Мир на пике – Мир в пике
Шрифт:
Кроме того, что ядро 238U может разделиться в сильном потоке быстрых нейтронов (при этом энергия этих нейтронов должна быть не менее 1 Мэв — толстого парня надо бить очень сильно), 238U может еще и захватывать медленные нейтроны.
Делает он это тоже крайне неохотно. Не вдаваясь в вопросы, что такое «эффективное сечение захвата по тепловым нейтронам», скажу лишь, что вероятности захвата теплового нейтрона у изотопов урана 234U (клопа), 235U (девушки) и 238U (парня) относятся, как 98: 683: 2,7, то есть «девушка» у нас где-то в шесть раз горячее «клопа» и в триста раз горячее парня в шлепках.
«Девушка» заводится с «пол-оборота», а парень у нас в шлепках, толстый и к
Кроме того, если при захвате теплового нейтрона ядро 235U (девушки «ядерной спички») делится, то ядро 238U (парня) подобно ядру 232Th (слона), опять-таки мутирует через цепочку ядерных превращений в изотоп 239Pu, который у нас плутоний, оружейный, страшный, токсичный и всякое такое. В общем — Джокер, туз в рукаве и вообще негодяй.
А еще из него бомбы делают.
Рис. 79. Меня зовут 239Pu.
Nota: А сейчас мы быстренько соорудим бомбу… Бэтмана не видели?
При этом апологеты быстрого старта ториевой энергетики, которые часто почему-то являются жуткими противниками энергетики урановой и плутониевой, тиражируют одни и те же давным-давно перетертые факты:
Из плутония можно сделать бомбу!
Да. Можно. И из урана можно. Можно сделать вообще из любого изотопа который способен к вынужденному делению. Даже из 238U можно бомбу сделать — парень, конечно, тупой и тяжелый на подъем, но сделайте поток нейтронов поэнергетичнее и помощнее, и он взорвется. Термоядерные боеприпасы именно так и делают.
Плутоний можно легко отделить от урана!
Можно. В условиях радиохимического завода, который по своей сложности сравним с заводом по разделению изотопов урана. Никакая «Аль-Каида» этот процесс не освоит — тут надо государство среднего размера и с идеей получить ядерное оружие. Грецию или Габон не предлагать — не смешно. Ну а Израиль и Северная Корея уже с бомбами, потому что хотели. Ну или если совсем уж припечет, то за «Аль-Каидой» будет стоять государство, у которого такой радиохимический завод есть.
В одном реакторе на плутонии — тысячи плутониевых бомб!
Да, а еще там нет ни грамма оружейного плутония. Весь плутоний там замешан в адский коктейль из плутония, урана и еще сотни короткоживущих и долгоживущих изотопов, для разделения которых вам потребуется как минимум радиохимический завод из второго восклицания.
Торий не для бомбы!
Ну тогда и 233U должен не обладать свойством вынужденного деления. А так задача отделения урана от тория ничем не хуже задачи отделения плутония от урана. А насчет того, что 233U не для бомб, то можно посоветовать неверующим почитать о «взрыве MET/операции Teapot». Сердечник той американской ядерной бомбы был именно что из 233U.
Господа, поджигаем все дрова. И уран, и торий. Урана у нас где-то 6 250 000 тонн, тория — где-то около 12 000 000 тонн. Львиная доля тория — во всяких отвалах. Точнее торий никто и не считал на сегодняшний день. Пока он — Неуловимый Джо.
Если же перебить все это в нефть… Ну, плюс-минус, получится… что-то около 40 трлн тонн нефтяного эквивалента.
Где-то на 10 000 лет жизни при текущем уровне энергопотребления.
65
Dictum — factum! — Сказано — сделано!
Фокстерьеру еще есть куда расти. А вот динозавру расти совсем некуда.
Хорошо, скажет внимательный читатель. Нам тут автор пишет про мутации
Рис. 80. Метафорические образы для осознанки.
Господа, это практика. Реакторы, которые могут и выдавать нам новое ядерное топливо, и одновременно производить электроэнергию, созданы и работают. Созданы они уже многими, но вот, как и центрифуги, стабильно работают именно в СССР, а теперь — в России. Реакторы, работающие по такой схеме, называются реакторами на быстрых нейтронах. Как мы помним, именно быстрые нейтроны нужны, чтобы развалить ядро 238U или превратить негорючий уран изотопа 238U и торий в топливо. Идея такого реактора была предложена в 1942 году Энрико Ферми. Разумеется, самый горячий интерес проявили к этой схеме военные: быстрые реакторы в процессе работы вырабатывают не только энергию, но и плутоний для ядерного оружия. По этой причине реакторы на быстрых нейтронах называют также бридерами (от английского breeder — производитель).
Однако, начиная в 1960-х годов и по сей день, основная масса реакторов, которые были построены в атомной энергетике, — это реакторы на тепловых, малоэнергетических нейтронах. Обусловлено это многими причинами. Например, тем, что быстрые реакторы могут вырабатывать плутоний, а значит, это может привести к нарушению закона о нераспространении ядерного оружия. Однако, скорее всего, основным фактором было то, что тепловые реакторы были более простыми и дешевыми, их конструкция была хорошо отработана на военных реакторах для подводных лодок, да и сам уран был очень дешев. Вступившие в строй после 1980 года промышленные энергетические реакторы на быстрых нейтронах во всем мире можно пересчитать по пальцам одной руки. Это Superphenix (Франция, 1985–1997), Monju (Япония, 1994–1995) и БН-600 (Белоярская АЭС, 1980), который в настоящий момент и является единственным в мире действующим промышленным энергетическим реактором.
Почему же при всех своих достоинствах реакторы на быстрых нейтронах не получили широкого распространения? И опять у нас на сцене, как и в случае с центрифугами, появляется структура и упорядоченность. В первую очередь сложность реактора на быстрых нейтронах связана с особенностями его конструкции. Воду нельзя использовать в качестве теплоносителя, поскольку она является замедлителем нейтронов, отбирая у них столь необходимую для работы с упрямыми ядрами тория и «тяжелого» изотопа урана энергию. С учетом этого в быстрых реакторах в основном используются металлы в жидком состоянии — от экзотических свинцово-висмутовых сплавов до жидкого натрия. Натрий сейчас — самый распространенный вариант для АЭС, и именно его использовали все промышленные реакторы на быстрых нейтронах. Использует натрий и работающий БН-600 в российском городе Заречный. Хотя экспериментальный реактор со свинцово-висмутовым теплоносителем тоже вскорости построят в Белгородской области. Как вы понимаете, это тоже — в России.
В реакторах на быстрых нейтронах термические и радиационные нагрузки гораздо выше, чем в тепловых реакторах. Нейтроны в них быстрые, «злые». А это приводит к необходимости использовать специальные конструкционные материалы для корпуса реактора и внутриреакторных систем. Корпуса топливных элементов в них изготовлены не из циркониевых сплавов, как в тепловых реакторах, а из специальных легированных хромистых сталей. Эти стали менее подвержены радиационному «распуханию», и технология их изготовления — российское производственное «ноу-хау». Как и в случае с центрифугой, так и в случае с реакторными сборками Запад не смог повторить русские технологии. Все западные попытки изготовить тепловыделяющие сборки даже для обычных российских реакторов закончились полномасштабным «пшиком». Ну а чешские и украинские атомщики практически вручную были вынуждены вытаскивать застрявшие уже «горячие» ТВЭЛы из своих реакторов, и поминать какую-то мать в связи с американской компанией «Вестингауз». В случае же реактора на быстрых нейтронах повторить советский, а теперь и российский, успех в США никто и не пытался.