Способы захоронения ядерных отходов

Как захоранивают ядерное топливо, и как долго оно опасно

До тех пор, пока мы не научимся получать энергию из реакции термоядерного синтеза, самым эффективным и экономичным способом ее добычи будут атомные станции. Только они могут обеспечить огромное количество энергии с минимальными затратами топлива.

Проблема в другом. Все это топливо после того, как переходит в разряд ”отработанного ядерного топлива” (ОЯТ), становится бременем для нашей планеты. Его надо куда-то девать и за прогресс приходится платить. Как говорится, вход рубль, выход — два. Но как можно справиться с ним, чтобы это топливо не вредило планете и ее жителям? Оказывается, есть несколько очень действенных способов, кроме захоронения. Давайте посмотрим, во что превращается ”выхлоп” атомной станции.

Содержание

1. Какие бывают типы радиоактивных отходов
2. Что делают с радиоактивными отходами
3. Как хранят отходы атомной промышленности
4. Как перерабатывают ядерное топливо
5. Где захоранивают ядерное топливо
6. Почему ядерное топливо закапывают, а не уничтожают
7. Альтернатива ядерного топлива

Какие бывают типы радиоактивных отходов

В первую очередь, надо понимать, что радиоактивные отходы образуются не только от атомных электростанций, но и от других областей деятельности человека. Например, от исследований и лаборантской работы с радиоактивными изотопами, лучевой терапии онкологических больных и от радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГов), которые применяются в труднодоступных местах для получения энергии. Хотя, в последнее время их используют в основном только на космических станциях.

Есть еще один очень большой источник радиоактивных отходов, а именно, военная промышленность, и особенно — наследие холодной войны. Именно ракеты, бомбы и подводные лодки того времени до сих перерабатываются и представляют угрозу заражения.

Вообще, радиоактивных отходов в год производятся сотни тысяч тонн, но не только из-за того, что вырабатывается столько топлива, а из-за того, что по требованиям МАГАТЭ (Международное агенство по атомной энергии) радиоактивными отходами признаются любые отходы производства, которые имеют на выходе уровень излучения выше нормативного. Так сюда попадает оборудование, техника, краны, спецодежда, приборы, даже канцтовары и целые автомобили. По нормативам на предприятиях все постоянно проверяется, а пред списанием производится контрольный замер и принимается решение просто выбросить или утилизировать.

Кстати, спешу вас обрадовать. Вопреки всеобщему мнению, что в Россию за копейки свозят все подряд и захоранивают на территории Дальнего Востока, это не так. Более того, с 2011 года действует закон, который запрещает перемещение через границу (в обе стороны) отходов атомной промышленности за исключением возврата отходов топлива, которое было произведено на территории России или СССР. Так обеспечивается соблюдение требований договоров на поставку топлива и оборудования.

Естественно, в нашей стране должно быть нормальное количество предприятий, которые занимаются дальнейшей судьбой радиоактивных отходов и они есть, например, известное ПО ”Маяк”. Интересно то, что вопреки всеобщему мнению, отходы не только закапывают, но и находят им другое, зачастую полезное применение.

Что делают с радиоактивными отходами

Есть несколько способов решить дальнейшую проблему радиоактивных отходов. К основным относятся переработка, хранение и захоронение. Иногда прибегают к комбинированным способам, которые можно применять в любом сочетании, если это позволит добиться правильного результата.

Прежде всего, перед началом работ производится сбор отходов с предприятий, которые работают с соответствующими материалами.

Согласно действующему законодательству, работать с радиоактивными элементами и их отходами могут только предприятия, имеющие на это соответствующие лицензии. Действие предприятий ограничено строгими правилами и принцип ”что не запрещено, что разрешено” не работает. Тут наоборот — ”что не разрешено, то запрещено”.

Отходы перевозятся на заводы в специальных контейнерах, который могут быть стальными, свинцовыми, железобетонными, из обогащенного бором полиэтилена и другими. Все отходы перевозятся со строгим соблюдением норм безопасности, а большие партии даже в сопровождении конвоев.

Как хранят отходы атомной промышленности

Для некоторых отходов принимается решение хранить их. Это происходит тогда, когда переработка получается очень дорогой или сложной, а так же тогда, когда все другие способы уже не подходят.

Примером того, что проще захоронить, чем переработать, являются атомные подводные лодки времен холодной войны. В самый разгар гонки вооружений в СССР их было больше двух с половиной сотен, а сейчас примерно в пять раз меньше. Оставшиеся двести лодок как поплавки стояли на приколе до того времени, пока не пришла очередь их перерабатывать. Да этого из них вырезались три отсека (реакторный и два соседних) и отправлялись на складирование в специальных упаковках. Остальная часть перерабатывалась в штатном режиме.

Такое хранение производится на скальном основании. Для этого даже сняли часть сопки, чтобы они не стояли на грунте, через который может произойти загрязнение грунтовых вод, которые перенесут все элементы еще дальше.

Такое хранение полностью безопасно, но выглядит так себе. Да и просто, лучше спрятать эти отходы с глаз долой. Для этого делаются примерно такие же хранилища, но вокруг них строятся бункеры и все это присыпается землей для того, чтобы они вообще никак себя не выдавали. Так поступают только с не очень опасными отходами, которые еще могут быть переработаны через какое-то время.

Иногда для временного хранения делаются искусственные законсервированные бетонные боксы, которые еще называют мокрыми, но это тоже временная мера. Для этого они все равно имеют толстые бетонные стенки, но они не способны безопасно хранить в себе отходы в течение сотен и тысяч лет. Для этого нужно строить уже не хранилища, а полноценные могильники. Об этом мы поговорим чуть ниже.

Надо просто понимать, что какие-то отходы имеют высокую радиоактивность, а какие-то нет. Кроме этого, период полураспада одного изотопа составляет десятки лет, как, например, трития, а какого-то — миллиарды, например, некоторых урановых изотопов.

Как перерабатывают ядерное топливо

Для переработки отработанного ядерного топлива и других отходов используется совершенно разный подход в зависимости от того, что конкретно перерабатывается. Например, часть твердого мусора сжигается в специальных печах со сложной системой фильтрации воздуха. Полученный на выходе пепел и золу захоранивают на долгое время в могильниках. Так отходы занимают существенно меньше места и несут меньше вреда.

Если отходы жидкие, их концентрируют путем выпаривания. После чего тоже отправляют на долгосрочное хранение, если с ними невозможно больше ничего сделать и они несут в себе большую опасность. Для этого их пакуют в толстые бочки по 100 или 200 литров из свинца или стали.

При этом большая часть отходов может быть переработана для дальнейшего использования, например, в медицине или исследовательской деятельности. Такими отходами являются те, которые содержат уран-235, уран-238, плутоний и ряд других изотопов. Таким образом, можно переработать до 97 процентов ядерного топлива. То есть, как видим, само топливо не так страшно для экологии. Оно очень даже неплохо используется повторно. Совсем другое дело те отходы, которые нельзя переработать и нельзя (да и не за чем) хранить. Вот тут действительно начинается головная боль.

Где захоранивают ядерное топливо

Надо понимать, что отходы атомной промышленности, которые имеют высокую радиоактивность и уже никому не нужны, надо захоранивать так, чтобы они надежно пролежали в своем ”домике” тысячи и даже десятки тысяч лет. Ученые уже давно пришли к тому, что самыми надежными местами для этого являются скальные породы на большой глубине.

Вообще хранение в скальных породах является очень перспективным и обеспечивает те самые десятки тысяч лет надежной консервации. Сама Земля помогает в этом, а что в рамках нашего мира может быть более вечным, чем ее твердь? Поэтому нужны именно скалы. Например, в США идут активные дебаты по поводу строительства в пустыне Невады могильника Юкка-Маунтин. Оно должно уйти на сотни метров в вулканический горный хребет. Даже Швеция, одна из самых экологичных стран, рассматривает варианты захоронения внутри скальных оснований. Да и Финляндия уже с 2015 года практикует такое и продолжает расширять полезный объем хранилищ. Получается, что в этом нет ничего страшного? Получается, так.

