То, что считалось смертельно опасным десятилетиями, сегодня превращают в топливо будущего

Учёные предложили использовать то, что десятилетиями считалось одной из самых опасных экологических проблем — ядерные отходы, — для производства топлива, способного запустить новую энергетическую эру. Речь идёт о тритии, редком изотопе водорода, который сегодня стоит баснословные деньги и крайне ограничен в доступе.

На заседании Американского химического общества физик из Лос-Аламосской национальной лаборатории Теренс Тарновски представил идею: получать тритий из побочных продуктов ядерного деления, образующихся в уже действующих реакторах.

Почему именно тритий?

Тритий — радиоактивная версия водорода, которая не встречается в природе. Его применяют в термоядерных реакциях вместе с дейтерием для получения гелия и высвобождения огромного количества энергии. Теоретически этот процесс может дать практически неограниченный источник чистой энергии.

Но на практике ученые до сих пор не смогли достичь так называемого воспламенения — момента, когда реакция выделяет больше энергии, чем затрачивается на её запуск. Дополнительная сложность — невероятная дороговизна топлива.

"Ядерный синтез потенциально может обеспечить безэмиссионный и обильный источник энергии", — отметил физик Теренс Тарновски.

При этом он отметил, что сейчас тритий ограничен в доступе и стоит дорого, и это препятствует успеху этой технологии.

Проблемы и решения

Первое поколение термоядерных установок, скорее всего, будет опираться именно на реакции с участием трития. Другие варианты, например синтез дейтерия и гелия-3, требуют ещё более высоких температур, что делает их менее практичными.

Однако тритий нельзя накапливать в больших количествах. Его период полураспада короткий, и каждый год распадается около 5,5% от имеющегося объёма. Это исключает создание "банка трития" на десятилетия вперёд.

По словам Тарновски, решение — разработка новых методов производства. Учёный предлагает использовать ускорители частиц, которые будут расщеплять атомы в ядерных отходах. В результате цепочки реакций можно получать тритий, не избавляясь полностью от опасных остатков, но давая им новое назначение.

Перспективы и расчёты

По предварительным подсчётам, система, потребляющая 1 гигаватт энергии (это десятки миллионов долларов), способна производить около 2 килограммов трития в год. Такого объёма хватило бы, чтобы обеспечить электричеством десятки тысяч американских домов.

Главное преимущество метода, утверждает Тарновски, в том, что он может быть в десять раз эффективнее других существующих способов.

"Эта технология возможна уже сегодня. Это стало бы серьёзным изменением парадигмы в отношении использования отработанного ядерного топлива", — сказал он в интервью.

Вызовы и перемены

Сегодня в США нет стабильных и дешёвых поставок трития: цена за фунт достигает 15 миллионов долларов. При этом в стране хранятся тысячи тонн ядерных отходов, представляющих угрозу и требующих затрат на содержание.

Тарновски признаёт, что его идея нуждается в серьёзной проработке, но рад, что восприятие ядерной энергетики меняется. В прошлом катастрофы, такие как аварии на Три-Майл-Айленде и в Чернобыле, сделали тему почти табу. Сегодня же, по его словам, "времена изменились".