его развитию.
Автор текста: Попов Олег Юрьевич