Могильники в скальных породах на глубине 400 метров и более настолько надежны, что смогут выдержать даже попадание метеорита, который уничтожит жизнь на Земле. Потом она начнет эволюционировать заново, а отходы будут по-прежнему надежно спрятаны.

В качестве временных могильников в экстренных случаях используются рукотворные репозитории. Для них готовятся толстые бетонные основания. В эти бассейны помещаются радиоактивные отходы, после чего сверху заливаются еще несколькими слоями бетона. Иногда еще в качестве дополнительной меры безопасности применяется заливка расплавленным боросиликатным стеклом. Так консервация будет еще более надежной, но все равно такой способ применяется больше как крайняя мера, так как скалы куда более постоянная вещь. Они были за миллион лет до нас, будут и через миллион лет после нас, а как поведет себя бетон через 100 лет, мы можем только гадать. Простите, прогнозировать.

Например, такие могильники есть в Чернобыле, где просто нет смысла вывозить тонны земли и прочего мусора. Для того, чтобы загрязнение было хотя бы немного меньше, особо опасные отходы собираются в такие могильники, оборудованные непосредственно на месте.

Важным моментом в строительстве могильников является учет нагрева отработанного топлива. Из-за того, что оно до сих пор активно, проходящие на атомном уровне процессы приводят к нагреву материала. Это учитывается и могильники имеют специальную рассеивающую тепло структуру. Если это не учесть, бесконтрольный рост температуры может плохо закончиться

Не так давно у нас в Telegram-чате очень горячо обсуждали тему захоронения отходов в космосе. В принципе эта идея очень неплохая. Достаточно запустить контейнеры с отходами в сторону Солнца или в догонку за Вояджерами и проблема решена, но ценник таких работ будет просто космическим. Возможно, когда-то на новом этапе развития технологий, примерно через 1000-1500 лет наши потомки смогут найти способ дешевого вывода на орбиту и тогда отправят весь наш мусор из могильников куда подальше.

Почему ядерное топливо закапывают, а не уничтожают

Надо понимать, что технологии сейчас и технологии через 50-100 и более лет находятся на совершенно разном уровне. Исходя из этого, есть смысл сейчас не заниматься дорогущей глубокой переработкой радиоактивных отходов. Полностью их вычистить все равно не получится, но зато через десятки и сотни лет промышленности могут понадобиться редкие изотопы, которые люди будущего смогут найти в тех самых хранилищах и могильниках, что мы строим сейчас.

Также есть возможность того, что в будущем технологии достигнут нового уровня и то, что мы сейчас просто не можем переработать, будет достаточно облить из ведра (конечно, утрировано) и все станет нормально. Пока ученые делают все, что могут, но захоронение и переработка находятся в балансе, а не в стремлении любой ценой переработать как можно больше отходов.

Альтернатива ядерного топлива

Отличной альтернативой ядерного топлива и атомных станций в целом являются термоядерные реакторы. Я про них уже рассказывал и, если интересно, подробно можете прочитать в отдельной статье на нашем сайте.

Если в двух словах, то эта технология была изобретена еще в пятидесятые годы прошлого века. Для ее реализации используется токамак (тороидальная камера с магнитными катушками). В ней создается вакуум, а вместо воздуха закачивается смесь дейтерия и трития (варианты соединений водорода). Под действием магнитного поля смесь разогревается до состояния плазмы — четвертого агрегатного состояния вещества. Ее температура еще 70 лет назад доходила до 11 миллионов градусов Цельсия. В ИТЭР международном токамаке, который строится на юге Франции, температура плазмы будет достигать 150 миллионов градусов. Стенки камеры при такой высокой температуре не плавятся как раз из-за того, что вся плазма находится в подвешенном состоянии Практически в вакууме.

