Техника - молодёжи 1998-10, страница 61

Техника - молодёжи 1998-10, страница 61

эхо «тм»

поглощаются ими и превращают уран в плутоний, который интенсивно делится, выделяя большое количество тепла, Подчеркнем: образующаяся энергия в сотни и более раз превосходит ее затраты на ускорение первичных протонов.

Вроде бы процесс поглощения ураном медленных нейтронов очень похож на то, что происходит в обычном атомном реакторе. Однако есть принципиальное отличие: в электроядерной установке (ЭЯУ) нет самоподдерживающейся цепной реакции, а значит она АБСОЛЮТНО БЕЗОПАСНА!

Поясним суть дела подробней. Физики судят о возможности ядерного взрыва по величине так называемого коэффициента размножения нейтронов Keff. В реакторах АЭС при самоподдерживающейся цепной реакции он равен 1. Если больше, происходит разгон системы и — взрыв.

Оптимальной является область, где Keff=0,94-0,98: уран уже делится очень интенсивно, но опасности взрыва нет. И если бы имелась абсолютная гарантия, что ни при каких условиях коэффициент размножения не превысит 1, то есть режим не выйдет за пределы оптимальной области, — не пришлось бы создавать очень сложные и дорогие системы аварийной защиты. Однако на нынешних АЭС такой уверенности нет, поэтому они буквально «напичканы» техникой безопасности, цена которой уже доходит до половины стоимости АЭС.

Теперь обратимся к «электрояду». Как мы отмечали, инициатором реакции является поток протонов, разогнанных ускорителем. Значит, если при росте Keff отключить ускоритель, то реакция мгновенно заглохнет (так исчезает луч света при выключении фонарика).

Понятно, что никаких взрывов, никаких «чернобылей» при использовании «элект-рояда» не может быть в принципе. А следовательно, не требуется навешивать на установку сложную систему аварийной защиты. Можно обойтись намного более простой и дешевой.

Но электроядерные установки обладают еще одним замечательным свойством. Представим, что в активной зоне к урану примешаны радиоактивные отходы с других электростанций. Так вот, под действием интенсивного потока протонов и вылетевших из ядер нейтронов они будут превращаться в безопасные стабильные ядра или изотопы с коротким временем жизни, для хранения которых требуются сравнительно простые и дешевые хранилища. Например, образующийся в реакторах в больших количествах изотоп технеция-99, поглотив нейтрон, превращается в стабильный изотоп рутения. То есть происходит трансмутация — пережигание ядерных отходов.

Следует заметить, что сама идея «элект-рояда» не нова. Она родилась еще в 40-х гг., когда рассматривалась возможность включения в энергетический оборот запасов урана-238, переработав его в легко делящийся плутоний-239.

Как известно, в атомных реакторах используется лишь легко делящийся уран-235, которого в добываемом топливе всего 0,7%. Вся остальная часть, где львиную долю составляет уран-238, идет в отвал. Правда, его можно сжигать в так называемых реакторах на быстрых нейтронах, но они дороги, да и переработка в них

урана в плутоний совершается крайне медленно.

Электроядерные установки с этой точки зрения намного выгодней. Однако ядерного топлива в то время добывалось много, стоимость урана-235 оставалась низкой, поэтому вовлечение в энергетику отвального урана-238 считалось задачей не актуальной и электроядерная технология не развивалась. Интерес к ней возродился лишь несколько лет назад, когда стало очевидно, что из-за радиоактивного самоотравления атомная энергетика не имеет перспектив. Сегодня исследования в этой области ведут десятки институтов в нашей стране и за рубежом. Ежегодно проходят крупные международные конференции.

Рассморим три основных варианта работы электроядерной установки (ЭЯУ). Первый: она главным образом производит электроэнергию и выжигает малую часть собственных радиоактивных отходов. Такие ЭЯУ подобны нынешним АЭС, но совершенно безопасны, поскольку всегда работают в подкритичной области.

Второй вариант: ЭЯУ производит на 10— 20% электроэнергии меньше, но полностью выжигает образующиеся в ней отходы. Согласно оценкам, даже в этом случае стоимость получаемой энергии будет в несколько раз ниже, чем на тепловых, и примерно вдвое ниже, чем на нынешних АЭС.

Наконец ЭЯУ могут работать как трансму-таторы — «атомные чистильщики». Они полностью выжигают и собственные отходы, и радиоактивные «хвосты» других АЭС, но производят сравнительно небольшие объемы электроэнергии и тепла.

Каждый конкретный режим зависит от величины уже упоминавшегося коэффициента Keff, то есть определяется количеством участвующих в реакции нейтронов. Если их много, преобладает процесс выжигания отходов, мало — выработки электроэнергии.

Важно особо подчеркнуть, что ЭЯУ решают важнейшую на сегодня проблему плутония. Он накапливается на всех АЭС, и из него в принципе можно изготовить атомную бомбу. Сегодня существуют несколько проектов, как сделать плутоний непригодным для военного использования. Но, пожалуй, наилучший способ — пережигать его на ЭЯУ, получая энергию.

В качестве первого шага физики международного ядерного центра в Дубне предложили объединить имеющиеся здесь плутониевый реактор и протонный ускоритель. Мощности такой установки (10 кВт) вполне достаточно для исследовательских целей.

В международном ядерном центре в Женеве (CERN) спроектирована ЭЯУ мощностью 500 МВт. Она будет работать на тории, который, подобно урану, является делящимся элементом. Предполагается, что ее построят в Испании, где начнется переработка радиоактивных отходов местных АЭС.

В заключение отметим, что, в отличие от «термояда», в электроядерной технологии не нужно решать каких-либо принципиальных научных вопросов. Все узлы — и мишень-реактор, и бомбардирующий ее ускоритель — хорошо отработаны. Надо лишь подобрать оптимальные параметры трансмутации, усовершенствовать ускорители, чтобы увеличить их интенсивность и сократить время пережигания отходов. ■

хлоркой - с рождения

Прочитал в № 3 за этот год статью «Что есть будем». В ней утверждается, что в нашей стране самая высокая смертность в Европе и самая низкая продолжительность жизни, И объясняется это, в частности, плохим питанием.

Возможно, оно играет не последнюю роль для продолжительности жизни. Но есть и другие не менее значимые причины. Приведу пример. С конца 50-х гг у нас в стране для дезинфекции помещений стали применять вещества, содержащие хлор (хлорная известь, хлорамины). Кроме того, Минздрав предписал проводить уборку больничных помещений с использованием дезинфицирующих средств, содержащих хлор. Вначале речь шла только о инфекционных стационарах, а затем их стали применять практически повсеместно и даже в родильных домах.

Известно, что предельно-допустимая концентрация хлора в воздухе составляет 0,003 мг/м3, а обоняние человека улавливает его запах при содержании не менее 3 мг/м3. То есть, если вы ощущаете резкий запах, - значит, уже должны были давно одеть противогаз.

К тому же, воздух помещений ионизируется ультрафиолетовыми лучами, что создает дополнительную загазованность окислами азота и озоном. Особо опасно их воздействие для детских организмов. Во влажной среде эти окислы превращаются в слабые кислоты, которые производят химические ожоги. Первым делом разрушается гемоглобин, теряется железо. В результате у ребенка появляется железодефицитная анемия. Обычно он вялый, слабый, плохо берет материнскую грудь. Вследствие чего женское молоко «усыхает», и дети переходят на искусственное питание.

Они часто болеют, быстро утомляются, плохо учатся. С возрастом у них появляются столь грозные заболевания как аллергия, астма, бронхит, гипертония.

Вот такие последствия несет за собой применение невинной, на первый взгляд, «мокрой» уборки поме-

Немного о себе. Я в 1956 г. окончил Ташкентский медицинский институт. До 1964 г. работал в Туркменской республиканской санитарно-эпидемиологической станции. Затем в Киргизии заведовал республиканским отделом профилактической дезинфекции. □ Василий ШИРЯЕВ, г.Бишкек

дельфины говорят на языке... эха?

Ученые давно подозревают, что у дельфинов есть не просто звуковая сигнализация, а настоящий язык. Но его до сих пор не нашли. Возможно, не там ищут? Изучают-то главным образом дельфиний свист—тогда как, по мнению Б.Ф.Сергеева, автора книги «Ступени эволюции интеллекта» (Л., Наука, 1986), «для передачи информации гораздо перспективнее локационные сигналы... Владея в совершенстве своим звукогенерато-ром и имея склонность к звукоподражанию, китообразные, видимо, используют... имитацию эхо-сигналов, отраженных от окружающих предметов, чтобы сообщать о них членам своего стада... Локационная посылка, вернувшись к дельфину слабым эхом, содержит об отразившем ее предмете достаточно полную информацию. Почему бы теперь дельфину не повторить этот эхо-сигнал, но уже громко, чтобы слышало все стадо?»

Действительно, почему? Правда, это еще не язык - в лучшем случае, речь. Но попробуем немного развить гипотезу Б.Ф.Сергеева. Допустим, что мозг дельфина расчленяет цельный «эхо-образ» предмета на постоянную и несколько переменных частей: первая есть понятие о самом предмете — «существительное»; последние, в свою очередь, подразделяются на характеристики свойств объекта («прилагательные») и его состояния — например, неподвижен он или движется («глаголы»). А это уже зачаток ЯЗЫКА - отличного от нашего тем, что его элементарная единица — не слово, а «эхо-образ»!

Мне кажется, такая гипотеза заслуживает, как минимум, тщательной проверки - ибо, если она подтвердится, люди познакомятся с языком, основанным на совершенно иных принципах, нежели человеческий («третья сигнальная система»?). Самое интересное — каким путем на основе «эхо-слов» формируются абстрактные понятия, ежели таковые вообще есть у дельфинов? ■

СтасЛИПИН г. Сосновоборск Красноярского края

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 10 9 8

ЕЛ

Обсуждение
Понравилось?
Войдите чтобы оставить комментарий
Понравилось?