Современная цивилизация получает энергии с плутония уже больше, чем с деления урана. Того самого плутония, обычно, ассоциирующегося лишь с ядерным оружием. Однако, в современных реакторах энергия давно уже выделяется не только делящимся ураном — большая часть электроэнергии на АЭС вырабатывается уже с плутония.
Artikel ansehen
Zusammenfassung ansehen
Таковы реалии совместного использования как обычного уранового топлива, так и уран-плутониевого (МОКС-топлива).
Первое время обычное топливо АЭС не содержит плутония вообще, а состоит лишь из урана-235 и урана-238 (в соотношении порядка 5% к 95%). В топливе образуется плутоний лишь по мере того как распадается уран-235, поскольку часть разлетающихся нейтронов захватывается атомами урана-238. И потом, за вторую половину срока деление этого плутония уже выделяет энергии сопоставимо с делением атомов урана-235 за первую часть периода «топливной компании».
По итогу, вклад оказывается не просто сопоставим с ураном, но и может превосходить. К чему добавляется тот факт, что многие реакторы АЭС примерно на 30-40% загружаются уже МОКС-топливом, где вообще нет урана-235, а есть лишь плутоний с неделимым и не делящимся ураном-238.
МАГАТЭ и НераспространениеВ мире так много именно 238-го, а не 235-го урана, поскольку единственный путь «сжечь» 238-й уран сводится к превращению в плутоний, через трансмутацию под воздействием потока нейтронов. В случае реакторов АЭС появляется далеко не чистый плутоний-239, а коктейль состоящий в основном из четырёх изотопов, который известен как «энергетический плутоний». Именно на этом факте и работает принцип нераспространения делящихся материалов — запрет на производство ядерного оружия. Для изготовления боеприпасов требуется плутоний с другими пропорциями изотопов, чтобы 239-й преобладал, а количество атомов других изотопов было во много раз меньше.
Тот вариант сочетаний изотопов, что известен как «реакторный плутоний» — очень нестабилен и крайне непредсказуем, при этом постоянно и чрезвычайно сильно фонит. Превращая и процесс производства заряда в самоубийство для персонала, и само изделие, в конечном итоге, потом сложно в транспортировке с доставкой — является нестабильным, не надёжным и с постоянным жёстким излучением крайне опасным для людей, но при этом крайне сложно экранируемым.
МАГАТЭ следит именно за тем, в каких режимах эксплуатируются энергетические атомные реакторы, прекрасно осознавая, что изменив режим работы некоторых, можно начать получать плутоний, более пригодный по изотопному составу для изготовления боеприпасов.
Разделение плутония по изотопам — это не реально и возможно лишь в теории, на практике же совершенно непонятно как это осуществить сугубо в техническим плане. Даже при разделении изотопов урана используется различие по массе атомов в три единицы между 235 и 238, но никто не берётся отделять изотопы имеющие различия в одну-две единицы (ни в центрифугах, ни газо-диффузионным через мембраны).
Плутоний и водородные бомбыВсе, вот прям реально все, термоядерные боеприпасы делаются по т.н. схеме Улама-Теллера, в которой именно плутониевый заряд служит инициатором слияния водорода. Потому без использования экстравагантной и сложной металлургии плутония невозможно изготовить компактный заряд (пригодный к доставке ракетоносителями). Изначально сам по себе термоядерный заряд требует компактного инициирующего заряда, что реализуемо лишь на базе плутония. И целиком весь размер «водородной бомбы» определяется компактностью этого самого заряда выполняющего роль первой ступени.
В таких сверх сложных устройствах ключевые моменты выстроены вокруг радиационной имплозии и от того крайне высоки требования к стабильности плутония и однородности изотопного состава. Так же обстоит ситуация и с мощным ядерными зарядами имеющими термоядерное усиление по схеме слойки, как РДС-27. Чем мощнее и компактнее ядерный или термоядерный боеприпас, тем выше требования к тому, каким должен быть состав используемого плутония.
Новый виток развития цивилизацииЛюди достигли того уровня развития, когда большая часть атомной энергетики генерирует электричество благодаря искусственно полученным делящимся материалам. Ранее всё вращалось на сжигании невосполнимых и дефицитных запасов урана-235, теперь же используются изотопы элемента, который в природе сам по себе не встречается. Имеющиеся запасы являются либо следствием оружейных программ или результатом переработки облучённого ядерного топлива (уже отработавшего в АЭС и на безопасное хранение которого тратятся вполне серьёзные ресурсы).
Осталось научиться производить делящиеся материалы в больших количествах, нежели потребляются в энергетических установках (АЭС и транспортные средства). Например, не только таких как плутоний из урана-238, но и тот же уран-233 из [url=https://hub.hubzilla.de/item/64f7e607-c263-473a-aa07-b61ffd2b9fb3 небезызвестного тория[/url].
И выстроить АЭС, где ядерные реакторы способны работать на МОКС- и СНУП-топливе, содержащего лишь уран-238 и плутоний — например, спектрального регулирования. Первая АЭС на два таких энергоблока ВВЭР-С
будет строиться далеко на севере (фактически заполярье).
Именно развитие атомной энергетики избавляет от
большинства военных конфликтов на планете, которые так или иначе вызваны борьбой за обеспечение экономики потоками углеводородов. А переход на сжигание плутония (фактически урана-238), является снятием зависимости от нарастающего дефицита урана-235 и вероятных конфликтов на фоне истощающихся природных запасов такового.
#плутоний #атом #аэс #АЭС #энергетика #lang_ru @Russia
