Libmonster ID: UA-1656

 Автор: Парафонова В. А.

В.А. ПАРАФОНОВА, журналист

Ученые из Снежинска (бывший Челябинск-70; ныне Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики) предлагают ни много, ни мало - взрывать минибомбы. Термоядерные. В мирных целях. Тем самым, убеждены они, можно спасти мир от энергетического голода, а заодно и от экологической катастрофы. Надо полагать, они знают, что делают: в XX в. отечественные специалисты уже спасли мир от глобальных войн. Для чего, собственно, и было создано стратегическое ядерное и термоядерное оружие. Какие высокие технологии будут востребованы в XXI в.?

Снежинцы готовы спроектировать и построить "головную" энергоустановку взрывной дейтериевой энергетики - котел взрывного сгорания (КВС). Упрощенно говоря, речь идет о железобетонной бочке диаметром порядка 150, высотой 200 и толщиной стенки 35 м. Внутри она облицована сталью слоем 20 см, сверху засыпана земляным курганом высотой более сотни метров. В таком сооружении, именуемом КВС-10, внутри защитной стенки из жидкого натрия дейтериевыми взрывами в 10 кг тротилового эквивалента каждые полчаса можно получать 37 ГВт тепловой энергии, что равноценно сжиганию 25 млн. т нефтяного эквивалента в год.

Чем привлекательная идея КВС? Рассказывает руководитель проекта доктор физико-математических наук ГА. Иванов: "В ее осуществлении нет принципиальных проблем. Большая часть того, что нужно для реализации экспериментальной КВС- электростанции, уже сделана. Производить термоядерные взрывы с энерговыделением в десятки тонн и даже одну килотонну научились давно. Проблема создания высоких температур и давлений при этом снимается, поскольку реакцию инициирует урановый или плутониевый заряд, а топливом служит недефицитный дейтерий - экологически чистое, дешевое и доступное в неограниченных количествах ядерное вещество, ибо выделяют его из обычной воды. Конечно, взрывать дейтерий придется с помощью урана или плутония, но этих "грязных" материалов потребуется в тысячи раз меньше, чем для нужд атомных электростанций аналогичной мощности, а значит, мало будет и радиоактивных отходов. Да и использовать в КВС предлагается не уран-235 или плутоний-239, а уран-233, который синтезируется из достаточно распространенного в природе тория".

Взрывные технологии для человека не в новинку Ездим же мы на автомобилях, в двигателе которых постоянно взрывается топливо. При этом создается давление намного больше, чем в КВС. То, что предлагают снежинцы, для науки тоже давно пройденный этап, однако для возврата к нему есть веские причины. Под руководством академиков Е.И. Забабахина, Е.Н. Авро-рина и Б. В. Литвинова здесь созданы "чистые" дейтериевые заряды для проведения мирных ядерных взрывов. Ведь потенциал института изначально был направлен не только на разработку оружия - лучшие его специалисты постоянно думали и о мирной ядерной энергии. Что в конечном итоге привело к промышленному применению ядерных взрывных устройств. Институт до сих пор остается единственной в мире организацией, где их производят для нужд народного хозяйства. Всего было создано 14 типов таких устройств, 9 из них применяли в

стр. 16


Схема котла взрывного сгорания КВС-10-2 тепловой мощностью 35-40 ГВт/год: 1 - курган объемом 50 млн. м 3 грунта; 2 - внешний корпус из 5 млн. т железобетона; 3 - внутренний корпус из 1 млн. т стали; 4 - уран-233; 5 - торий (2 т в год); 6 - жидкий натрий; 7 - дейтерий (около 2 тыс. м 3 в год); 8 - "осколки" или легкие ядра, образующиеся при делении более тяжелого атомного ядра; 9 - нефтяной эквивалент, 30 млн. т/год; 10- атомная электростанция для преобразования плутония.

мирных целях почти сотню раз. Да и Г.А. Иванов отнюдь не новичок в этом деле: за диагностику термоядерного горения он получил в 1983 г. Государственную премию.

