Текст книги "Мир на пике – Мир в пике"

Автор книги: Алексей Анпилогов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 23 (всего у книги 26 страниц)

Вторая причина того, почему ни Норвегии, ни России не стоит бояться Катара, уже чисто экономическая. Несмотря на напухший американский сланец, в целом ситуация с ценами на газ в мире выглядит вот так:

Рис. 166. Данные о ценах на газ в мире.

Америка пока играется в «сланцевую революцию», но экономики Китая, Японии, Индии и Южной Кореи по-прежнему просят СПГ. Почему так происходит – я уже объяснил. Нищему Югу нужна энергия, и он согласен за нее платить тем, кто ее даст. Игра Катара во всеобщеевропейское «Подвиньтесь! Подвиньтесь!» имеет как технические, так и экономические ограничения.

При равных расстояниях даже Индия согласна платить Катару за его газ на 40 % больше (а Китай и Япония – и на все 50 %!), чем Европа. И это притом, что в таком случае эмиру не надо каждый раз протискивать своих китов из нержавеющей стали через узкую нору Суэцкого канала и бороться с бьющими его ценой на своих региональных рынках Норвегией и Россией.

А глобальное веселье только начинается.

СПГ меняет мир под себя, но кто сказал, что это в чем-то помешает старым производителям газа самим взять на вооружение эту технологию? Ведь географию и демографию не поменять так быстро, как технологию, и Северное полушарие еще долго будет самым населенным и самым промышленно развитым «человейником».

А самый большой «человейник» – это Евразия. И если на его мягком подбрюшье завелась крыса из нержавеющей стали, это всего лишь миг в противостоянии Великой Суши и Извечного Океана.

И вот тут мы подходим к очень важному моменту. Будущая игра России, этого маленького ядерного фокстерьера, против устремлений старого и дряхлеющего нефтяного динозавра – это игра с итогом «выиграл-выиграл».

Все – как у Айзека Азимова в его «Основании и Империи»:

«Нападете вы или нет, нападете целым флотом или эскадрой, объявите войну или нападете без объявлении – в любом случае вы потерпите поражение.

– Почему?

– Есть логика человеческого поведения, которую невозможно отменить или изменить».

Похожий выбор сейчас и у нефтяного динозавра. Ему нужна энергия. Но ему нужна дешевая энергия, знакомая ему энергия старой нефти. Ему не нужна сложная ядерная энергия, и ему не нужен дорогой сжиженный природный газ. А вот нищий Юг согласен и эту ядерную энергию, и этот дорогой сжиженный газ покупать. Ведь альтернатив у Юга не так и много – для него и уран, и природный газ – это гораздо прогрессивнее, чем каменный уголь, дрова и кизяки. И я не шучу, кизяк – это пока очень уважаемое и очень востребованное топливо в южных странах, где нет леса.

Отсюда и выводы (собственно, как и всегда): «Чем больше выпьет комсомолец, тем меньше выпьет хулиган». Вот приговор Западу, вот реквием по нефтяному динозавру:

Рис. 167. График изменения потребления энергии до 2013 года.

Около 2016 года потребление энергии коллективным Западом сравняется с потреблением энергии коллективным Востоком. Но уже сейчас мы видим, что Россия сделала разворот и выбрала для себя тот путь, который она считает справедливым – помогать бедным и нуждающимся в энергии. Тем более, что они уже готовы платить за энергию справедливую цену, и каждый джоуль энергии, потраченный там, это спасенная человеческая жизнь, а каждый джоуль энергии, потраченный сейчас нефтяным динозавром, это продление его неизбежной агонии.

А ведь всем нам надо прорываться через завтра, которое у нас может продлиться, благодаря энергии урана и тория, еще несколько сотен лет, в совершенно невозможное послезавтра, в котором мы сможем жить тысячами лет.

[102]102
  Dira necessitas – Суровая необходимость.


[Закрыть]

Ключевые слова: картина мира, контролировать, геополитика, ответственность.

Ключевые смыслы: требуются изменения.

