 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
264
В отличие от утлеродосодержащих носителей энергии, применяемых и в то же время и как
сырье для химической промышленности, ядерное топливо представляет практический интерес
преимущественно для производства электрической и тепловой энергии. Огромные возможности
для развития атомной энергетики открываются с созданием реакторов-размножителей на быстрых
нейтронах (бридеров), в которых выработка энергии сопровождается производством вторичного
горючего – плутония, что позволит кардинально решить проблему обеспечения ядерным
топливом. Как показывают оценки, 1 т гранита содержит примерно 3 г урана-238 и 12 г тория-232
(именно они используются в качестве сырья в бридерах). При потреблении энергии 5 . 10
8
МВт (на
два порядка выше, чем сейчас) запаса урана и тория в граните хватит на 10
9
лет. Первый опытно-
промышленный реактор на быстрых нейтронах мощностью до 350 МВт построен в г.Шевченко на
берегу Каспийского моря. Он производит электроэнергию и опресняет морскую воду, обеспечивая
пресной водой город и прилегающие район нефтедобычи с численностью населения около 150000
человек.
Колоссальной энергией обладает термоядерный синтез. При термоядерном синтезе
выделяемая энергия на один нуклон значительно больше, чем в реакции деления тяжелых ядер.
При делении ядра урана 238 высвобождается энергия около 0,84 МэВ на один нуклон, а при
термоядерном синтезе дейтерия и трития – примерно 3,5 МэВ. Термоядерные реакции дают
наибольший выход энергии на единицу массы «горючего», чем любые другие превращения.
Например, по энергетической емкости количество дейтерия в стакане простой воды эквивалентно
приблизительно 60 л бензина. В этой связи весьма заманчива перспектива осуществления
управляемого термоядерного синтеза.
Трудность практической реализации управляемого термоядерного синтеза заключается в том,
что он возможен только при очень высокой температуре – 10
7
–10
8
К. При такой сверхвысокой
температуре любое синтезируемое вещество находится в плазменном состоянии, и возникает
техническая проблема удержания горячей плазмы в ограниченном объеме.
Впервые искусственная термоядерная реакция осуществлена в СССР в 1953 г., а затем через
полгода в США в виде взрыва водородной (термоядерной) бомбы, представляющего
неуправляемую реакцию синтеза. Взрывчатое вещество в водородной бомбе представляет собой
смесь дейтерия и трития. Запалом в ней служит обычная атомная бомба, при взрыве которой