Наука завжди знаходить якесь рішення енергетичної проблеми, яка стає майже дефіцитною: було виявлено, що достатньо контрольований ділення ядер виділяє енергію; таким чином народилася перша атомна електростанція. Після першого атомного енергетичного реактора він запрацював понад півсотні років тому, лише кілька зразків першого покоління працювали з пристроями, що підвищують безпеку.

уран-демократ

Електростанції другого покоління складають переважну більшість реакторів, що працюють сьогодні. Такий випадок з Paks, після того, як було вжито кілька заходів щодо підвищення безпеки. Люди третього покоління більш безпечні в дизайні та економічніші. Їх було заплановано багато, але побудовано лише декілька. Міжнародний проект під назвою GIF (Generácion-IV; Міжнародний форум) був створений у січні 2000 року для побудови четвертого покоління. Основними цілями є безпека, непридатність для використання у військових цілях, економіка, збереження природних ресурсів та мінімізація радіоактивних відходів.

Атомні електростанції використовують тепло, вироблене ядерним розподілом або ядерним синтезом, для виробництва електроенергії. Кількість і потужність реакторів є основними характеристиками електростанції: вона становить від 200 до 5000 МВт на реактор.

Перші атомні електростанції були побудовані в 1954 році в м. Обнинськ, Росія. Правда, патент на ядерний реактор був поданий 19 грудня 1949 р. Енріко Фермі та Лео Сілардом і отриманий 17 травня 1955 р .; символічно куплений за 1 долар урядом США.

Відповідно до основних процесів, що відбуваються в реакторі, розрізняють реактори поділу та термоядерного синтезу. Розщеплюваним матеріалом, що використовується в першому, є уран, але існує також реактор на основі плутонію та торію. В рамках цього в теплових реакторах використовується модератор для підтримання ланцюгової реакції, однак для так званих культуральних реакторів модератор не потрібен.

Атомна електростанція, що культивує, працює в Японії вже давно, але не стала звичною справою. Реакторами, що використовують модератор, можуть бути легкі, важкі води та графітові модератори; останній тип був РБМК або Чорнобильський тип. Термоядерні реактори використовують ядерний синтез як джерело енергії. Цей тип ще не функціонує, але експериментальне обладнання, JET у Великобританії та ITER, що будується у Франції, вже виробляє енергію, хоч і дорогою вартістю.

Існує велика конкуренція у розвитку різних атомних електростанцій, особливо в країнах, де більшість електроенергії отримують з реакторів: Франції, Японії та деяких інших бідних енергоносіїв країнах. З часом у всьому світі будується все більше електростанцій, що працюють на природному урані, суміші двох ізотопів: U-238 і U-235. Обидва містять однакову кількість протонів, але різну кількість нейтронів (146 і 143). З них період напіввиведення U-235 становить 0,7 мільярда років, і на нього припадає лише 7 на тисячу природного урану, тому його вже мало. Ядерному реактору для ділення ядра потрібен U-235, який виробляє нейтрони, тому запаси вичерпуються.

Для нових поколінь АЕС гасло про те, що атомна енергетика є чистою, екологічно чистою та дешевою, майже збулося. Більше того, це певним чином нешкідливо. Поки Еде Теллер сказав, поки людина не наблизиться. А це неможливо.

Перші аварії на атомній електростанції лише сколихнули світ, зробивши людей трохи невпевненими, але останні дві катастрофи з часом відлякували кілька країн від діючих реакторів.

Перша (відома) аварія на атомній електростанції сталася в місті Віндзейл, Англія, в 1957 році; був модератором графіту. Другий - аварія на острові Три милі в 1979 році через помилки в навчанні та поводженні. Після серії радянських катастроф майя в Радянському Союзі було випущено незліченну кількість радіоактивних матеріалів.

Найбільшою аварією в історії стала Чорнобильська катастрофа 26 квітня 1986 року. З тих пір цієї весни у Фукусімі сталася катастрофа подібного масштабу після сильного землетрусу та подальшого цунамі.

У 2006 році на тій самій японській електростанції довелося зупинити реактор-шість, оскільки з нього витекла радіоактивна пара, кількома днями раніше і з іншого реактора. А потім настав березень 2011 року. Вперше - але з тих пір - надходять суперечливі повідомлення про те, що сталося. Тому мешканці, чиї землі та посіви забруднені, їхні будинки зруйновані навіть сьогодні, демонструють закриття своїх електростанцій, оскільки Японія лежить на вогняному кільці, де землетруси та цунамі найпоширеніші. В даний час на 16 електростанціях працює 55 реакторів.

Можливо, ви ніколи не дізнаєтесь, що саме сталося ранним днем ​​3 березня 2011 року у Фукусімі та хто несе відповідальність за все це. Після апокаліпсису європейські країни похитнулись, у кількох місцях, в тому числі Німеччині, були закриті застарілі енергоблоки, і Ангела Меркель зробила заяви, що з часом усі атомні електростанції будуть закриті і переведені на розвиток відновлюваних джерел енергії та інших джерел енергії.

Далекоглядні дослідники давно шукають підходяще, чисте, дешеве, не небезпечне, безвідходне, необмежене джерело енергії. Вважається, що це можна знайти на так званих торієвих атомних електростанціях.

ЗМІ знову підняли цю тему в ці дні, але не секрет, що ці експерименти були успішними вже на початку 1990-х, завдяки люб'язному італійському фізику-лауреату Нобелівської премії Карло Руббіа та CERN (Європейська лабораторія з фізики частинок, Швейцарія).

Відкриття професора Руббії було однією з найбільших наукових сенсацій того часу. Він заявив нічим іншим, як тим, що відкрив принцип роботи реактора, який відповідав очікуваним вимогам: довговічний, безпечний, екологічно чистий. На той час Руббія ще була генеральним директором ЦЕРНу, і під час свого візиту до Будапешта вона поділилася своєю теорією, заснованою на торії. Деякі експерти, як і зазвичай для нових, далекосяжних відкриттів, сприймали новини зі скептицизмом і навіть з посмішкою. Діловий світ реагував ніжними вибаченнями, а наукове життя здебільшого реагувало гнівною "шарлатанізацією", - писав Жолт Фрей (Принстон).

З тих пір Руббія працює дослідником у відставці. За допомогою своєї дослідницької групи він намагається переконати президента Барака Обаму переключити атомні електростанції з урану на торій. Провідні світові фізики-ядерники також підтримують у цьому професора, який отримав Нобелівську премію.

У листопаді цього року уряд Індії оголосив, що після кількох спроб розпочнеться будівництво першого у світі реактора на основі торію. Якщо все буде добре, 300-мегаватна електростанція може запрацювати наприкінці десятиліття. Це дає трохи менше енергії, ніж Пакш, але це буде першим.

Чим торій відрізняється від урану як джерела енергії? Свою назву стихія отримала від бога шторму вікінгів Тора. Це трапляється на Землі частіше, ніж урану, і з нього можна витягнути на порядок більше енергії. Одна тона торію відповідає в цьому відношенні 200 тоннам урану або 3,5 мільйона тонн вугілля, не залишаючи небезпечних відходів. Більш того, його не потрібно охолоджувати водою під високим тиском; реактори можуть бути меншими та дешевшими.

Що могло бути причиною того, що Солід, Вігнер та Фермін не могли думати про торій замість урану? Відповідь проста: вони прийшли мені на думку, але ядро ​​торію не розщеплюється, як уранове (235), і не виробляє достатньої кількості нейтронів, щоб ініціювати і підтримувати ланцюгову реакцію.

Згідно з принципом рубії, природний торій бомбардується нейтроном, який забезпечується прискорювачем частинок. Таким чином, торій під час утворення нейтронів стає збудженим ізотопом торію, з якого він перетворюється на паладій, останній - на уран-233. У Фермі не було прискорювача (джерела нейтронів). Таким чином, ділення торію не викликає ланцюгової реакції, що також означає безпеку, оскільки не потрібно боятися, що реактор «втече». Все, що вам потрібно зробити, це взяти пучок нейтронів, і процес зупиниться сам по собі. Не утворюється побічний продукт із високою радіоактивністю, включаючи плутоній, необхідний для створення атомної бомби.

Відповідно до енергетичного балансу, торій може повернути у п’ятдесят разів більше енергії, ніж було в нього подано. Але саме останнє неможливо продемонструвати експериментами на торієвих реакторах у США та Канаді. Індіанці можуть досягти успіху зараз, якщо електростанція, що будується, запрацює.

Перші експериментальні реактори на основі торію вже працюють в Індії та США, але переключення буде дуже дорогим. Руббія та її команда вважають, що будівництво торієвої електростанції буде коштувати приблизно 3 мільярди доларів, але як тільки вона запрацює, її можна буде експлуатувати протягом тривалого часу.

Запаси торію на Землі можуть становити від 1,5 до 2 мільйонів тонн; найзначніші місця - в Австралії, Індії, Бразилії та Туреччині. В Угорщині він також присутній у горах Мечек і в деяких скелях гір Шопрон.

Підводячи підсумок, реактори на основі урану все ще можуть працювати тривалий час, навіть незважаючи на те, що урану закінчується, і реактори вимагають великої людської уваги. Реактори на основі торію відповідають очікуванням, але все ще потребують розробки. Потрібно, як мінімум, сто років, щоб взагалі запрацювати реактори термоядерного синтезу. Реактори для розповсюдження ще недостатньо економічні, тому вони не можуть поширюватися. Можливо, людство отримає доступ до чистої, дешевої, достатньої, нешкідливої ​​та екологічно чистої енергії зовсім по-іншому.