Такая технология безопасна. Даже тритий с небольшой радиоактивностью имеет период полураспада всего 12 лет. Взорваться такая установка не может даже в случае ЧП, так как давление внутри намного ниже атмосферного, а в случае нарушения условий, образование плазмы сразу прекращается. Даже просто перекрытие подачи топлива тоже сразу же остановит реакцию.

Самое приятное, что топлива надо буквально минимум. Так, 80 грамм смеси дейтерия и трития, которые очень легко получаются из простой воды и стоят копейки, вырабатывают столько же энергии, сколько 1 000 тонн сожженного угля.

К сожалению, пока технология не может быть реализована в промышленном масштабе, но при благоприятном раскладе на это понадобится всего 10 лет. После этого мы сможем получить почти бесконечный источник энергии в виде небольшого солнца на Земле. А самое главное, цена такой энергии будет минимальной, как и риски ее получения.

Источник

Захоронение радиоактивных отходов — способы, могильники, нормы законов и альтернатива

Пока человечество не сможет получать энергию из термоядерного синтеза, самым эффективным способом её получения будут оставаться атомные станции. Ничто иное не сможет обеспечить такое количество энергии с такими не высокими издержками.

Но есть проблема. Рано или поздно топливо становится отработанным или ОЯТ (Отработанное Ядерное Топливо). Утилизация и захоронения этих отходов жестко регулируется законом, ведь они предполагают радиационную опасность. Такие отходы принято утилизировать особыми способами.

Что понимают под радиоактивными отходами

За XX век наша цивилизация сделала множество прорывных открытий, которые определяют различные аспекты жизни сегодня. В частности, был изучен потенциал атомной энергии, которая сегодня обеспечивает энергоснабжение городов, тяжёлой промышленности, медицины, космонавтики и других сфер.

Главными издержками такой деятельности являются ядерные отходы, которые содержат в себе различные опасные элементы. Данные отходы – завершающий этап переработки природных веществ с помощью ядерной энергетики. Повторное использование отходов – невозможно.

По каким критериям отходы относят в категорию радиоактивных

Не весь радиоактивный мусор относиться к ядерным отходам. Для четкого разделения отходов, были разработаны различные нормативы. Так реактивные отходы делятся по агрегатным состояниям:

Нормы радиационной безопасности предполагают следующее: «Радиоактивные вещества – это те вещества, активность радионуклидов которых в любом состоянии превышает разрешённую норму.»

1. Жидкие отходы: 0,05 Бк/г – излучение α-частиц, 0,5 Бк/г – излучение β-частиц.
2. Твердые отходы: 1 Бк/г – излучение α-частиц, 100 Бк/г – излучение β-частиц.

Важно! Если излучения γ-частицы превышает 10,3 м3в/ч, то отходы радиоактивны и опасны для человека.

Источники и виды РАО

На каждую тонну отработанного ядерного топлива, помимо непрореагировавшего урана приходится около 10 кг плутония и 20-30 кг осколков деления. Осколки деления – новообразовавшиеся радиоактивные элементы. Эта смесь издаёт излучение способное убить человека за несколько минут. Само по себе ОЯТ не является отходом по законодательству большинства стран, в том числе и в России.

Но во время переработки ОЯТ образуются высокоактивные отходы, состоящие из продуктов деления. Согласно Российской классификацией радиоактивные отходы делятся на классы, а именно:

Опасность РАО для экологии и человека

Первоочерёдная опасность для жизни людей исходит от альфа- и бета-частиц. При сильной концентрации эти частицы разрушают клетки, нарушают работу иммунитета, что ведёт к смерти. На большом расстоянии они не представляют опасности, ведь их полёт ограничен. Но попав в жидкость они вызывают болезни, различных органов.

Радиоактивные вещества представляют серьёзный вред для экологии. Отходы отравляют землю и окружающую среду. Самый известный случай загрязнения окружающей среды произошёл на Чернобыльской АЭС. После аварии территория вокруг ЧАЭС стала абсолютно не пригодной для жизни людей и животных.

