Мир на пике – Мир в пике
Шрифт:
Второй интересный факт, который связан с низкой себестоимостью производства энергетического урана центрифужным способом и напрямую отражается в увеличении резервов урана на Земле — это тотальный пересмотр подхода к оценке геологических запасов и резервов природного урана.
Еще в 2006 году в мировые резервы урана записывали все месторождения, на которых можно было обеспечить производство урана с издержками не более 80 $ за килограмм природного урана. На фоне успехов центрифужной технологии в России и Европе уже к 2010 году «планка отсечения» для цены природного урана месторождений, которые из геологических запасов становятся извлекаемыми запасами или резервами, поднялась до уровня 130 $ за килограмм урана. Отсюда и рост резервов урана,
Таким образом, улучшение используемой технологии разделения изотопов (замена газовой диффузии на центрифугование), казалось бы, далекое от каких-либо геологических вопросов, незримым образом подставляет плечо шахтам и карьерам по добыче урана в рамках единого ЯТЦ, позволяя добывать уран из гораздо более бедных руд.
Кроме того, в последнем отчете МАГАТЭ по запасам урана в мире справедливо указывается, что урановые запасы и резервы России по-прежнему недооценены. Причины этой ситуации такие же, как и для запасов нефти и газа — территория страны еще не до конца изучена в геологическом отношении, а там, где изучена и геологические запасы урана известны, не всегда есть инфраструктура для его рентабельной добычи.
В общем, вопрос освоения Сибири столь же актуален в случае урана, как он актуален в случае нефти или газа.
Таким образом, сейчас окончательный общий потенциал мировых запасов урана со стоимостью извлечения до 130 $ за килограмм оценивается в 6 306 300 тонн.
Много это или мало?
Как я писал ранее, содержание легкого изотопа урана 235U в породе для большинства месторождений составляет 0,71 %. Если посчитать общие мировые запасы урана исключительно по содержанию 235U, то они составят 45 406 тонн. Плюс, как я сказал, еще около 800 тонн такого практически чистого урана 235U есть в эксклюзивном распоряжении у России.
Если «перебить» этот природный 235U в баррели нефти (как мы помним, килограмм урана «энергетичнее» килограмма бензина где-то в два миллиона раз), то мы получим для оценки мировых запасов изотопа 235U энергетический эквивалент около 90,81 млрд тонн нефти.
Для понимания значения этой цифры — самой нефти в мире «от царя Гороха» и до «сейчас» уже добыто около 1 триллиона 450 млрд баррелей нефти и еще где-то столько же находится в недрах. В тоннах накопленная добыча и остаток нефти в мировых недрах составит около 200 млрд тонн, то есть энергии нефти в недрах сейчас всего лишь в два раза больше, чем там принципиально содержится самого легко утилизируемого изотопа урана — урана 235U. Однако на самом деле накопленной энергии тяжелых ядер в недрах Земли гораздо больше, чем можно заключить, принимая в расчет исключительно один изотоп урана — 235U.
Как мы помним, в урановой руде и в отвалах наших обогатительных комбинатов есть 238U, в наших реакторах постоянно возникает изотоп плутония 239Pu, а кроме урана на Земле есть хоть и менее удобный, но тоже утилизируемый торий, представленный своим одним изотопом — 232Th, и его тоже можно вовлечь в ядерный топливный цикл.
А изотоп урана 235U — это все лишь ценнейшая «ядерная спичка», которой надо поджечь всю эту охапку «ядерных дров». Ведь изотоп 235U — это отнюдь не единственный тяжелый атом, который можно разделить с выходом энергии. Это просто самый доступный нам атом на современном уровне нашей технологии. С нашей текущей негэнтропией. Фокстерьеру надо еще вырасти в большого и сильного медведя.
Фокстерьер уже нашел «ядерную спичку». Пару раз неосторожное обращение с огнем уже обожгло ему лапы.
Вокруг фокстерьера идет
Но «ядерная спичка» по-прежнему у него в распоряжении. И фокстерьеру просто надо немного подрасти и научиться разжигать ядерный огонь этой «ядерной спичкой».
В общем, ничего из добытых человечеством тяжелых ядер не пропадет даром и не должно быть выброшено просто так, случайным образом, — рано или поздно, я верю, все накопленное пойдет в реакторные топки. Ну а пример урановой бесхозяйственности нефтяного динозавра по разбазариванию обедненного урана пусть будет у нас перед глазами. Посмотрим теперь на наш расклад по тяжелым ядрам глазами будущих ядерных медведей. В которых мы, наверное, хотим вырасти из смелых, но маленьких ядерных фокстерьеров. Чтобы не погибнуть вместе с нефтяным динозавром.
61
De profundis clamat — Взывает из бездны.
Сколько таких тяжелых изотопов есть у нас в запасниках?
Проще всего вопрос с самим ураном. Как вы понимаете, количество 238U я вам уже сказал, озвучив мировые запасы урана, которые определяются по сумме всех изотопов. За вычетом 45 406 тонн «легкого» изотопа 235U, нашей «ядерной спички», «тяжелого» изотопа урана 238U (только в открытых и оцененных месторождениях!) сейчас около 6 250 000 тонн. Плюс — у рачительной России еще около 250 000 тонн изотопа 238U сложено в виде обедненного урана просто на складах.
В бочках… В виде гексафторида урана. Под открытым небом. На бетонной площадке. Бери, откупоривай баклажки, думай, как поджечь эти «сырые дрова».
Мы же сосредоточимся на том, как поджигать ядерной спичкой атомные дрова на нашем текущем уровне понимания вопроса. Дети, подсаживайтесь поближе, и я расскажу вам, как разжигать настоящий «пионерский кастрик».
Пожалуй, трудно найти во всей известной человечеству физике раздел, более интересный и парадоксальный, нежели физика атомного ядра. Если классическая теория тяготения в чем-то напоминает аптеку, от термодинамики всегда неуловимо тянет запахом кладбища, а оптика со своими смешными линзами, призмами и радугой мне почему-то напоминает детский садик, то ядерная физика — это, безусловно, лотерея.
Тут тебе и разноцветные «шарики» протонов и нейтронов внутри ядра, пробуждающие скрытые ассоциации со «Спортлото-82». Тут тебе и терминология, от которой веет какой-то небывальщиной: «странные» и «очарованные» частицы. Тут тебе и совершеннейшая начальная непредсказуемость многих результатов ядерной физики за бурный XX век. («Так-с… что это за хрень залетела к нам в нашу пузырьковую камеру? Давайте-ка подумаем…»)
Не является исключением в этом ряду и физика трансурановых элементов.
Рис. 71. Нет, это не карта острова Манхэттен. Это Левиафан, ползущий в будущее.
Вплоть до изотопа свинца 208Pb все элементы таблицы Менделеева стабильны. Два показательных исключения из этого правила — прометий, элемент с порядковым номером 61, один из редких лантаноидов; и технеций, элемент с порядковым номером 43, который своим аномальным поведением смутил еще дедушку Менделеева.