"Энергия будущего" - читать интересную книгу автора (Проценко А.Н.)

неприятности, вызываемые отравлением, конечно, не исчезли. Остались они
потому, что вызывались все теми же осколками ядер, или шлаками,
возникающими при делении.
Шлаки, зола затрудняют процесс горения и в обычной угольной топке. Но
там, обеспечивая нормальные условия для горения, их просто удаляют из
топки. Другое дело шлаки атомного реактора. Удалить их очень трудно. Ведь
они - атомы новых элементов, образовавшиеся при делении, и находятся они
среди окружающих их атомов урана. Практически все они так и остаются в
реакторе до самого конца его работы, то есть до той поры, пока активная
зона не будет заменена новой. Накапливание осколков ведет к потере
нейтронов, бесполезно поглощающихся ими.
Влияние некоторых шлаков-осколков на цепную реакцию сказывается сразу
же после начала работы, так как они обладают очень большим сечением
поглощения. Влияние других, имеющих маленькое сечение поглощения
нейтронов, выявляется постепенно, по мере их накопления. Но все равно рано
или поздно шлаков накопится столько, что цепная реакция прекратится,
несмотря на то, что к этому времени в реакторе останется еще очень много
урана-235. Ведь до самого последнего момента реактор был критическим и в
нем шла цепная реакция. Теперь, после остановки, все топливо, включая и
невыгоревший уран-235, нужно удалять из реактора и загружать его свежим.
Выгоревший уран направляется в специальные хранилища.
Если проследить всю цепочку обращения с этим металлом, начиная с его
добычи и кончая извлечением из реактора и его захоронением, то окажется,
что полезно используется, то есть преобразуется в энергию, очень небольшая
доля. Из всего добываемого урана в энергию деления переводится лишь один
процент. Как видите, эффективная калорийность урана с учетом невыгоревшего
топлива оказывается в сто раз меньше теоретически рассчитанной. Значит, на
самом деле каждый грамм урана может дать не 20 миллионов килокалорий, а
всего 200 тысяч. Но по сравнению с 7 килокалориями, которые можно получить
при сжигании грамма угля, это, конечно, все еще очень много.
Низкая эффективность использования уранового топлива беспокоит нас и с
другой точки зрения. Ведь запасы дешевого урана, как и других органических
видов топлива, не безграничны. Поэтому повышение эффективности его
использования - это важнейшая задача атомной энергетики сегодняшнего дня.
Путей улучшения использования урана достаточно много: тут и уменьшение в
реакторах вредного поглощения нейтронов за счет применения подходящих
материалов, и снижение потерь при добыче урана, и экономия при
изготовлении топлива, и многие другие.
Но основные причины ниакой эффективности еще и в потере топлива,
выгружаемого после работы реактора. Совершенно очевидно, что его
необходимо вторично использовать в реакторе, а для этого надо
переработать, очистив от шлаков.
Принципиальных трудностей, тупиковых проблем в переработке топлива нет.
А вот технических трудностей очень много. Достаточно сказать, что уран
нужно очистить от химических элементов чуть ли не всей таблицы Менделеева,
а также от многочисленных химических соединений. Ныне, правда, уже есть
лабораторные, а в ряде случаев налажены и промышленные способы очистки
ядерного горючего. Все же есть нужда в особых предприятиях, где все
операции и манипуляции с топливом, по ремонту и замене оборудования могли
бы осуществляться дистанционно. Ведь большая часть осколков, образующихся