Предложения об использовании ядерных взрывов для энергетики известны с конца 40-х годов XX в. Но Геннадий Алексеевич узнал об этом спустя полтора десятка лет и поначалу не очень-то заинтересовался ими на фоне грядущих успехов как в управляемом термоядерном синтезе, так и в бридерной энергетике * , основанной на воспроизводстве ядерного топлива. А около 25 лет назад академик А.Д. Сахаров - один из создателей концепции "управляемого термояда" за счет магнитного удержания плазмы - нашел в себе смелость признать ошибочность этого направления. Такую позицию он обосновывал медленным прогрессом в управляемом термоядерном синтезе и бридерах. Так что мечта реализовать нечто среднее между "солнечным горением" и полномасштабным взрывом и при этом добиться необходимой плотности выделения энергии в управляемом термоядерном синтезе была отодвинута. Вот что по этому поводу говорит Иванов: "В бомбах выполнение условия термоядерного горения мы достигли за пятилетку. Это породило, по-моему, иллюзию, что можно взять миллиграмм и так же, как килограмм, зажечь. Американцы вроде тоже похожие опыты делали, я думаю, с тем же успехом. Наверное, где-то когда-то кто-нибудь, может быть, и научится зажигать".

Но спешить с решением проблемы нужно. По оценкам различных ученых, в зависимости от тех или иных прогнозируемых показателей и "оптимизма" продолжительность нефтяной эры в истории человечества от сегодняшнего дня составляет 25-100 лет. Газа в недрах планеты содержится меньше, чем нефти (по энергии) и расходуют его пока не так интенсивно. Однако, скорее всего, считает Г.А. Иванов, как топливо они исчезнут одновременно. Выходит, из традиционных энергоносителей только уголь сможет в ближайшее время заменить нефть и газ. Тогда в предстоящие 25 лет сжигать его станут в 10, а за полвека - в 20 раз больше, чем теперь. Даже при этом условии угля может хватить и на сотню лет. Но он дорог в добыче и транспортировке и опасен загрязнением окружающей среды. Энергия урана-238 имеет приблизительно такие же, как уголь, потенциальные ресурсы. АЭС, однако, смогут использовать его только после преобразования в плутоний в реакторах- размножителях (бридерах) ** . Но в силу пока еще небольшого коэффициента воспроизводства ядерного топлива, это неэффективно. "Для КВС, - подчер-


* В бридерной энергетике используют обогащенный уран в реакторах-размножителях, в которых число образовавшихся делящихся ядер больше числа уничтоженных, т.е. осуществляется их расширенное воспроизводство. Оно основано на двух группах ядерных реакций: уран-плутониевом и ториевом циклах. Наиболее перспективными оказались реакторы-размножители на быстрых нейтронах с уран-плутониевым циклом. Пока в них используют в качестве горючего уран-239, но в будущем в них будут сжигать смесь урана-238 и плутония-239. Если ныне используемые ядерные реакторы на тепловых нейтронах могут "сжечь" 0,5-1,0% урана, то использование реакторов- размножителей увеличивает это число в десятки раз. Тем самым создается более надежная сырьевая база для развития ядерной энергетики ( прим. ред .).

** См.: В.И. Субботин. Основы безопасности ядерной энергетики. - Наука в России, 1999, N 1 (прим. ред.).

стр. 17


кивает Иванов, - проблемы топлива не существует. В нем на единицу мощности используется в сотни раз меньше делящихся материалов".

И что же - избежать энергетической катастрофы можно только переходом на КВС? А как же безопасность? На недавно прошедшем в Подмосковье международном симпозиуме "Электротехника-2010" Геннадий Алексеевич сказал:

"Энергозаряд для КВС будет собираться манипуляторами непосредственно во взрывной камере из двух частей, каждая из которых по отдельности является безобидной. Максимум, что может произойти, - взрыв в отсутствие натриевой защитной стенки в камере. По расчетам, в таком случае стальная внутренняя оболочка будет сильно повреждена, что сделает котел непригодным к дальнейшей эксплуатации, но утечки радиоактивных материалов наружу не произойдет. Лишь бы энергия взрыва не превысила номинальную в 8 раз - такой запас прочности имеет железобетонный корпус КВС со стенкой толщиной 35 м. Конечно, энергия взрыва колеблется на 8% не так уж редко, но чтобы в 8 раз! Даже на 50% повысить энергию взрыва "незаметно" нам не удавалось. Для того, чтобы снизить ее, - много способов".

