Можно ли жить без обогащения урана? Обогащение необходимо уже для медицины и общественной безопасности, нежели ради АЭС. Да есть и другой вариант атомной энергетики, но очень проблемный (в лице тяжеловодных реакторов) и пригоден лишь для энергетики.
Artikel ansehen
Zusammenfassung ansehen
В мире существует около 400-450 энергетических реакторов, из которых считанные единицы относятся к типу CANDU. И только на реакторах CANDU удалось сжигать природный уран (не занимаясь обогащением). Расплатой за это является потребность в большом количестве тяжёлой воды, особо чистой. Для работы АЭС из нескольких энергоблоков (реакторов) требуются колоссальные объёмы, т.к. тяжёлая вода нужна не только в самих реакторах, но и рядом в виде запаса.
Проблемы при эксплуатации CANDU реакторов хорошо изучены в Индии и Канаде — фактически выходит больше опасности для персонала и постоянных технических поломок. Ощутимо так больше, в разы, если сравнивать с легководными водо-водяными реакторами кипящими или же под давлением (как ВВЭРы). В тяжёлой воде постоянно образуется тритий, от которой её приходится очищать прямо возле АЭС, это опасно из-за радиационного фона и различных утечек из трубопроводов.
Для создания необходимых запасов тяжёлой воды требуются колоссальные усилия. Процесс энергозатратный, даже сильнее чем наработка алюминия. Стран поставщиков тяжёлой воды на международном рынке почти нет, если говорить о таких объёмах и чистоты, которые нужны для тяжеловодного реактора типа CANDU.
Экономическая составляющая тяжеловодных реакторов тоже весьма спорна и потому в них обычно сжигали слегка обогащённый уран, а вариант работы на природном воспринимался лишь как аварийно-запасной.
Тяжёлая вода
бывает разная, как и вообще сама по себе вода:
Вообще неоднородна и встречаются не только изотопы водорода (тритий с дейтерием), но и несколько изотопов кислорода (O¹⁶, O¹⁷, O¹⁸). Каждый из которых может образовывать молекулы воды с обычным водородом, дейтерием или же тритием. Какие виды молекул встречаются в обычной воде:
H₂⋅¹⁶O, HD⋅¹⁶O, D₂⋅¹⁶O, HT⋅¹⁶O, T₂⋅¹⁶O,
H₂⋅¹⁷O, HD⋅¹⁷O, D₂⋅¹⁷O, HT⋅¹⁷O, T₂⋅¹⁷O,
H₂⋅¹⁸O, HD⋅¹⁸O, D₂⋅¹⁸O, HT⋅¹⁸O, T₂⋅¹⁸O.
У изотопов кислород нет таких названий, как у изотопов водорода, потому обозначают их через номер, по количеству частиц в ядре.
Странам «изгоям» такие реакторы строить уже не дают — опыт Индии показал, как быстро «из
гой», типа Ирана, может наработать плутоний в таком реакторе. И в таких количествах и качестве, чтобы хватило сделать несколько ядерных бомб или боеголовок.
Именно поэтому население Пакистана натурально на подножный корм перешло, траву жрало и с голоду пухло, но освоило обогащение урана и создало свои ядерные заряды. Т.к. пакистанцы постоянно были агрессором в нескольких индийско-пакистанских войнах и не могли смириться с тем, что Индия теперь в ответ на любую агрессию или провокацию сможет их разбомбить.
Какой уровень обогащения нужен?Зависит от энергоустановки, например, авианосцы США ходят за счёт реакторов с топливом до 90..95% обогащённых по урану-235. Именно тактико-технические характеристики определяют требования к энергетической установке, из которых уже вытекает процент или уровень обогащения по урану-235. Ряд исследовательских реакторов требуют обогащения до 80% поскольку используются для проведения материаловедческих экспериментов или наработке изотопов для продажи на международном рынке. Это включает и фармакологическое применение в медицине (самое разное) так и для обеззараживания грузов, когда целые палеты с товарами ставят в установку и засвечивают убивая патогенную микрофлору. Не говоря уже о потребности в больших количествах изотопов у различных исследовательских инженерно-технических лабораториях.
Очень многие исследовательские ядерные реакторы натурально существуют лишь за счёт продажи (сбыта/реализации) таких нарабатываемых ими изотопов и в мире есть жёсткая конкуренция со стороны поставщиков. Тот же Иран уделывает США на этом рынке уже несколько лет, по объёмам производства и поставок иностранной клиентуре различных изотопов. Это вполне серьёзная статья доходов не только для научно-инженерных объединений, но и для государства в целом.
Значение изотопного рынкаАтомная генерация электричества не самый ценный актив для цивилизации. Изотопы нарабатываемые в специализированных реакторах используемые с целью диагностики (всякие варианты томографии) и лечения различных заболеваний — это уже гораздо ценнее для цивилизации, чем атомная энергетика.
В последние года активнейшим образом развивается сфера радиационного обеззараживания не только инструментов в медицине, но и различных грузов, причём не только промышленного назначения, но и обычных продуктов питания. Как минимум это позволяет упростить торговлю между странами во много раз сокращая издержки на санитарно-эпидемиологический контроль товаропотоков и грузооборота.
Очень многие вспышки опасных заболеваний предотвращаются именно за счёт радиационной обработки грузов. Всё больше продуктов питания удаётся довести до потребителей, за счёт увеличения сроков хранения после такой обработки.
Появляются требования к ядерным батарейкам, которые вживляются вместе с кардиостимуляторами или же идут работать в космических аппаратах, датчиках с приёмо-передающими станциями забрасываемыми в удалённые районы планеты. Всем нравятся точные прогнозы погоды и самолёты летающие по расписанию, но этого не будет, если свернуть сеть метеорологических станций, поставляющих данные в единые центра обработки для анализа и моделирования.
Часть уже давно необходимых изотопов удаётся получить в ходе переработки облучённого топлива с обычных АЭС, но это грязно, дорого и в малых объёмах. Современному человечеству в ближайшие десятилетия потребуется нарастить объёмы производства специальных изотопов в тысячи раз. Хорошо известный кризис антибиотиков и устойчивые больничные инфекции с супербактериями не оставляют выбора, тем более в условиях постоянного обмена грузами между странами.
Ряд сфер промышленности лёгкой и тяжёлой вплотную подошли к необходимости использования весьма специфичных изотопов ради соблюдения уровня качества и безопасности производимых товаров.
#
атом #
atom #
энергетика #
медицина #
АЭС #
реакторы #
изотопы #
CANDU #
lang_ru @
Russia