Для человека контакт с радиоактивными отходами весьма опасен. Последствия такого контакта варьируются в зависимости от степени облучения.

Доза, грей ( ГР)	Последствия облучения
0,05	Максимальное безопасное излучение
0,1	Двойная вероятность мутаций
0,25	Ухудшение общего самочувствия
1,0	Острая лучевая болезнь
3-5	Нарушение костного мозга
10-50	Смерть через пару недель
50-100	Поражения центральной нервной системы

Особенности хранения ядерных отходов

Для уменьшения проблем, связанных с хранением радиоактивных отходов были разработаны специализированные ящики, которые не вызывают реакцию и обеспечивают блокировку радиации. Контейнеры погружаются в сухотарные ящики, которые утилизируют в местах хранения РАО.

Существуют кратковременные отходы и долговременные. У кратковременных распад происходит ещё на стадии производства. Из-за этого становиться возможным их переработка. Обработка долговременных отходов – невозможна на данном этапе развития технологий.

Что такое обработка ядерных отходов

Радиоактивные вещества обрабатываются для экономии и повышения безопасности. Данный процесс происходит при помощи:

• Удаления излучения;
• Корректировки состава;
• Уменьшения объёма РАО.

Во время подобной обработки образуются вторичные элементы и радиоактивный мусор: осадки, смолы, фильтры. После процесса обработки некоторые из элементов могут быть повторно переработаны, другие же подлежат утилизации.

Методы обработки

Любой контейнер с РАО проверяется на цельность, мощность и другие показатели. При этом отходы обрабатываются различными методами.

Методы делятся на:

• Механические методы;
• Химические методы;
• Физико-химические методы.

Трансмутация радиоактивных отходов

Трансмутация – это сокращение жизненного цикла радиационных нуклидов. Из-за слабого уровня развития технологий, данный вид обработки невозможен. В теории, в будущем, с помощью этого метода возможно выработка электроэнергии для городов.

Синрок

Синрок – представляет собой процесс создания специального керамического материала, который может удерживать радиационные вещества. Его главной особенностью является факт возможной переработки. Для создания таких материалов используются специализированные печи, внутри которых высокое давление и высокая температура.

Витрификация или остекловывание

Сегодня самым эргономичным методом обработки жидких отходов является витрификация. Его суть заключена в добавлении сахарозы и дальнейшем испарении жидкости. Выпаривание осуществляется в трубе из специального материала при помощи высоких температур. Оставшуюся смесь вместе со стеклянными частицами обрабатывают в индукционной печи. В итоге материал помещается в контейнеры в которых продолжает храниться.

Особенности переработки радиоактивных отходов

Слабоактивные отходы сжигают. Дым от такого горения фильтруется благодаря сложной системы фильтрации. Твёрдые отходы спрессовываются. Жидкие – выпаривают до достижения определённого уровня радиационного фона.

Законы, регламентирующие захоронение радиоактивных отходов в России

Основной закон — Федеральный закон от 11.07.2011 г. №190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». В главах этого закона описываются понятия, классификации радиоактивных отходов , полномочия и обязанности надзорных органов и так далее.

Закон устанавливает следующее правило: «Захоронение твердых низкоактивных радиоактивных отходов и твердых среднеактивных короткоживущих радиоактивных отходов может осуществляться только в пунктах приповерхностного захоронения радиоактивных отходов». Если предприятие будет игнорировать данное требование, его ожидают огромные штрафы и отстранение от деятельности.

Требования безопасности при захоронении радиоактивных отходов

Все нормативы, которые должны выполняться при захоронении радиоактивных отходов прописываются в лицензии, выдающейся государством. К сожалению, несмотря на это находятся предприятия, которые нарушают законодательство и наносят непоправимый ущерб экологии. Основополагающим принципом при захоронении РАО считается сохранение природы и реализация новейших методов утилизации отходов. При организации могильника, обязательно должны учитываться

Существует два вида захоронений ядерных отходов:

1. Ядерный могильник, который находится на поверхности. В таких могильниках радиоактивные отходы хранятся на протяжении нескольких десятков лет.
2. Рассчитанные на сотни лет хранилища. Они расположены в глубоких шахтах или на дне океана. Данный вид захоронений самый распространённый в мире.

