Оружие, которое себя исчерпало   ::   Феоктистов Л. П.

В дальнейшем мы будем исходить из того, что путём химических манипуляций можно отделить тяжёлые ураны и трансураны от осколков и элементов конструкции. Стоимость и возможность такой технологии должны сопоставляться со стоимостью экологических мероприятий, обусловленных работой электростанций на органическом топливе, выбрасывающих в год в атмосферу миллионы тонн золы, — на 1 ГВт(э) .

Посчитано, что по своим ядерно-физическим показателям трансурановая смесь не уступает исходной, плутониевой, и, следовательно, может быть многократно использована. В этом заключён радикальный способ уничтожения радиоактивных трансурановых элементов: их можно сжигать в тех же реакторах, где они рождаются. Впрочем, в самом отмеченном факте ничего удивительного нет. Трансураны, пересыщаясь нейтронами, имеют усиленную тенденцию к делению. Известно, например, что у кюрия-245 критическая масса в несколько раз меньше, чем у плутония-239 .

Вместе с тем нельзя не сказать, что при всей принципиальной ясности конкретное исполнение подобного рода твэлов может ветретить значительные технические трудности. Подсчёт показывает, что в стационарной смеси трансуранов спонтанное тепловыделение в сотни раз, а нейтронный фон — в десятки тысяч раз больше, чем в стандартном плутонии.

Наиболее простой способ обращения с радиоактивными отходами, таким образом, заключён в следующей процедуре. Выгоревшие твэлы подвергаются обработке, при которой отделяются тяжёлые материалы (ураны и трансураны) от лёгких компонент (осколков , конструкционных материалов) . Первые по идеальной схеме все без исключения возвращаются в состав тепловыделяющих элементов (в определённой пропорции с ураном-238) . Если мощность станций не нарастает, то по прошествии некоторого времени общее количество трансуранов не изменяется. Так возникает полностью замкнутое производство энергии, предельно сбалансированное по нейтронам, с минимальным расходом природного урана.

В тех случаях, когда тяжёлые материалы вследствие технологических затруднений не могут быть возвращены в топливный цикл, трансурановая компонента подвергается захоронению. В связи с этим позволю себе одно замечание количественного характера. Известно, что из внутренних слоёв Земли к её поверхности поступает тепло, обязанное своим происхождением радиоактивному распаду тория и урана. Поток этого тепла, отнесённый ко всей поверхности Земли, таков, что он на несколько порядков превосходит тот, которого можно ожидать при полном захоронении трансурановой компоненты топлива. Конкретно в цифрах: если считать, что трансурановая радиоактивность будет накапливаться в Земле на протяжении тысячи лет, то тепловой баланс внутри Земли практически не изменится даже при наличии 100 миллионов (!) действующих энергоблоков гигаваттной мощности.

Таким образом, получается, что особой необходимости в искусственном уничтожении актиноидов нет. Они либо возвращаются, наряду с ураном и плутонием, в цикл, если удаётся найти приемлемую технологию, либо удаляются и подвергаются захоронению вместе с осколками.

Что касается лёгких материалов, то они после некоторой выдержки непосредственно на станции подвергаются окончательному захоронению. Через несколько сот лет их фон упадёт до уровня практически безопасного для окружающей среды.

В предлагаемом быстром реакторе многое из того, что декларировалось в общем плане, вполне достижимо. Автоматически поддерживается критсостояние, регулировка мощности осуществляется с помощью урана-238 , который не столько поглощает нейтроны, сколько их временно заимствует.