Приложение к главе: «Снова о парадигмах и сценариях их смены».

Юстас Алексу, 14 июля 2014:

ОАО «ГСПИ» завершило создание проектной документации по сооружению термоядерного комплекса «Байкал». Работа была проведена в рамках реализации Федеральной целевой программы «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010–2015 годов и на перспективу до 2020 года». Комплекс «Байкал» предназначен для исследований в области инерционного термоядерного синтеза. Речь идет и о зажигании термоядерных мишеней, и об организации термоядерного микровзрыва, и о проведении экспериментов по горению термоядерного топлива. Проект предполагает проведение фундаментальных исследований в области физики высоких плотностей энергии. Комплекс «Байкал» по мощности будет вчетверо превышать крупнейшую в мире установку Z (США) и станет самым мощным в мире комплексом такого типа. Так ты об этом говорил? Я тут читал: http://www.atomic-energy.ru/news/2014/07/14/50205!

Так этот мир реальный?!

Алекс Юстасу:

Работаем, поехали дальше!

Глава 18. ядерное завтра. Термоядерное послезавтра

Как будет выглядеть мир после пика нефти, угля и газа человечество сможет увидеть в ближайшее время на территории Украины. Уже осенью 2014 года в Херсонской области вполне официально предложено переходить на альтернативные источники топлива в виде дров. Пока они еще есть. Горячей воды в октябре по-прежнему нет, а промышленное производство падает на десятки процентов по сравнению с годом ранее. К счастью, у страны была возможность посеять весной урожай. Будет ли она следующей весной 2015 года большой вопрос.

Да, события на Украине показывают пик энергоресурсов в сжатые сроки, в гиперболизированном виде. Пик отягощен войной, борьбой олигархов за власть. Однако глупо надеяться, что в мировом масштабе все будет проходить мирно и страны, которым станет не доставать нефтегазового коктейля, по собственному желанию вернутся в каменный век с соответствующими плотностью населения и уровнем жизни. Глобальный пик энергоресурсов будет проходить (а может быть уже проходит) в не менее, а скорее всего в гораздо более тяжелых условиях.

Весьма вероятно, что именно конвульсии нефтяного динозавра и привели к данным событиям. Очень нужно отрезать Европу от российского газа, очень нужно отрезать Россию от европейских технологий, рынков сбыта энергоресурсов. Дыхалка динозавра уже заканчивается, нужно спешить.

Спешить нужно еще и потому, что кроме наличия развитых технологий обогащения урана и производства ядерных реакторов на тепловых нейтронах, в последние годы у России появилось еще одно преимущество. Называется оно проект «Прорыв» – создание новой технологической платформы атомной отрасли с замкнутым топливным циклом. Реальное воплощение ядерного завтра.

Описывая ядерную энергетику, всегда ловишь себя на простой мысли: «Ну вот тут, в принципе, можно вставить такое коротенькое научное пояснение…», а потом вдруг осознаешь, что фраза:

«…спектр захвата нейтронов у четно-четных ядер (например, ²³⁸U) существенно резонансный, характеризующийся массой узких и высоких пиков в окрестностях 1,6 МЭв, а вот спектр захвата нейтронов у ядра ²³⁹Pu и спектр деления ²³⁵U – наоборот, пологий, с существенным максимумом значений в тепловой области, что соответствует сечению деления ²³⁵U тепловыми нейтронами в 580 барн, а вот сечение захвата тех же тепловых нейтронов для ²³⁸U составит всего 2,3 миллибарна…»

будет смотреться в книге для широкой аудитории приблизительно так же, как фраза из Конфуция на китайском языке в меню хорошего китайского ресторана в Москве.

Вроде бы и к месту. Вроде бы и по делу. Но только никто не прочитает. А кто и попробует прочитать – все равно мало что поймет из этой «китайской грамоты».

Поэтому – постараемся быть попроще в объяснениях, хотя, конечно, кое-где весьма существенные детали нашего повествования останутся за кадром. Однако, при этом, большая часть умолчаний или неких упрощений, как я надеюсь, не очень повлияет на дальнейший рассказ о ЗЯТЦ.