При организации таких захоронений необходимо учитывать определенные правила:

• Расстояние в 20 км от ближайшего населённого пункта, плюс 1 км санитарной зоны.
• Район захоронения должен быть сейсмически благополучным.
• На площади захоронения должны отсутствовать грунтовые воды.
• Должна быть исключена угроза затопления территории захоронения.
• Запрещается устраивать могильник в поймах рек и прибрежных зонах.
• Исключение угрозы эрозии почвы и оползней.
• Все постройки на территории захоронения должны быть построены из материалов, не пропускающих радионуклиды.
• Необходимо обеспечение абсолютной автономии законсервированного могильника.

Альтернативные способы захоронения радиоактивных отходов

Существует широкий спектр других способов захоронения радиоактивных отходов. Однако они либо запрещены мировым сообществом, либо невозможны из-за низкого уровня развития технологий или других факторов.

Помещение радиоактивных отходов в ледниковые щиты

Идея ученных состояла в размещении контейнеров в ледниках Антарктиды и Гренландии. Из-за высокой температуры контейнеры могли растапливать лед, опускаясь все глубже в толщу льда. По мере углубления, над контейнером бы образовывался новый слой льда, который закрывал бы могильник. На данный момент, е смотря на проводимые следования этого способа, такие захоронения запрещены.

Выброс в космическое пространство

Данный проект теоретически разрешён. Идея состоит в отправке отходов на околоземную орбиту или их запуск в сторону солнца. Проект был свёрнут в связи с огромными затратами на его реализацию.

Помещение радиоактивных отработок в зоны подвижек

Суть метода заключалась в помещении отходов в разломах литосферных плит. Ученые предполагали, что магма и лава похоронят под собой радиоактивные отходы под земной корой. Данное предложение было отвергнуто мировым сообществом, так как этот способ противоречил запрету о захоронении отходов в море.

Помещение в море

Суть метода заключена в вывозе отходов в море на кораблях, и сбрасывания их в водостойкой упаковке. Способ несколько лет активно использовался странами Европы: Бельгией, Германией, Францией, но сейчас этот метод под запретом из-за возможного вреда для экологии.

Помещение радиоактивного мусора под морское дно

Метод предполагал организацию захоронений под океаническим дном рядом с необитаемыми островами. Способ не был реализован, хотя и не был запрещён.

Места захоронения ядерных отходов

Топливо, которое отработало полный срок обладает большим количеством продуктов деления. Чтобы избежать его нагрева, первым пристанищем ОЯТ призваны стать бассейны атомных станций. На дне бассейна стержни реакторов залегают несколько лет – вода сдерживает тепло и защищает людей. После того, как отходы остывают их отправляют в хранилища. Существует два вида хранилищ: мокрые и сухие.

Мокрые хранилища

При перевозке отработанного ядерного топлива его температура повышается до 60-80 градусов. В связи с этим, при прибытии их отправляют в водоохлаждающий воздух на несколько часов. Далее происходит переброска контейнера в специальный бассейн, на глубине которого происходит его вскрытие и перенесение содержимых отходов в специальный чехол. Процесс полностью автоматизирован.

Мокрое хранилище являет собой помещение, выстланное металлом. Чехлы с РАО объединены в отсеки. Они покоятся под толщей воды равной двум метрам.

Сухие хранилища

Сухое хранилище – огромное помещение с бетонными модулями. Модули разбиты на отсеки-пеналы, в которых хранятся отходы. Для охлаждения отсеков используется система воздуховодов.

Контейнер для твердых радиоактивных отходов

Перечень требований, которым должен соответствовать контейнер очень большой. Наиболее важные из них следующие:

1. Герметичность тары не должна нарушаться независимо от внешних факторов, даже если это стихийные бедствия и резкие перепады температур.
2. Хранение жидких отходов полностью запрещено.

