Пара слов о плутонии, великих США и стране-бензоколонке
Хочу сразу оговорить несколько моментов. Эта заметка об одной из составляющих атомного проекта будет первой в задуманной “Саге о Росатоме” – по мере сил и наличия свободного времени я постараюсь-попытаюсь поведать и о других. Скажу сразу: пишу не для специалистов, которые, без сомнения, без труда увидят попытки упрощения, недоговоренностей, неполное раскрытие технических деталей – они есть, их не мало. Но пишется это не для спецов, не для знатоков. Это – “Сага о Росатоме для домашних хозяек, продавцов, грузчиков, токарей, пекарей и даже для филологов”. Формул – не будет, специальных терминов – почти не будет… Мне кажется более интересным показать, как атомные технологии влияют на энергетику, на гонку вооружений, на геополитику, на бизнес, на экономику, на систему образования и многое другое, что напрямую касается людей, которые с атомным проектом в своей жизни не соприкасаются. Точнее – они думают, что не соприкасаются.
Атом интересен, атом занимателен, атом увлекателен… Про него не часто пишут большие СМИ, информацию об атомном проекте надо выискивать, “коллекционируя” разбросанное в самых разных местах, чтобы увидеть картинку целиком и понять, почему и как она сложилась так, а не иначе. Я вот попробовал – гляньте, что из этого получилось. На мой взгляд – это некий технологический триллер/боевик/детектив, разворачивающийся в режиме онлайн у нас на глазах. А фабулу его пишут ученые и конструкторы, инженеры и “простые” работники урановых месторождений, но не в одиночку, а вместе с военными и политиками, государственными деятелями и откровенными аферистами. Большой, сложный мир со своими законами и закономерностями. Впрочем, хватит. Поехали.
На той неделе и в начале этой СМИ и даже сам Владимир Владимирович Путин заговорили о нарушении американцами условий соглашения СОУП – Соглашения Об Утилизации Плутония, подписанного США и РФ в 2000 году. Но сообщения эти были настолько краткими, сжатыми, что понять из них, о чем именно идет речь, далеко не просто. Сделаю скромную попытку растолковать, что там к чему.
Начнем с “детского” вопроса: кто такой этот плутоний? Элемент с порядковым номером 94 в таблице Менделеева, то есть – трансурановый (более тяжелый, чем уран, у которого порядковый номер – 92). В природе плутония настолько минимальное количество, что никакого обогащение никаких руд результата не даст. А зачем этот плутоний вообще нужен? Дело в том, что один из его изотопов – плутоний-239, делится быстрее, чем уран, энергии дает больше. Ну, или по простому – взрывается он мощнее, чем уран, а воякам что – чем круче “ба-бах”, тем лучше… Первые порции плутония создавали на ускорителях – дорогое удовольствие, но, как показал эксперимент над Нагасаки, оно того стоило. Да и первый в истории атомный взрыв – 16.07.1945 близ городка Аламогордо, что в Нью-Мексико, был взрывом именно плутониевой бомбы. Да, я, безусловно, прошу прощения у всех, кого дальнейший текст покоробит: слово “совесть” в этой заметке отсутствует напрочь. Через месяц эксперименты были успешно продолжены. Над Хиросимой рванул урановый “Малыш”, над Нагасаки – плутониевый “Толстяк”. Сравнение результатов было явно в пользу плутония. Дело в том, что при атомном взрыве заряд разлетается со скоростью порядка 1000 км/с, потому заряд не весь успевает сдетонировать. ПИчалька. В “Малыше” взорвалось всего 1,4% урана-235, а вот в “Тостяке” успешно сработали 20% плутония-238. Результат получился просто замечательный: 70 тысяч трупов сразу, 100 тысяч инвалидов. Прелестно, не так ли?..
Военным понравилось – физики взяли под козырек. Были разработаны и созданы специальные “плутониевые” реакторы: уран в них горел так, чтобы на выходе получилось максимальное количество плутония. К началу 90-х, когда это оружейное безумие остановили, США успели накопить 103 тонны плутония, СССР – 170 тонн. Уразуметь, что это количество для планеты Земля и для людей, несколько цифр. На двоих – 273 тонны. Плутония-239 в “Толстяке” было … 6,4 кг. КИЛОГРАММА. На двоих – 18 750 “малышей” по 120-130 тысяч смертей в каждой. Это – не учитывая того, что бомбы более поздних поколений были намного эффективнее. Даже в технологиях 1945 года на складах лежало 2,5 миллиарда смертей. Это – не считая оружейного урана-235. “Многовато” – подумали большие политики, и результатом этой мысли и стало СОУП 2000-го года. По 34 тонны с носа – на треть. И – остановка специализированных “плутониевых” реакторов.
Ну, а что делать с этими тоннами? Период полураспада у плутония-239 – 24 тысячи лет. Закопал в землю тонну, 24 тысячи лет подождал – осталось полтонны. Нормально? Вряд ли. За 24 000 лет в любой момент выкопай – и клепай “малышей”. Никакие химические реакции не помогут – поливай ты его кислотой или не поливай. Замешать в тонны мусора? Человек так устроен: что сам поломал, то и починит. Потому и договорились именно сжечь – сжечь в атомных реакторах.