Что это вообще такое – замкнутый ядерный цикл? Зачем он нужен? Что мы замыкаем в рамках этого цикла и что это за ядерная алхимия, которая помогает нам буквально «делать топливо из ничего»?

ЗЯТЦ, по своей сути, в его урановом варианте, это постоянный, многостадийный и многотрудный процесс превращения урана в плутоний.

И сжигание полученного плутония совместно с ураном, которое снова-таки дает нам дополнительные количества плутония, полученные, опять-таки, из урана.

В рамках механики изотопов я уже разбирал эту магию в главе 12.

В рамках же использования и переработки топлива этот «изотопный хоровод» выглядит и того интереснее.

Во-первых, сегодняшние конструкции реакторов подразумевают периодические погрузки и выгрузки ядерного топлива. В силу того, что плутоний у нас в «дикой природе» не водится, в реактор загружается либо природный, либо обогащенный уран.

На природном уране сегодня в мире работает только один тип промышленных реакторов – канадские реакторы CANDU и их клоны еще в нескольких странах (например, Индии):

Рис. 168. Реактор CANDU на канадской АЭС «Брюс».

Это, по сути дела, единственный на сегодняшний день тяжеловодный реактор – только реакторы CANDU могут работать на природном уране, не нуждаясь в каких-либо сложных процессах по разделению изотопов урана.

Кроме того, реакторы CANDU, в принципе, могут даже «подъедать» при небольшой доработке и доводке даже отработанное ядерное топливо (ОЯТ) за водо-водяными реакторами типа ВВЭР или PWR.

«Э? А как это – жечь заново то, что уже сгорело?» – спросит читатель. И будет безусловно прав – для случая нефти, газа или каменного угля. Эти химические топлива и в самом деле полностью сгорают в процессе получения энергии. А вот в случае ядерного топлива, как говорил товарищ Сталин: «нэ так все было, савсэм нэ так».

Все дело в том, что ни в одном из реакторов топливо не сгорает полностью. В какой-то момент времени содержание делящегося изотопа в активной зоне просто падает ниже неких критических уровней и самоподдерживающаяся цепная реакция просто становится невозможной – даже на полностью выдвинутых из активной зоны поглощающих стержнях, нейтроны от деления какого-нибудь ядра ²³⁵U просто не могут найти следующие ядра для продолжения цепной реакции.

Все дело в том, что, как я уже писал в главе о механике изотопов, часть нейтронов из цепной реакции деления урана неизбежно поглощается конструкциями реактора, часть задерживается замедлителем и теплоносителем, и еще немалая часть нейтронов потихоньку превращает содержащийся в ТВЭЛах ²³⁸U в тот самый ²³⁹Pu.

Какой же величиной характеризуется процент сгорания топлива? Как вы понимаете, взвешивать «сгоревший» ТВЭЛ практически бесполезно – в отличии от вагона качественного угля, который почти полностью переходит в форму углекислого газа (СО₂), оставляя нам только горстку несгораемой золы, ТВЭЛ практически не теряет своей исходной массы.

Вся его исходная масса, за исключением потерь нейтронов и небольшого выделения инертных газов, образующихся, как продукты реакции, остается внутри ТВЭЛа.

Поэтому для измерения процента сгорания исходного топлива атомщики придумали хитрый параметр: мегаватт в сутки на тонну топлива или, сокращенно – МВтсутки/тонна.

Что остается после сгорания ядерного топлива, что скрывается за скромной аббревиатурой ОЯТ?

Различные экологические организации любят расшифровать это сокращение, как «отходы ядерного топлива», в то время как правильная его расшифровка звучит совсем иначе: «отработанное (или облученное) ядерное топливо».

Именно в различии этих двух расшифровок и заключена разность в подходах к ОЯТ: либо это отходы – и тогда им место на свалку, либо это – топливо, которое лишь потеряло часть своих свойств и может быть с затратой каких-либо усилий возвращено в ядерный цикл для того, чтобы продолжать служить людям.

Из чего же состоит ОЯТ? Скажу сразу, что он разный для разных видов реакторов, но, в целом, ОЯТ можно упрощенно представить в виде следующей простой составной схемы: в ОЯТ содержится 0,8–1,0 % ²³⁵U, 0,95–1,20 % плутония всех видов (в основном – изотопов ²³⁹Pu и ²⁴⁰Pu), 3–4 % продуктов деления урана и плутония и 94–95 % ²³⁸U.

Только недобросовестные политики-популисты и больные на голову экологи могут называть этот продукт отходом.

Рис. 169. Состав ОЯТ.

То, что весьма условно можно назвать «отходом» ядерного цикла заключено в тех самых 3–4 %, относящихся к продуктам деления урана и плутония. Именно эта доля ОЯТ и есть та «ядерная зола», которая уже непригодна для дальнейшей работы ядерного реактора.

Однако, именно эта зола и доставляет максимум неприятностей при работе ТВЭЛа – многие из образовавшихся в результате деления атомов урана и плутония элементов вредны для дальнейшего протекания цепной реакции, являясь активными поглотителями нейтронов, часть из них токсичны или же влияют на прочность урановой таблетки, часть являются газами или же альфа-источниками, а часть и лучат во все стороны целебным гамма-излучением.

В общем, от всего этого адского коктейля после кампании ТВЭЛа в реакторе желательно бы избавится и, конечно же, обогатить отработанное ядерное топливо свежими делящимися изотопами, которые снова позволят запустить его в бой.

Сторонниками переработки ОЯТ в мире являются Россия, Великобритания, Франция, Япония и Индия. Несмотря на потенциальную опасность, ОЯТ является ценным продуктом, содержащим различные элементы, которые можно использовать повторно, в том числе и для производства энергии.

Ведь даже исключив «ядерную золу», которую все же нельзя заново засунуть в обычный ядерный реактор, мы все равно получаем на выходе из переработки ОЯТ более 96 % от его веса в виде полноценного полуфабриката ядерного топлива.

Радиохимическая переработка ОЯТ обеспечивает полное использование энергетического потенциала урана, плутониевые загрузки будущих реакторов на быстрых нейтронах или же изготовление МОХ-топлива (МОХ (или МОКС) топливо, сокращенно от слов «смешанные оксиды» (mixed oxides)) для обычных реакторов, а также минимизирует количество и объем образующихся отходов. Ресурсы вторичного сырья в ядерной энергетике, по сути дела, даже в случае частично замкнутого цикла безумно велики.

Так, реактор с графитовым замедлителем, по сути дела выгружает из себя по завершению кампании около 70–80 % от загруженного в него урана в виде смеси урана и плутония, а легководный, обычный и массовый ВВЭР обеспечивает воспроизведение, как минимум от 50 до 60 % от начального топлива.

Кроме того, надо учитывать, что накопление ОЯТ пошло отнюдь не вчера. Так, например, запасов ОЯТ, уже накопленных в Канаде, достаточно для обеспечения работы всех канадских АЭС в течение 1000 лет.

Более того, самое скромное содержание изотопа ²³⁵U, характерное для ОЯТ легководных реакторов (около 1 %) превышает его содержание в природном уране (0,72 %). Поэтому, даже если не вовлекать в ЗЯТЦ наработанный плутоний, переработанный ОЯТ гораздо лучшее сырье для центрифуг, нежели природный уран.

История с переработкой ОЯТ началось мартовским утром 1959 года возле бельгийского городка Мол, которое и запечатлено на этом старом архивном фото:

Рис. 170. Стройка экспериментального реактора BR-3, 1959 год.

Это фото стройки бельгийского экспериментального реактора BR-3, который был частью теперь уже многими забытой бельгийской ядерной программы.

Реактор BR-3 был по-своему уникален для истории атомной отрасли.

Кроме участия в нашем рассказе о ЗЯТЦ, он стал, в 1962 году, первым легководным реактором под давлением (PWR), который был запущен в строй за пределами США.

Надо сказать, что первый советский легководный реактор под давлением, «прадедушка» нынешнего ВВЭР-1200, был запущен в СССР только в 1964 году. Это был ВВЭР-210, первый реактор будущей Нововоронежской АЭС.

Ну а сегодня вшестеро более мощный ВВЭР-1200 начинает историю уже другой, российской станции – Нововоронежской АЭС-2.

Впервые в мире MOX-кассета была загружена в энергетический легководный реактор именно в Бельгии. Это произошло в 1963 году – на том же реакторе BR-3.

Именно Бельгия, как это ни странно, весь XX век была впереди всех в мире в вопросе переработки реакторного плутония в МОХ-топливо.

И вот тут нам надо в своем рассказе развеять еще один досужий миф: о том, что плутоний, полученный в результате работы ЗЯТЦ можно, якобы, как-то использовать для производства «ядреной бомбы».

Все дело в том, что обыватель часто путает оружейный и реакторный плутоний.

И дело тут, как и всегда, в изотопах. А их у плутония, как и у урана, сразу несколько. Главные и самые долгоживущие среди них – три: ²³⁸Pu, ²³⁹Pu и ²⁴⁰Pu.

Разберем детально их физические свойства, попутно рассказав, как их получают.

Самый легкий и одновременно самый зрелищный «вживую» – это, несомненно, изотоп ²³⁸Pu. Период полураспада этого монстра всего 86 лет, в силу чего брать его в руки категорически не советуют. Да и сделать это затруднительно – в силу его темно-вишневой наружной поверхности с температурой около 1000 °C.

Рис. 171. Топливная таблетка из диоксида плутония.

Чистый металлический плутоний просто не выдержит разогрева до таких высоких температур – в отличии от весьма тугоплавкого урана, плутоний плавится уже при температуре в 639 °C. Поэтому на фотографии вы видите топливную таблетку, изготовленную из тугоплавкого химического соединения – диоксида плутония.

При этом надо понимать, что ²³⁸Pu разогревается до таких высоких температур отнюдь не за счет цепной реакции деления – источником его нагрева служит банальный, но очень интенсивный альфа-распад ²³⁸Pu, который и обеспечивает удельное тепловыделение в 560 Ватт на килограмм изотопа.

Как говорится: «Вот за это, Сеня, мы тебя и любим!».

Именно ²³⁸Pu прижился как идеальный радиоизотопный термический источник для различных вариаций РИТЭГов – радиоизотопных термоэлектрических генераторов.

«238-й» служил на арктических маяках вдоль трассы СМП, много раз летал в космос, побывав на Марсе, Луне, слетав к кольцам Сатурна и к Титану, выйдя за пределы Солнечной системы вместе с «Вояджерами» и находясь сейчас на подлете к Плутону с зондом «Новые горизонты».

Везде, где человечеству нужен был компактный и мощный источник тепла и электроэнергии – безумно горящий своей живительной альфой «238-й» спешил на помощь.

Проблема с ²³⁸Pu состоит в ином: это очень сложный и капризный в получении изотоп. Не утомляя вас изречениями Конфуция о «множественных захватах нейтронов ядром изотопа ²³⁵U» скажу лишь, что на сегодняшний день количества полученного всем человечеством ²³⁸Pu исчисляются десятками килограмм, а стоит этот килограмм просто безумных денег – более миллиона долларов США.

Кстати, именно от доброй воли России сегодня, в общем-то, зависят и успехи тех же США и ЕС по исследованию дальнего, холодного космоса, поскольку именно Россия сегодня является крупнейшим производителем изотопа ²³⁸Pu. Почему – чуть ниже.

Два других изотопа – ²³⁹Pu и ²⁴⁰Pu ведут себя гораздо более спокойно, обладая уже длительными периодами полураспада в 24 360 и 6580 лет соответственно, и тоже идущего с излучением альфа-частиц.

Эти изотопы, при желании уже можно даже потрогать в защитных перчатках – удельное тепловыделение у них исчисляется всего лишь единицами ватт на килограмм изотопа, в силу чего слитки из них могут нагреться только до приятно-теплой, комнатной температуры. Зачем нужны защитные перчатки и герметичная упаковка даже в этом случае – повторять не буду, уже писал.

Вот от соотношения этих изотопов в ОЯТ и зависит то, будет ли полученный из реактора плутоний оружейным (то бишь пригодным для производства ядерного оружия) – или же он будет реакторным, то есть обреченным вечно гореть в реакторном аду, снова и снова возвращаясь туда в виде МОХ-сборок.

Первые реакторы-наработчики плутония и в СССР, и в США были спроектированы именно так, чтобы максимизировать выход по изотопу ²³⁹Pu, но, в то же время, практически не нарабатывать ²⁴⁰Pu. Это связано с различием их по физическим свойствам и способам радиоактивного распада. Опять-таки, не приводя тут полного текста высказывания Учителя Истины, скажу лишь вывод – военные даже в 1940-х годах дураками не были, эти свойства учли и получали именно нужный им изотоп – ²³⁹Pu, который и есть тот самый, жуткий и ужасный оружейный плутоний, который собираются сбросить нам на головы ядерные террористы.

Рис. 172. Так получали плутоний. Реактор Б в американском Хэнфорде.

Если же мы посмотрим на тот плутоний, который нам выдает не специализированный, а обычный, энергетический реактор, не оптимизированный под производство ²³⁹Pu, то мы на выходе получим весьма пеструю смесь различных изотопов, включая и очень вредный для производства оружия ²⁴⁰Pu. Почему ²⁴⁰Pu вреден для производства оружия – вам, опять-таки, может рассказать Учитель Кун, я же вам скажу, что такой, состоящий уже из смеси изотопов ²⁴⁰Pu и ²³⁹Pu плутоний, уже носит название реакторного плутония и пригоден только для ЗЯТЦ, но никак – не для бомбы.

Именно такой, «грязный», плутоний и начал скапливаться во Франции и в других европейских странах в 1960-х – 1970-х годах, когда бельгийцы поняли, что их собственная ядерная программа, которую они начали реактором BR-3, внезапно оказалась без источников сырья.

Неожиданность этого события была связана с другой страной, появившейся на карте Африке через год после момента, запечатленного на фотографии постройки реактора BR-3, относящейся к весне 1959 года.

30 июня 1960 года бывшая колония Бельгии, так называемое Бельгийское Конго, с месторождений которого и был добыт первый в мире оружейный уран, использовавшийся для изготовления бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки, объявила независимость.

Урановые копи конголезской Катанги стали для Бельгии столь же недостижимы, как и гелий-3 в лунном реголите.

Оставшись «на бобах» со своей только стартовавшей программой ядерной энергетики, бельгийцы, надо сказать, не растерялись.

И помогла им в этом начавшаяся практически везде в Европе и в мире массовая постройка легководных энергетических реакторов.

Суммарное содержание изотопов плутония в отработанном топливе легководного реактора составляет около 1 %. При ежегодной выгрузке 24 тонн облученного ядерного топлива из одного блока ВВЭР-1000 получается, что реактор производит примерно 240 килограмм реакторного, непригодного для производства оружия, плутония в год.

Поэтому, внимательный читатель, помня, что на сегодняшний день в мире пыхтит, за вычетом последних закрытий в Японии, Германии, Литве и США, более 400 реакторов, может легко посчитать, что ежегодно, только на энергетических реакторах весь мир производит около 100 тонн реакторного плутония.

Много это или мало?

Мировая добыча урана в 2012 году составила, по сумме изотопов, около 55,7 тысяч тонн. Однако, по понятным, чисто природным причинам, доля природного, «легкого» урана изотопа ²³⁵U в этом уране составила всего 0,72 % – или же всего около 400 тонн. Если добавить к этому количеству 50 ежегодных тонн российского оружейного урана по уже завершившейся программе ВОУ-НОУ, то мы получим, что весь мир использовал в 2012 году приблизительно (да простит меня учитель Кун Цю) около 450 тонн урана ²³⁵U, попутно наработав минимум 100 тонн изотопов ²⁴⁰Pu и ²³⁹Pu.