Но как быть с режимом нераспространения ядерных материалов? Да и терроризм набирает силу? Слово Иванову: "Делящийся материал, используемый в КВС, не может быть накоплен террористом, как одиночкой, так и государством. Используя его сразу после выделения, персонал работает без опасений. Но уже через месяц террорист, собирающий из него бомбу, обречен на гибель. Красть готовый энергозаряд тоже бесполезно: через час после сборки и "заправки" он теряет способность взрываться. Объясняется это просто. Уран-233 в энергозаряде подвергается облучению быстрыми нейтронами. При этом нейтрон, попавший в ядро урана, с некоторой вероятностью "выбивает" из него два, образуя ядро урана-232. Последний имеет период полураспада 70 лет, поэтому активность его высока. Впрочем, от излучения урана легко защититься.

Но в продуктах цепочки превращений урана-232 имеется таллий-208, обладающий "жестким" (2,7 МэВ) гамма- излучением. И если "топливо" энергозаряда в первые часы не представляет опасности, поскольку в нем еще нет таллия, то уже через неделю с ним лучше обращаться только с помощью роботов. Повторяю: активная зона реактора с ураном, выработанным для КВС, будет крайне опасна для человека уже через месяц после изготовления. Ведь постепенно скорость наработки таллия растет и через смену материал "демаскирует" себя, через сутки создает проблемы с соблюдением "норм радиационной безопасности", через неделю становится опасен, а через месяц - смертельно опасен для сборщика заряда и даже "подносчика" боеприпаса".

Так что "не позавидуешь террористу!" - сказал А.Д. Сахаров еще в 1977 г. по поводу установки, схожей с КВС, в статье "Ядерная энергетика и свобода Запада".

"Нас пытаются убедить, - продолжает Иванов, - в том, что прямое использование в "котлах внутреннего сгорания" оружейных технологий приведет к тому, что третьи страны получат ядерное и термоядерное оружие в "чистом виде", потому как "режим нераспространения" в технологиях КВС - "понятие более чем условное". И если не убрать военные технологии из мирного применения, то никакие спецслужбы не уберегут столь опасную информацию от "утечки"... Но ведь другого попросту пока не дано. Медленный термояд не горит и даже не тлеет. Если этого достичь не смогли за полвека, значит, задача оказалась гораздо сложнее и вероятность ее решения мала. А вдруг все-таки решат? Тогда появятся специалисты "умнее нынешних", бомбы они соорудят "не хуже нынешних" из любого реакторного топлива, да еще и научат этому ремеслу миллионы "кочегаров" из "котельных", использующих "управляемый" термоядерный синтез. Неужели у поборников "нераспространения" не возникает мысль, что это будет самой массовой утечкой ядерных технологий?"

Экспериментальный КВС, по мнению разработчиков из Снежинска, должен проверить правильность всех технических решений и в течение нескольких лет производить коммерчески выгодную энергию. Минимальная энергия взрыва для такого сооружения, скорее всего, составит 1 -2 кг в тротиловом эквиваленте. Стоимость будет меняться от 100 до 600 млн. долл. в зависимости от количества производимой электроэнергии, срока службы, запаса прочности и т.п. Вариант сооружения котла для теплоснабжения Челябинска и Екатеринбурга (по 1,5-2,0 ГВт тепла на каждый город), скорее всего, по мнению ученых, не будет дороже 300 млн. долл.

