Ученые превращают ядерные отходы в источник чистой энергии
Можно ли превратить ядерные отходы из проблемы в источник энергии? Физик Терренс Тарновски из Лос-Аламосской национальной лаборатории считает, что да. На прошедшей недавно конференции Американского химического общества он предложил использовать отработанное ядерное топливо для получения трития — редкого и крайне дорогого изотопа водорода, необходимого для реакций ядерного синтеза. Именно синтез, в отличие от привычного деления атомов, теоретически способен обеспечить человечество практически безграничной чистой энергией.
Одной из главных трудностей на пути к коммерческому ядерному синтезу является то, что ученые пока не могут добиться его «зажигания» — самоподдерживающейся реакции, которая вырабатывает больше энергии, чем потребляет. Еще одно препятствие — топливо. Для первых реакторов потребуется именно тритий, а его на Земле практически нет. Существующие методы производства дают ограниченные объемы, а цена достигает около 33 миллионов долларов за килограмм. При этом тритий очень нестабилен: его запасы с каждым годом уменьшаются на 5,5%, так что накопить этот ресурс впрок невозможно.
Тарновски предложил достаточно простое решение: получать тритий из уже имеющихся в огромных количествах радиоактивных отходов атомных электростанций. Сейчас в США накоплено около 90 тысяч тонн такого материала, большая часть которого опасна для окружающей среды и требует дорогостоящего хранения. Используя ускоритель частиц, можно расщеплять атомы в этом топливе так, чтобы в процессе побочных реакций образовывался именно тритий. Конечно, даже эта дополнительная переработка не избавит мир от ядерных отходов — оставшийся после получения трития материал все равно будет радиоактивным. Но она позволит «выжать» из этих отходов них дополнительную пользу.
По предваренным оценкам, затратив энергию мощностью один гигаватт (это эквивалент работы крупной электростанции), за год можно получить около двух килограммов трития. Этого количества хватило бы, чтобы обеспечить электричеством десятки тысяч домов. И самое впечатляющее — предлагаемая схема, по расчетам Тарновски, может давать более чем в десять раз больше изотопа, чем существующие методы, причем при тех же энергозатратах. «Эта технология возможна уже сегодня, — подчеркивает ученый. — И она может стать радикальным поворотом в подходе к утилизации накопленных ядерных отходов».
Конечно, прежде чем проект будет воплощен в жизнь, ученым предстоит проделать огромный объем работы: просчитать детали, оценить экономическую эффективность, обеспечить безопасность. Но сам факт того, что на научных форумах идея воспринимается положительно, уже говорит о переменах. Если в конце XX века само словосочетание «ядерная энергия» у многих ассоциировалось с Чернобылем и вызывало ужас, то сегодня интерес к ядерным технологиям возвращается. И, возможно, именно в них лежит ключ к энергетике будущего, где отходы становятся ценным ресурсом.
Ранее ученые создали суперсталь CHSN01 для ядерного синтеза.