Однако, в принципе, учитывая глубину выгорания ²³⁵U в сборках и реакторов на природном уране, и реакторов на обогащенном уране на уровне не более 50 %, мы приходим к простому факту: в рамках сегодняшнего мира плутоний уже с нами – на ежегодные 225 тонн реально сгоревшего в топках реакторов урана – за этот же год мы уже, сегодня, ежегодно и абсолютно бесплатно получаем дополнительно 100 тонн реакторного плутония.

Каждый год.

А это, согласитесь, уже радикально меняет дело!

Именно о таком «окне возможностей» и задумалась Бельгия в 1960-х годах.

Если часть уранового топлива в реакторе на тепловых нейтронах заменить на MOX-топливо, то, экспериментируя с размещением ТВС даже в рамках легководного реактора, в принципе можно значительно уменьшить загрузку по изотопу ²³⁵U, и, в перспективе, добиться даже примерно равного количества плутония и урана в свежем топливе и продолжать нарабатывать плутоний во время кампании, сжигая только эти, уменьшенные количества изотопа урана ²³⁵U.

Всего, с 1960-х годов, построенный в бельгийском Десселе завод по производству MOX-топлива переработал около 670 тонн ОЯТ, поставленных в основном с легководных реакторов Франции. Плутоний, выделенный при переработке первой партии ОЯТ, которая составляла 140 тонн, был использован, согласно отчетам МАГАТЭ «должным образом», уйдя, в основном, на экспериментальные сборки, загруженные в бельгийский реактор BR-3 и ряд других опытных реакторов.

Плутоний же, выделенный из оставшихся 530 тонн ОЯТ (что составило около 4,8 тонн плутония), был загружен в тепловые реакторы в виде MOX-топлива. Изготовлением кассет из смешанного оксида занимался завод компании «Belgonucleaire» в Десселе. Последняя сборка, сделанная из этой партии плутония, была загружена в активную зону блока бельгийской АЭС «Доэль» (Doel) с реактором PWR мощностью в 1000 МВт в 2006 году.

Заключения новых контрактов на переработку французского ОЯТ в Бельгии пока не предполагается, и поэтому дальнейшая фабрикация MOX-кассет для бельгийских АЭС производиться не будет. Бельгия, имеющая на сегодняшний день около 55 % производства электроэнергии в АЭС, все-таки приплыла к пустынному берегу безурановой Европы от урановых копей Катанги, от которой бельгийскую лодку оттолкнули еще в 1960-м году.

Завод в Десселе исполнял также заказы для других государств – Германии, Франции, Швейцарии и Японии. Однако вследствие падения объемов переработки ОЯТ, в первую очередь в государствах Евросоюза, а также отказа Франции продолжать переработку французского ОЯТ в Бельгии, его возможности по выпуску MOX-топлива снизились, и в июле 2006 года бельгийский завод по МОХ-топливу, работавший более полувека, был окончательно закрыт. Перед закрытием завод выработал по максимуму имевшийся у него оперативный запас плутония.

В то же время, принадлежащий французской группе Areva завод FBFC в Десселе продолжает свою работу. В его цехах осуществляется сборка кассет из топливных элементов, которые продолжают поставляться на АЭС Франции, Швейцарии, Германии и той же Бельгии.

Ведь, как мы помним, «кто сдает продукт вторичный, тот питается отлично».

Вторичный продукт ядерного цикла – это плутоний. Но прежде чем поместить плутоний в таблетку МОХ-топлива, его нужно извлечь из ОЯТ. Выполняется это в настоящее время путем пьюрекс процесса (Purex – Plutonium – Uranium Recovery by EXtraction, регенерация урана и плутония посредством экстракции).

Пьюрекс-процесс превращает адский коктейль ОЯТ в уран, плутоний и еще кучу других изотопов, пригодных для чего-то путного. Кого – в РИТЭГ, а кого – в MOX-топливо.

