shutterstock_283329941 кеуПричины аварии на Чернобыльской АЭС с точки зрения физики и техники понятны. Однако атомная трагедия повлияла на многие стороны нашей жизни и оставила немало загадок.

 Этой весной атомная энергетика отсчитала тридцатилетие Чернобыльской трагедии, но в обществе по-прежнему бурно обсуждается будущее законсервированных и строящихся реакторов. А после аварии на АЭС в Фукусиме в полемику, кроме специалистов-атомщиков, активно включаются не только политики и экологи, но и видные экономисты. Пока ещё на фоне низких цен на нефть мировой энергетический кризис отодвигается в неопределённое будущее и кажется нормальным, что доля АЭС практически не увеличивается. При этом многие развитые страны решили постепенно отказываться от атомной энергии, переходя на возобновляемые источники питания.

Но те же самые государства вынуждены вести борьбу с глобальным потеплением, устанавливать новые квоты на выбросы «парниковых газов», образующихся при сжигании углеводородного топлива: газа, нефти, мазута и угля. Получается, что на «чашах весов энергопотребления» оказывается климат будущего и проклинаемая многими атомная энергетика.

 К центру планеты

Сегодня часть «атомных» экспертов считает, что временные неудачи в эксплуатации ядерных реакторов связаны с бурным развитием отрасли, оставаясь лишь быстропроходящими «болезнями роста». При этом накопленный опыт эксплуатации АЭС до сих пор несоизмеримо мал по сравнению с масштабами развития этой относительно новой отрасли энергетики. Именно это и стало главной причиной трагедии в Чернобыле.

Те события оказались даже не цепью случайностей, а маловероятным стечением обстоятельств. Хотя и были там неверные эксплуатационные решения, которые вместе с ошибочными действиями операторов привели к неуправляемой цепной реакции, а конструкционные недостатки привели к разгону цепного процесса, расплавлению активной зоны и финальному взрыву с выбросом радиоактивных веществ.

Надо сказать, что любая АЭС – это сложнейший инженерный объект высокой степени опасности, и нужны высоконадёжные «предохранители», не позволяющие просто так взять, да и пустить реактор «вразнос». Это связано и с нешуточной угрозой «атомного терроризма». В технике подобные предохранительные устройства давно известны, и строятся они на общем принципе «защиты от дурака».

Чернобыль снова привлёк внимание к старой проблеме захоронения радиоактивных отходов. Учёные честно признают, что до сих пор в деталях не знают, что же происходит в глубине «саркофага» и как ведут себя остатки ядерного горючего. Фактически руины четвёртого реактора превратились в гигантское хранилище радиоактивных останков, так что сооружение нового саркофага не сможет полностью решить проблему, оставив её нашим потомкам.

Обычно отработавшие свой срок на АЭС тепловыделяющие элементы с радиоактивным материалом помещаются в контейнер и заливаются свинцом. Так получается герметичная капсула, предназначенная для вечного хранения. Однако и здесь возникает проблема: где хранить такие контейнеры? Раньше их просто сбрасывали на дно океана (в глубокие места), но экологи забили тревогу, и сегодня такое решение считается неприемлемым.

Среди перспективных вариантов часто рассматриваются скалы Антарктиды, укрытые многокилометровым ледяным куполом, или глубокие соляные шахты. Дело в том, что тепло, выделяемое радиоактивными отходами, может легко расплавить соляные пласты, и капсула окажется как бы в дополнительном солевом контейнере, жидком изнутри и твёрдом снаружи. Такая дополнительная защита может быть непроницаемой сотни столетий.

Предлагались и другие проекты: «Тонущий реактор» и «Горячая капля». Вариант «Тонущий реактор» предполагает наличие на каждой АЭС своеобразного механизма «катапультирования». Он срабатывает в аварийной обстановке и погружает вышедшее из строя ядерного оборудования на многокилометровую глубину, где оно полностью расплавится и поглотится магмой.

Проект под названием «Горячая капля» в общих чертах разработал известный член «Клуба знатоков» А.В. Бялко, работающий в Институте теоретической физики им. Л.Д. Ландау. Алексей Владимирович предложил сконструировать металлическую оболочку из тугоплавких материалов – вольфрама и молибдена диаметром в несколько метров. В этот шар загружается отработанное ядерное топливо и вместе с контейнером, наполненным научной аппаратурой, отправляется в глубь земли…

Для запуска «Горячей капли» требуется около сотни тонн высококонцентрированных радиоактивных отходов, которые немедленно начнут саморазогреваться. Расплавив под собой горное основание, контейнер начнёт погружаться в земные недра, пока не исчезнет в пучине расплавленной магмы.

 То в жар, то в холод

Критики современной атомной энергетики, особенно после Чернобыля, обращают внимание на будущее термоядерных реакторов. И прежде всего на водородную термоядерную энергетику, открывающую безоблачное будущее человечества.

Идея очень проста – создать на земле термоядерный реактор наподобие того, что скрыт в ядре Солнца. Там при чудовищной температуре самый распространённый во Вселенной элемент водород каждое мгновение превращается в гелий. При этом выделяется безбрежный океан энергии, согревающий внутренние планеты Солнечной системы. Как же поставить «термояд» на службу человека, ведь запасы водорода, содержащиеся в Мировом океане (вспоминаем формулу воды), практически неисчерпаемы?

Однако термоядерная энергетика, похоже, ещё долгое время будет лишь дополнять «классическую» атомную, к тому же не такая это дешёвая, чистая и простая вещь.

Прежде всего, термоядерный синтез требует совершенно фантастических температур. И на этом пути, от результатов опытов до работающего термоядерного реактора, дистанция огромного размера….

Подтолкнул Чернобыль и весьма странные исследования по «альтернативной ядерной энергетике». Речь идёт о якобы открытом в конце ушедшего столетия «холодном термояде». К сожалению, это «эпохальное» событие было признано «неповторяемым». Это самый страшный диагноз в науке, поставивший крест на многих несостоявшихся открытиях. Однако, в отличие от многих сенсаций-пустышек, «холодный термояд» до сих пор продолжает будоражить околонаучные круги энтузиастов, периодически предлагающих очередной «холодный» реактор. Эти непризнанные гении яростно убеждают окружающих, что в определённых условиях реакция термоядерного синтеза может протекать при комнатной температуре. Причём сам термоядерный котёл может легко расположиться на обычном письменном столе! И абсолютно никакой радиации!

Даже сегодня после ряда сокрушительных разоблачений сторонники «холодного термояда» продолжают доказывать, что природа хитра на выдумки. Например, в силу какой-то, не совсем понятной нам пока игры межатомных сил в жидкостях или в твёрдых кристаллах, могут сложиться условия, при которых пойдёт термоядерная реакция. Самое интересное, что при этом ни один из законов физики не нарушается. Так, может быть, перспективы развития «холодного термояда» как раз и связаны с такой необычной ситуацией?

Тогда становится непонятно: куда же исчез этот баснословный источник неограниченной и практически даровой энергии? Ведь все мы почему-то продолжаем бездумно сжигать ограниченные запасы углеводородов вместо того, чтобы топить сравнительно дешёвой тяжёлой водой «холодные» термоядерные печи…

Олег Фейгин

Фотография — shutterstock.com ©

Продолжение читайте в июльском номере (№7, 2016) журнала «Чудеса и приключения»

Теги: , ,