Wsn150709

В Германии безопасность атомных электростанций и их дальнейшая судьба в преддверии осенних выборов в Бундестаг снова стали предметом жарких дискуссий, хотя принятое прежним правительством политическое решение о постепенном отказе страны от ядерной энергетики никто пока не отменял. Противники "мирного атома" указывают на связанные с ним риски техногенной катастрофы и на нерешенность проблемы захоронения радиоактивных отходов. Сторонники ссылаются на то, что без АЭС невозможно сократить выбросы парниковых газов в атмосферу и остановить глобальное потепление климата.

Так или иначе, во многих странах мира атомная энергетика сегодня снова на марше: в одном только Китае строится 10 новых атомных электростанций, еще шесть - в Индии, три - в России. Этот ренессанс интереса к ядерной энергетике заставил конструкторов вспомнить о так называемом реакторе-размножителе на быстрых нейтронах. В Германии реактор этого типа начали возводить в 80-е годы в городке Калькар близ Дюссельдорфа, но в 1991 году строительство было остановлено. Реактор так и не вступил в строй и был в конце концов демонтирован. Теперь здесь парк развлечений. Однако конструкция такого реактора может оказаться востребованной - если пока не в Германии, то в других странах.

Эффективность вырастет в 70 раз

Дело в том, что запасы урана, используемого в атомных электростанциях для производства электроэнергии, отнюдь не безграничны. По оценке Жерара Миньо (Gerárd Mignot), эксперта французского Комиссариата по атомной энергии в Кадараше, их хватит не более чем до конца нашего столетия. Именно с учетом этой невеселой перспективы полузабытое техническое решение, не получившее пока широкого признания, вполне может оказаться подлинным спасением для человечества, потребляющего все больше и больше энергии.

"Реактор-размножитель на быстрых нейтронах способен из того же количества топлива вырабатывать в 70 раз больше энергии, чем реакторы других типов, - говорит Жерар Миньо. - Это гигантская разница. За счет таких реакторов мы сможем растянуть имеющиеся запасы урана не на 100, а на 7 тысяч лет".

Плутоний вместо урана

Недаром реактор-размножитель на быстрых нейтронах именуется также реактором с расширенным воспроизводством ядерного топлива. Иными словами, он производит топлива больше, чем потребляет. Реакторы других типов работают на уране, который приходится предварительно обогащать, что является весьма дорогостоящей процедурой: ведь в природном уране доля делящегося изотопа U235, который, собственно, и участвует в цепной реакции, составляет лишь 0,7 процента, и эту долю необходимо увеличить хотя бы до 3-4 процентов.

Кроме того, после цепной реакции уран оказывается как бы израсходованным. А в реакторе-размножителе на быстрых нейтронах для производства электроэнергии используется плутоний, при этом тут же из природного, то есть необогащенного урана вырабатывается новый плутоний, и его количество превышает то, что расходуется на цепную реакцию. До сих пор такие реакторы-размножители, за исключением российских, служили почти исключительно исследовательским целям, но теперь ситуация начинает меняться, - говорит Жерар Миньо: - "Во Франции в 2020 году должен быть построен еще один, новый прототип. Он станет предшественником коммерческого реактора, который, как мы полагаем, вступит в строй между 2040 и 2050 годами. В Японии тоже проектируется промышленный реактор этого типа. Он должен быть готов примерно в те же сроки".

Исследовательские программы, касающиеся реакторов-размножителей на быстрых нейтронах, реализуются и в России, и в США. Участвует в такого рода исследованиях и Германия - правда, не непосредственно, а в рамках Европейского сообщества по атомной энергии. И все же до широкого коммерческого применения этих реакторов дело дойдет очень нескоро, - полагает Роберт Штиглиц (Robert Stieglitz), эксперт Исследовательского центра в Карлсруэ: - "До сих пор у нас нет практически никаких научных данных о рентабельности этих реакторов. То, что они технически хорошо работают, подтверждают российские установки в Белоярске, эксплуатируемые вот уже почти 30 лет. Но они малорентабельны. Предстоит проделать огромную работу, прежде чем такие реакторы можно будет продавать на мировом рынке как экономичное, коммерчески выгодное оборудование".

Плюсы и минусы реактора-размножителя

Pазработка новых материалов, улучшение конструкции, упрощение монтажа, а также рост мировых цен на уран сделают будущие реакторы-размножители на быстрых нейтронах вполне конкурентоспособными, - считают сторонники этой технологии. Зато эти реакторы опаснее других, - возражают противники, - ведь теплоносителем в них является расплавленный натрий, а он бурно реагирует при контакте с водой или воздухом, что чревато пожаром и даже взрывом.

Еще одна проблема таких реакторов связана с тем, что в них накапливается оружейный плутоний - материал для производства ядерной бомбы, заветная мечта террористов и тоталитарных режимов. И все же государствам, сделавшим ставку на ядерную энергетику, в долгосрочной перспективе без таких реакторов-размножителей на быстрых нейтронах не обойтись, - считает Жерар Миньо. "В период между 2050 годом и концом столетия обычные реакторы и реакторы-размножители будут сосуществовать практически на равных, а потом традиционные установки начнут постепенно вытесняться", - подчеркивает он.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман