Под радиоактивным зонтиком

18.08.2014 Новости   Нет комментариев

Сегодня о будущем атомной энергетики спорят все − политики, зеленые и, конечно же, сами атомщики. Пока еще на мировом рынке АЭС предлагают около 15% энергии. При этом производство атомной энергии во Франции достигает двух третьих общей выработки, а Германия, Швеция и Италия приняли решение о полном прекращении строительства новых АЭС и выводе из эксплуатации действующих.

Уран и могильники

Под радиоактивным зонтиком

Захоронение радиоактивных отходов в штате Невада (США)

Между тем энергетический кризис, все более обостряющийся в последние десятилетия и включающий спад в угольной промышленности и нефтяном бизнесе, начинает требовать все новые источники сырья. Их отсутствие постепенно возвращает интерес к масштабным атомным проектам, даже после трагедии Чернобыля и катастрофы «Фукусимы».

Что произошло в Чернобыле и на «Фукусиме»? Цепь случайных событий? Не совсем… Скорее, тут встретилось маловероятное наслоение неверных эксплуатационных решений, усугубленное некоторыми конструктивными недостатками, что и привело к разгону цепного процесса, расплавлению активной зоны и финальному взрыву с выбросом радионуклидов.

Сегодня уран относительно дешев, и извлекать полезные компоненты из отработанного топлива экономически невыгодно. Поэтому тепловыделяющие элементы подвергают захоронению, чаще всего прямо на территории АЭС. Хранят их в водной среде на достаточно большом удалении друг от друга. Таким образом, достигаются две цели. Во-первых, отводится тепло, выделяющееся при продолжающемся радиоактивном распаде остатков «горючего». Во-вторых, исключается возникновение критического ансамбля, способного привести к взрыву.

Подобные хранилища представляют собой огромные сооружения. И число их растет. Наступает момент, когда накопившиеся отходы надо куда-то девать.

Чтобы они занимали меньше места, их всячески скручивают и прессуют, а затем помещают в контейнер, предназначенный почти для вечного хранения.

Но сразу возникает проблема: где хранить такие контейнеры?

На первых порах подходящим местом казалось дно океана. В некоторых странах успели забросить туда довольно много контейнеров. Но сегодня подобное решение проблемы считается экологически опасным.

«Тонущий реактор» или «Горячая капля»?

Под радиоактивным зонтиком

Контейнер для радиоактивных отходов

:

Среди разных способов размещения радиоактивных отходов, например, на антарктическом скальном грунте или в районах гранитных формаций, отдается предпочтение соляным шахтам. Причина такого выбора довольно проста. Известно, что соль хорошо растворима в воде. Кроме того, теплота, выделяемая радиоактивными отходами, плавит соляные породы и дополнительно герметизирует контейнеры.

В середине 1980-х годов на экраны вышел голливудский блокбастер «Китайский синдром». В этом фильме-катастрофе показано, как в результате аварии расплавилась треть активной зоны реактора и радиоактивные продукты были выброшены в здание АЭС. При этом ядерное топливо даже после остановки реактора могло бы расплавиться, проплавить корпус, бетонные перекрытия и, прожигая грунт, «дойти до Китая». И этот «огнедышащий дракон» будет нести с собой чудовищную радиоактивность, эквивалентную выбрасываемой при взрыве сотни ядерных бомб. Так возникло по-американски хлесткое выражение − «китайский синдром».

Между тем задача утилизации радиоактивных отходов и излишка ядерных боеприпасов настолько актуальна, что вызвала появление таких проектов, как «Тонущий реактор» и «Горячая капля».

Технологическая разработка варианта «Тонущий реактор» предполагает своеобразный механизм «катапультирования» вышедшего из строя ядерного оборудования на многокилометровую глубину, где оно полностью расплавится и поглотится магмой.

Суть проекта под названием «Горячая капля» в общих чертах разработал А.В. Бялко, ученый секретарь Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау. Алексей Владимирович предложил сконструировать металлическую оболочку из тугоплавких материалов − вольфрама и молибдена − диаметром в несколько метров. В этот шар загружается отработанное ядерное топливо и вместе с контейнером, наполненным научной аппаратурой, отправляется в глубь земли…

Оценки показывают, что для запуска «Горячей капли» требуется около сотни тонн высококонцентрированных радиоактивных отходов, которые немедленно начнут саморазогреваться. Расплавив под собой горное основание, контейнер начнет стремительно погружаться в земные недра, пока не исчезнет в пучине расплавленной магмы.

Холод термояда

Критикуя современную атомную энергетику, многие обращаются к будущим термоядерным реакторам. Водородная термоядерная энергетика − ну кто не слышал эти слова, так заманчиво рисующие перед нами безоблачное будущее нашей цивилизации?

Как же поставить на службу человечества тот безбрежный океан энергии, который скрыт в глубинах земной гидросферы?

Однако, как бы ни развивалась еще не созданная термоядерная энергетика, она долгое время будет лишь дополнять «классическую» атомную, вводя в оборот новые, практически неисчерпаемые источники первичной энергии. Но вместе с тем это не такая уж дешевая, чистая и простая вещь.

Поскольку термоядерный синтез требует совершенно фантастических температур, уже первые сообщения в самом конце ушедшего столетия об открытии холодного термояда стали настоящей сенсацией. Увы, это «эпохальное» открытие уже вскоре было признано «неповторяемым». Это самый страшный диагноз в науке, поставивший крест на многих несостоявшихся открытиях. Однако, в отличие от других сенсаций-пустышек, холодный термояд до сих пор продолжает будоражить околонаучные круги энтузиастов, периодически предлагающих очередной «холодный» термоядерный реактор. Эти непризнанные гении яростно убеждают окружающих, что в определенных условиях реакция термоядерного синтеза может протекать при комнатной температуре. Причем сам термоядерный котел легко расположится на обычном письменном столе! И абсолютно никакой радиации!

Даже сегодня после ряда сокрушительных разоблачений сторонники холодного термояда продолжают доказывать, что природа хитра на выдумки. Например, в силу какой-то не совсем понятной нам пока игры межатомных сил в жидкостях или твердых кристаллах могут сложиться условия, при которых пойдет термоядерная реакция. Самое интересное, что при этом ни один из законов физики не нарушается. Так, может быть, перспективы развития холодного термояда как раз и связаны с такой необычной ситуацией?

Тогда становится совершенно непонятно, куда же исчез этот баснословный источник неограниченной и практически даровой энергии. Ведь все мы почему-то продолжаем бездумно сжигать ограниченные запасы углеводородов вместо того, чтобы топить сравнительно дешевой тяжелой водой «холодные» термоядерные печи…

Будущее энергетики

Под радиоактивным зонтиком

Стэнли Понс и Мартин Флейшман демонстрируют работу холодного ядерного синтеза

История холодного термояда началась с сенсационного сообщения американских ученых Стэнли Понса и Мартина Флейшмана. Все газеты и журналы писали об открытии, сравнимом с созданием «вечного двигателя»!

Сообщение Понса и Флейшмана сильно взбудоражило научное сообщество, ведь по сути речь шла о реакции в стакане кипящей воды. Новость активно обсуждалась во всех лабораториях ведущих научных центров и университетов. Изначально преобладало скептическое отношение, ведь информация была довольно противоречивой. В подобных случаях нужно многократно повторить эксперимент, меняя условия его проведения. Только так можно избежать ложных сенсаций и получить приглашение в Стокгольм на нобелевскую церемонию.

Тем не менее многие экспериментаторы искренне заинтересовались данными американских исследователей. Группе Понса и Флейшмана выделили многомиллионный грант на продолжение работ. Ученый мир замер в ожидании дальнейших результатов. И они не замедлили появиться, но (увы!) в подавляющем большинстве были отрицательными.

Тем не менее, изобретателей охватила самая настоящая «холоднотермоядерная лихорадка». СМИ были просто переполнены сообщениями о том, что кто-то где-то нашел еще одну возможность для реакции ядерного синтеза. В научно-популярных журналах вовсю обсуждались дальнейшие перспективы развития новой энергетической революции, способной полностью изменить мировую энергетику…

Сегодня очень модно говорить о явлениях, протекающих как бы «за гранью реальности». Существуют даже специальные телепрограммы, демонстрирующие зрителям необъяснимые и, на первый взгляд, противоречащие науке явления. Как правило, большинство из них связано с настоящими «цирковыми фокусами», легко вводящими в заблуждение простых зрителей. Вот и тщательная многолетняя проверка опытов Понса-Флейшмана вместе с многочисленными похожими экспериментами подтвердила их научную несостоятельность.

Сегодня поиски холодного термояда не приветствуются в «официальной» науке, тем не менее этому посвятил все свои последние годы выдающийся американский физик, нобелевский лауреат Джулиан Сеймур Швингер (1918-1994 годы). Его исследования вызвали бурные споры, статьи ученого отказывались печатать ведущие научные журналы. В знак протеста Швингер даже покинул Американское физическое общество.

Так в чем же состоит будущее атомной энергетики? В усовершенствованных «традиционных» ядерных реакторах, «горячем термояде» или еще неизвестных процессах вроде холодного термоядерного синтеза?

Все это сегодня бурно обсуждается в научных кругах, и вполне возможно, что на будущих юбилейных «чернобыльских» собраниях мы услышим от видных специалистов, где же искать свет в конце «атомного туннеля».

Олег ФАЙГ

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (Проголосуй первым!)
Загрузка...
?>