Татьяна Синицына, обозреватель РИА Новости
Ученые обнаружили странные оранжевые бактерии, способные жить на ядерных свалках, где уровень радиации в 15 раз превышает смертельную дозу для человека. Так появилась надежда, что этих микробов, приспособившихся жить в убийственной токсичной среде, можно превратить в инструмент по уничтожению отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Однако вряд ли такой вариант целесообразен с экономической точки зрения. Перспективный путь – строительство реакторов на быстрых нейтронах. Сейчас на Урале планируется создать крупный комплекс по освоению технологий таких реакторов. Это – один из проектов, призванный реализовать недоиспользованные возможности атомной энергетики. Одна из них – избавление от ядерных отходов.
В обычной стилистике под словом "отходы" понимается нечто ненужное, приготовленное для помойки. Но ОЯТ – вовсе не бросовый продукт, это - ценное сырье, которое можно вторично использовать для производства ядерного топлива или, разложив на компоненты, получить ряд важных изотопов. Скажем, в одной тонне ОЯТ, извлеченной из атомного реактора, содержится более 950 кг урана, от 5 до 10 кг плутония, а также определенное количество радионуклидов (нептуний, америций, кюрий и др.).
На земле скопилось достаточно много "ядерных отходов", и их количество растет. Как подсчитали специалисты, к 2010 году реакторы на урановом топливе наработают более 300 000 тонн ОЯТ. Свежее ядерное топливо, загружаемое в реакторы АЭС, практически безопасно, но, проработав определенное время, оно становится "облученным", приобретает качества материала радиоактивно опасного.
Судьба "отходов" - проблема, над которой бьются специалисты во всем мире. Пока что ее не удалось решить ни одной из стран, развивающих ядерную энергетику. Однако не решив вопроса "как быть с отходами", ядерная энергетика просто не сможет выстраивать оптимистическую перспективу.
Идей, как избавиться от ядерных отходов, выдвинуто немало. Например, британцы предлагают сжигать их на Солнце. Другой вариант - депортировать их в космос и рассеивать. Проект кардинальный, однако - опасный: что, если ракета откажет, развалится?
Еще один способ – затапливать ОЯТ под антарктическими льдами, на океанском дне, или погребать глубоко под земной корой, в мантии, откуда они могут быть затянуты в земное ядро. Шведы уже применяют метод захоронения ядерных отходов в достаточно глубоких могильниках. В принципе способ удаления высокоактивных отходов в геологические формации земли выглядит наиболее приемлемым, его пытались осуществлять также русские и американцы. Однако на пути реализации этой концепции встречаются немалые трудности, не столько технического характера, сколько политического и социального.
Ядерная энергетика обещает стать системой, способной решить энергетические проблемы человечества. К концу 2007 года в мире действовали 439 ядерных энергетических реакторов общей установленной мощностью 371,7 ГВт. Сейчас в 12 странах строится еще 30 ядерных энергоблоков общей мощностью около 23,4 ГВт. К тому же, около 40 стран официально заявили о намерениях создать ядерный сектор в своей национальной энергетике. В целом планы развития атомной энергетики в международном сознании ориентируются примерно на 1000 ГВт.
А ядерные отходы? Что все же делать с этим потенциально опасным продуктом жизнедеятельности ядерных реакторов? Специалисты продолжают "ломать" голову в поиске решения. Россия пока перерабатывает ОЯТ на единственном в стране специализированном Производственном объединении "Маяк", расположенном на Южном Урале, или складирует радиоактивные материалы, помещая в специализированные хранилища.
Из всех химических элементов, содержащихся в отходах, более всего воображение общества беспокоит, конечно, плутоний – потенциальная начинка ядерного оружия. Типичный легководный энергетический реактор мощностью 1000 МВт способен производить ежегодно примерно 200 кг плутония. Средняя скорость накопления плутония в мире составляет 70 тонн в год.
Основным международным документом, регулирующим использование плутония, является Договор о нераспространении ядерного оружия. В рамках совместного российско-американского соглашения, Россия работает по программе утилизации 34 метрических тонн избыточного плутония оружейного качества. Сразу все не переработаешь, поэтому на "Маяке" построено новое уникальное хранилище, оборудованное по последнему слову науки и техники и рассчитанное на 100 лет.
Хранение ядерных отходов на складах – только один способ обращения с ОЯТ. Генеральная российская стратегия исходит из того, что переработку основной массы ОЯТ целесообразно отложить до начала серийного строительства реакторов на быстрых нейтронах (БН) нового поколения. Развитие таких технологий - ключевое направление в современной инжиниринговой деятельности российских атомщиков.
Концепция реактора на быстрых нейтронах наиболее перспективна для создания базы новой ядерной технологии, поскольку она исключает опасность катастрофического развития аварий. Второй важнейший смысл БН-технологии - создание условий для снижения риска распространения ядерного оружия. Дело в том, что "быстрые" реакторы дают возможность решать проблему отработавшего ядерного топлива за счет процессов рецикла - многократного использования урана.
Российский ученый, лауреат премии Глобальная энергия (2004г.) Федор Митенков, разработавший физико-технические основы создания реакторов на быстрых нейтронах, считает, что практическая реализация идеи "бридинга" (breed – размножать), работы в режиме рецикла, имеет принципиальное значение для будущего мировой атомной энергетики. Она позволяет максимально использовать природный уран, делая ядерное топливо неиссякаемым, а также упраздняя проблему ядерных отходов.
Но что представляют собой реакторы на быстрых нейтронах? Их идея стара: выдающийся венгерский физик Лео Силард выдвинул ее в 30-е годы ХХ века. В России работы по использованию плутония в качестве топлива для энергетических реакторов на быстрых нейтронах начались еще в 50-е годы. Как утверждают специалисты, 3-4 энергетических реактора на быстрых нейтронах, типа российского БН-800, могли бы к 80-м годам нашего столетия решить проблемы накапливаемого облученного ядерного топлива АЭС.
На первом этапе развития атомной энергетики "быстрым" реакторам в России уделялось достаточно много внимания. Опытно-промышленный реактор БН-600 был пущен на Белоярской АЭС в 1980-м году и успешно работает до сих пор. Однако для массового строительства более экономичными и безопасными были признаны водо-водяные реакторы (ВВЭР). Но это – временно, пока не будет разработан экономически целесообразный вариант реактора на быстрых нейтронах.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции
