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

Одно только перечисление этих проблем заняло бы много времени. Поэтому
лучше остановиться на некоторых из них.
Для быстрейшего получения из каждого килограмма загруженного в реактор
топлива, скажем, полутора килограммов нового, очевидно, нужно, чтобы этот
килограмм как можно скорее сгорел. А это означает, что должна быть
увеличена мощность каждого тепловыделяющего элемента, в котором и
заключено горючее.
С увеличением же мощности повышается и его температура. А это уже
проблема. Ведь нужны материалы, способные длительное время работать при
высокой температуре в 700-800 градусов в условиях нейтронного облучения и
больших механических нагрузок (давление газов внутри твэла будет достигать
нескольких десятков атмосфер).
Для отвода такого большого количества энергии нужно увеличить
количество натрия, охлаждающего твэлы.
Самое простое решение - раздвинуть их и увеличить проходное сечение для
натрия. Однако делать этого нельзя, так как нейтроны так замедлятся, что
понизится воспроизводство горючего.
Можно идти и другим путем: поднять скорость течения натрия, не
увеличивая проходного сечения. Но тогда возникает новая проблема -
усиливается эрозия поверхностей тепловыделяющих элементов и их вибрация.
Вдобавок при быстром выгорании ядерного горючего нужно очень часто
менять топливные кассеты, заменяя их другими со свежим топливом. А каждая
замена - это остановка реактора и потеря драгоценного времени.
Так возникает новая задача - необходимость создать устройства,
позволяющие без задержек производить замену топлива.
Нужно сказать, что трудности не кончаются его извлечением из реактора.
Топливный цикл может быть завершен, как уже говорилось раньше, очисткой
извлеченного топлива от осколков деления, выделения из него плутония,
изготовления новых тепловыделяющих элементов. Только после всех этих
процессов вторичное топливо разрешается загрузить в тот же самый или во
вновь построенный реактор. Только после этого можно сказать, что создано
дополнительное топливо. Задача, следовательно, состоит еще и в том, чтобы
сократить время, затрачиваемое на переработку извлеченных твэлов и
изготовление новых. А сделать это тоже непросто уже потому, что топливо,
извлеченное из реактора, нельзя сразу направить на завод по переработке,
так как в тепловыделяющих элементах из осколков продолжает выделяться
много энергии. Вот и приходится выжидать несколько месяцев - срок,
необходимый для того, чтобы ослабло их излучение и их можно было
транспортировать. Да и на заводе по переработке сильное излучение твэлов
также очень затрудняет проведение процесса отделения плутония.
По-видимому, этого перечисления уже достаточно, чтобы дать себе отчет в
том, что проблема создания реактора с малым временем удвоения загрузки
горючего требует много времени, сил и средств. Кроме того, созданный
реактор будет стоить дороже того, к которому не предъявлялись специальные
требования по времени удвоения загрузки.
Вокруг этих сложностей и дискутировали советские и зарубежные ученые,
решая вопрос, на чем следует остановиться? Либо делать реактор для
сегодняшнего дня с малоинтенсивной наработкой горючего, но зато более
дешевый, чем реактор на быстрых нейтронах, и, конечно, неспособный
коренным образом решить топливную проблему самой ядерной энергетики, хотя