Разумеется, проект следует "довести до ума". Концептуально он проработан, а вот детального технического решения нет. Нет и достаточных средств для оплаты труда конструкторов. А ведь большую часть пути комплекс уже прошел - источник дейтериевой энергии создан. Что требуется еще? Ни много ни мало - политическое решение руководства страны, чтобы построить опытный образец КВС. Ведь разработка снежинских ученых - котел взрывного сгорания - подпадает под действие "Договора о всеобщем запрещении ядерных испытаний". Договор допускает мирное применение, на этом в свое время настояло руководство Китайской Народной Республики, но оговаривает их процедурами, оставляющими потенциальных инвесторов в неведении относительно сроков внедрения КВС. Этот документ предусматривает, что государство, желающее провести соответствующие испытания, должно доказать их мирный характер и соответствие национальным интересам.

"У российской взрывной дейтериевой энергетики много преимуществ, - убежден руководитель проекта по созданию КВС-электростанции Г.А. Иванов. - Это одна из тех немногих высоких технологий, которые соответствуют нашему предыдущему развитию и истинным потребностям человечества".


© elibrary.com.ua

Permanent link to this publication:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ-НА-ДЕЙТЕРИИ

Similar publications: LRussia LWorld Y G


Publisher:

Бельбек ТахумовContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.com.ua/Scientist

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА ДЕЙТЕРИИ // Kiev: Library of Ukraine (ELIBRARY.COM.UA). Updated: 17.06.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ-НА-ДЕЙТЕРИИ (date of access: 29.11.2021).


Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Rating
0 votes
Related Articles
Запрещает ли PayPal азартные игры?
Catalog: Экономика 
Yesterday · From Україна Онлайн
IN THE INTERESTS OF ENERGY STABILITY
5 days ago · From Україна Онлайн
Аварии на топливе Westinghouse случались и ранее, начиная с 1979 года, когда произошла крупнейшая в истории США авария на АЭС Три-Майл-Айленд, в результате которой зафиксировано расплавление 50% активной зоны реактора. Далее Westinghouse делала попытки торговать с Чехией, однако опасные эксперименты по замене оригинального топлива окончились досрочной его выгрузкой из 1-го энергоблока АЭС Темелин в январе 2007 года, по причине его сильной деформации. Вышедшие из строя вэстингхаусовские тепловыводящие сборки на 3-м энергоблоке Южно-Украинской АЭС были в экстренном порядке заменены на стандартные ТВЭЛовские.
Catalog: Экология 
6 days ago · From Naina Kravetz
HISTORY OF ROADS AND GROUND TRANSPORT ACCORDING TO ARCHEOLOGICAL DATA
Catalog: История 
8 days ago · From Україна Онлайн
BASIC UNIT FOR THE AMERICAN ACCELERATOR
9 days ago · From Україна Онлайн
TRANSITION TO CONTROLLED EVOLUTION OF THE BIOSPHERE
Catalog: Биология 
9 days ago · From Україна Онлайн
DEVONIAN PALEOSOILS OF THE ANDOMA MOUNTAIN
9 days ago · From Україна Онлайн
Безопасно ли брать кредит в Интернете?
Catalog: Экономика 
10 days ago · From Україна Онлайн
Знакомьтесь! Google: Платформа для маркетинга
10 days ago · From Україна Онлайн
Как узнать актуальный курс валют на сегодня?
Catalog: Экономика 
10 days ago · From Україна Онлайн

Actual publications:

Latest ARTICLES:

ELIBRARY.COM.UA is an Ukrainian library, repository of author's heritage and archive

Register & start to create your original collection of articles, books, research, biographies, photographs, files. It's convenient and free. Click here to register as an author. Share with the world your works!
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА ДЕЙТЕРИИ
 

Contacts
Watch out for new publications: News only: Chat for Authors:

About · News · For Advertisers · Donate to Libmonster

Ukraine Library ® All rights reserved.
2009-2021, ELIBRARY.COM.UA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Ukraine


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of branches, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. After registration at your disposal - more than 100 tools for creating your own author's collection. It is free: it was, it is and always will be.

Download app for smartphones