Рассказы об электричестве

А теперь об атомной электростанции. Одной заправки реактора ядерным топливом — плутонием и природным ураном — хватает ему больше чем на год работы. Причем за все это время из загруженного «топлива» «выгорит» не более одного-двух процентов материала, способного к делению. Это значит, что, кроме экономии природных ресурсов, атомные электростанции резко снижают загрузку железных дорог и транспортные расходы. Возле них нет бесконечных поездов, груженных топливом. В залах не слышен рев угольных топок. Нет гор золы, туч дыма…

А ведь выработка электроэнергии хоть и главная задача современности, но не единственная.

Наступило время подумать и о других сферах применения атомной энергии: о выработке промышленного и отопительного тепла, о включении атомной энергетики в металлургию и химическую промышленность. Это задачи значительно более крупного масштаба, чем электроэнергетика. В нашей стране на эти нужды расходуется около трех четвертей добываемых горючих ископаемых. А попробуем представить, что даст применение атомного тепла на современном металлургическом комбинате. Ведь редко когда так повезет, чтобы и топливо и руда находились совсем близко друг от друга. Чаще их приходится куда-то доставлять. А вы представляете себе, насколько огромная энергоемкость ядерного горючего снизила бы загрузку железных дорог? Кроме того, современной выплавке чугуна или стали неизбежно сопутствуют тысячетонные выбросы углекислого газа и сернистого ангидрида. Сколько приходится тратить средств на устройство фильтров и прочих очистных сооружений! И все равно газы никуда не денешь…

Применение же технологического тепла от ядерных реакторов сразу освободит металлургические комбинаты от золы, копоти, от завесы пыли и дыма. Количество вредных отходов, отравляющих землю, воду и воздух, уменьшится в тысячи раз.

А ведь, кроме чугуна и стали, существуют еще такие энергоемкие производства, как получение алюминия, производство цинка, крекинг и реформинг нефти и нефтепродуктов, синтез хлорвинила, этилена и аммиака в химической индустрии. Да нет, кажется, сегодня такой отрасли хозяйства, которой не нужны были бы электричество и тепло.

Еще Игорь Васильевич Курчатов, намечая пути развития ядерной энергетики, говорил с трибуны XX съезда КПСС: «В отличие от обычного топлива — угля и нефти — ядерное топливо, сжигаемое в атомных реакторах, позволяет получать новые вещества — плутоний и другие, которых нет в природе и которые также являются ядерным топливом. Это так называемый процесс воспроизводства ядерного горючего. Количество образующихся новых веществ зависит от условий проведения цепной ядерной реакции. Есть условия, в которых новое ядерное топливо образуется в больших количествах, чем количество сгоревшего в цепном процессе исходного ядерного топлива. Получается как бы так, что сожжешь в топке уголь, а выгребешь вместе с золой еще больше угля».

Игорь Васильевич Курчатов (1902–1960)

В этом, собственно, и заключается главная особенность и отличие реакторов на быстрых нейтронах от реакторов на тепловых, или медленных, нейтронах. В «быстрых» реакторах, пережигая ядерное горючее одного вида, накапливаются еще большие количества новых делящихся материалов. Поэтому «быстрые» реакторы часто называют реакторами-размножителями, или бридерами.

Пульт управления реактором АЭС.

В нашей стране накоплен немалый опыт работы уже не просто экспериментальных «быстрых» реакторов, но и промышленных установок, призванных работать на нормальных АЭС. Например, в третьем блоке Белоярской АЭС имени И. В. Курчатова на каждый килограмм сгоревшего ядерного топлива воспроизводится полтора килограмма нового, готового к дальнейшей работе. А одна из первых в мире АЭС на «быстрых» реакторах, работающая уже много лет в нашей стране на берегу Каспийского моря, не только исправно дает электроэнергию, но и опресняет воду.

Конечно, в разных местах и в разных условиях нужно решать топливно-энергетические задачи в зависимости от условий. Поэтому в устьях некоторых рек, где велики силы прилива и отлива, целесообразно строить приливные электростанции, а в местах, где близко к поверхности располагаются центры подземных вулканических очагов, — геотермические электростанции. Примеры подобных сооружений тоже уже имеются в нашей стране.

Рост населения Земли, интенсификация сельского хозяйства, научно-техническая революция, наконец, развитие самой цивилизации требуют прежде всего основы основ — энергии. Когда-то мы говорили о водопадах ее, теперь нам не хватает океанов…