Надеюсь, что пока было понятно? Теперь придется понять, что горит в атомных реакторах и что нужно, чтобы спалить там и плутоний-239. Основной тип атомных реакторов – так называемый “водный”. Вот бочка с урановыми стержнями, вот в ней атомный “пожар” с температурой от 400 до 630 градусов. Толку с того, кроме как погреться – никакого. Тепло надо “забрать” и как-то по умному использовать. Вокруг бочки запускают, грубо говоря, “змеевик” с водой, ее и прокачивают насосами. Пришла холодная, “мотнулась” вокруг бочки, ушла горячая. Чтобы не испарилась – воду гоняют под серьезным давлением. Что будет, если в бочку вместо урана напихать того самого плутония-239? Да ничего хорошего: температура горения будет настолько высока, что водой ее “снять” уже просто невозможно – разорвет трубки и все тут. Где выход?
Правильно догадались: выход – в тех самых реакторах на быстрых нейтронах. “Быстрый” – это и есть “более горячий”, поскольку в атомной физике температура и энергия – одно и то же. Чем быстрее мечется атом – тем выше у него температура, грубо говоря. Аббревиатура “БН” – не только “быстрые нейтроны”, но и “быстрый, натриевый”. В “змеевике” в нем крутится не вода, а жидкий натрий. Натрий плавится при 97 градусах, кипит – при 880 градусах. Логично, что он может утащить на себе бОльшую температуру, да и давление в “змеевике” такое большое, как в случае с водой, не потребуется. Но всплывает другая беда: при соединении с кислородом в воздухе жидкий натрий горит со страшной силой: любая утечка и полный трындец. Но великая страна Америка такой реактор делать умеет, едрен-батон! Экспериментальный. Маленький. Еще Франция умеет. Маленький. Экспериментальный. Американский – сгорел. Французский – сгорел. Японцы попробовали, но в 2010 у них сорвалась труба с топливом и тупо утонула в натрии, а там еще и Фукусима стряслась – свернули и забыли, и забили. А что там (то есть тут) ватники в валенках? Ужос с ними, ужос-ужос. В СССР ведь иностранные газеты было не достать, не почитать – вот ватники и не знали ни черта. Работали и работали. На экспериментальном натриевом технологии отработали. В 1980 в Белоярске промышленный построили – БН-600. Ни аварий, ни пожаров… Вот только что БН-800 в сеть воткнули – работает и работает. Дикари. Бензоколонка. Нигде в мире нет – а тут работает. Ужос.1
Возвращаемся к плутонию. Делать топливный стержень целиком из плутония-239 – не вариант, рвануть может. Было разработано так называемое МОКС-топливо: смесь урана и плутония. МОКС топливо даже на “водных” реакторах жечь можно. Ну, если МАГАТЭ разрешит, даст отдельную лицензию. Тогда можно половину стержней обычных ставить, а половину – с МОКС-топливом. В Европе 40 реакторов такие лицензии уже получили – в Бельгии, во Франции с Германией. А в Штатах? А в Штатах – нуль. Не получаецца. А в России? А ватникам лицензия ваще не нужна! У ватников – БН-600, теперь еще и БН-800, которые только под МОКС-топливо и рассчитаны. Дикари…
Производство МОКС-топлива, повторюсь, разработано. Разработано – теоретически. А практически надо бы завод построить, не так ли? Штаты и начали его у себя строить, в 2008 году приступили. Россия, само собой, мирно дремала – куды ей, лапотной! В 2012 очнулась – тоже начала, в Железногорске. Американцы работали серьезно – работа большая, денег не жалко. К 2015 году 7,7 млрд потратили – серьезные парни. А лапотники? Ну, откуда у них столько денюх? Наскребли кое-как 240 миллионов – и все, больше им папа Вова не дал. Ну, что делать, блин. Построили на что, что дадено было. Наверняка еще и украли, чтобы шубохранилище пополнить. Открыли завод – 28 сентября прошлого года. Завод, само собой, из битых кирпичей, доски торчат во все стороны. МАГАТЭшникам взятку сунули – те и дали “добро”. А американцы? А американцы сказали Обаме, что им на запустить завод … денег надо. Еще. Чутка. 17.3 млрд. Семнадцать миллиардов 300 миллионов. Вместе – 25 млрд. На бензоколонке – 240 миллионов и УЖЕ работает. А американцам вот еще бы 17.3 млрд и тогда!.. Тогда завод – будет. Через пять лет. Честное слово. Обязательно. Вот не в курсе – знает ли Обама русский матерный. Наверно, он ему нужен был, когда он этих “заводчан” услышал. Послушал-послушал – да и послал. В пеший эротический тур. Вместо денег – э-э-э… – не скажу что по всей роже.
Вот такие вот дела. Единственные в мире быстрые реакторы – в России. Единственный в мире завод МОКС-топлива – в России. А в Америке – сделали айфон. Россия из плутония способна сделать 1 700 закладок МОКС-топлива, сжечь у себя, продать вон европейцам. А Америка? А Америка сделала айфон. А вот куда деть плутоний – это она не знает, у ней денюх столько нету. Она айфоны делает, отстаньте уже!..
Лицо Путина видели, когда он про отказ США жечь плутоний рассказывал? Серьезное лицо, ни тени ухмылки. Я б не смог. Я б ржал во весь голос)
))