Сегодня им реально владеют только Россия и Франция.

Поэтому, когда я говорю о конкурентах России в атомном проекте, я говорю в основном только о Франции. У всех остальных участников гонки чего-то и где-то, да и не хватает. То нет урана, то нет центрифуг. То нет реакторов, то нет МОХ-топлива. То нет бридеров, то нет процессинга ОЯТ – того самого, пресловутого PUREX-процесса.

К сожалению, в рамках данной книги мы не сможем подробно рассмотреть пьюрекс-процесс в силу его сложности. Упрощенно его можно представить в виде такой вот схемы:

Рис. 173. Упрощенная схема PUREX-процесса.

Процесс этот очень трудоемкий и грязный. На выходе дает большое количество воды с радиоактивными элементами. При этом, на данный момент он стремительно устаревает, давая дорогу новым технологиям извлечения урана и плутония из ОЯТ путем электролиза. То есть вопрос получения этих полезных в хозяйстве элементов таблицы Менделеева хоть и сложен, но решаем.

Но на этом чудеса науки и техники совсем не заканчиваются. Реакторы на быстрых нейтронах дают человечеству практически неограниченные объемы топлива.

Как я уже сказал в начале главы, в реакторах на быстрых нейтронах можно добиться воспроизводства большего количества топлива (плутония), чем было загружено в сам реактор. Конечно, оно берется не из воздуха, а из бесполезного ранее ²³⁸U через несколько волшебных превращений:

В качестве топлива при этом используется плутоний, который при расщеплении дает 2–3 нейтрона, один из которых идет на поддержание цепной реакции, а остальные поглощаются ²³⁸U, давая новый плутоний. Так как каждое деление обеспечивает более 1 дополнительного нейтрона, то на выходе получается больше плутония, чем мы изначально загрузили в реактор.

Таким образом, суть ЗЯТЦ заключается в том, что загрузив однажды в реактор на быстрых нейтронах плутоний (или MOX-топливо), мы кроме огромного количества энергии получим обратно плутоний, который для этого сожгли. Согласитесь, что было бы неплохо иметь автомобиль, который кроме того что ездит, так еще и дает бензин, который можно продавать другим автолюбителям на традиционных машинах. Как не фантастически звучит, но именно это и пытается сейчас сделать Россия в рамках проекта «Прорыв». Это и есть наше ядерное завтра, которое обеспечит теплом и светом сотни лет человечества, чтобы люди успели перейти к новой термоядерной эре.

Рассказ о термоядерном послезавтра нам стоит начать с термоядерного реактора, который мы видим собственными глазами каждый Божий день. Термоядерного реактора под названием Солнце.

Рис. 174. Реактор, который светит нам вот уже четыре с половиной миллиарда лет.

Исходя из такого срока существования природного термоядерного реактора у нас над макушкой, все споры между «зелеными» троллями, ненавидящими ядерную энергию, и приверженцами концепции «мірный атомъ в каждый домъ» можно уже смело списывать в утиль.

Вся разница между «зелеными» и «ядерными» ровно в том, что первые предпочитают оставаться от естественного термоядерного реактора на почтительном расстоянии, а вторые предлагают все-таки подобраться к нему поближе и начать утилизировать его энергию хоть чуток более эффективно.

Причем подбираться к энергии Солнца надо именно так, как это предлагает сейчас атомное лобби. И я объясню почему.

По началу кажется, что всегда лучше скопировать что-то готовое у природы. Просто исходя из того, что это уже сделано где-то до нас и нам надо только творчески повторить готовое (собственно это и есть основной принцип дизайна как такового).

Однако в жизни иногда легче сделать что-то совершенно новое, нежели стараться бездумно копировать живую или неживую природу. Просто из-за того, что неживая природа действует исключительно по законам физики и химии, потихоньку увеличивая свою энтропию, а живая природа вплоть до появления человека часто останавливалась на каком-то «промежуточном» варианте, который отнюдь не был столь совершенным, как идеально возможный.