Почему ядерное топливо закапывают, а не уничтожают

Важно сказать, что через несколько десятилетий технологии человечества будут находиться на другом уровне. Возможно, что переработка отходов уже через 10 лет будет стоить в несколько раз дешевле, чем сейчас. Так же, существует возможность нехватки редких изотопов в будущем, но их с легкостью будет возможным найти в хранилищах.

Ядерные могильники в России

В России переработка и захоронение радиоактивного мусора происходит по всем нормам, которые регулируются законодательством. Ежегодно Россия отрабатывает 5 миллионов тон ядерного топлива, из которых 3 миллиона отправляется на деактивацию, и после на захоронение в могильник. Несмотря на это, в России нет огромного количества могильников, а наполняемость существующих – далека от максимальной.

В России существует несколько могильников радиоактивных отходов, наиболее известные из них:

• Озеро Качай;
• Река Теча;
• Город Озёрск, в котором находится завод «Маяк», принадлежащий РосАтому.

Международные проекты по работе с РАО

Следствием холодной войны стал резкий скачок в атомной отрасли. Возникла необходимость разработки определённых международных проектов, которые могли бы регулировать вопросы оптимального размещения радиоактивных отходов. На сегодняшний день мировое сообщество не смогло добиться единого мнения по всем вопросам, касательно захоронения ядерных отходов. Так, спорным моментом стал вопрос о создании общего могильника на малозаселенных территориях таких стран, как Россия и Австралия. Проект был раскритикован многими странами, и в итоге не получил поддержки для его дальнейшей разработки.

Концепция замкнутого ядерного цикла

Эта концепция признаётся самой передовой в вопросе об утилизации ядерных отходов. Она заключается в повторной обработке уже использованного ядерного топлива, поступающего из реакторов атомных электростанций. В таком случае, цикл переработки был бы не ограничен и дал бы возможность неоднократно использовать получившийся из отходов материал.

В России данная концепция разрабатывается корпорацией РосАтом. Ученые на ядерном предприятии «Маяк» тестирует новейшее оборудование и проводит передовые исследования концепции замкнутого цикла.

Альтернатива ядерного топлива

Термоядерные реакторы представляют собой отличную альтернативу ядерного топлива и атомных реакторов Данная технология была разработана в пятидесятые года прошлого века. Реализация данного проекта стала возможной благодаря токамаку — тороидальной камерой с магнитными катушками. Внутри неё создаётся вакуум, в который вместо воздуха закачивается смесь дейтерия и трития. Из-за магнитных полей, вся смесь нагревается до максимальной температуры и становиться плазмой. Температура плазмы еще в том веке достигала 11 миллионов градусов. Сегодня во Франции строится токамак ИТЭР. В нём температура плазмы достигнет 150 миллионов градусов Цельсия. Благодаря вакууму стенки камеры не плавятся, так как плазма находится в «подвешенном состоянии».

Данная технология сравнительно безопасна. Тритий имеет небольшую радиоактивность, но его период полураспада составляет всего лишь 12 лет. Взрыв такой установки исключён. Давление в камере многократно превышает давление атмосферы, и в случае нарушения хотя бы одного необходимого условия процесс образования плазмы мгновенно прекратится.

Установка имеет отличную производительность. Например, всего лишь 80 грамм смеси дейтерия и трития вырабатывают энергию, равную энергии выработанной при сжигании 1000 тонн угля. Дейтерий и тритий легко получаемы из обычной воды.

Сегодня данная технология не может быть осуществлена в промышленном масштабе. По мнению ученных, при сопутствующей удаче, полномасштабное использование этой технологии может начаться в течении 10-20 лет. Сравнить будущий источник бесконечной энергии можно с маленьким солнцем. Главными плюсами при таком раскладе станут: дешёвая цена энергии, экологичность процесса и сравнительное отсутствие рисков при получении такой энергии.

Источник