Билл Гейтс меняет профессию

Америка

Атомная буря в Японии, разразившаяся вслед за стихийной в очередной раз и, что называется, ребром, поставила перед цивилизацией вопрос о будущем ядерной энергетики.

Практически все страны, уже обладающие - многие достаточно давно – действующими АЭС, бросились проверять, инспектировать, ревизовать их работу, проводить стресс тесты, заново оценивать в свете обрушившейся на мир катастрофы их безопасность.

Совершенно естественная первая реакция. Но за ней неизбежно следует вопрос, – а что дальше? Как добиться того, чтобы управляемая ядерная реакция никогда не выходила из-под контроля и больше не угрожала человечеству? И возможны ли в этом плане какие-то гарантии?

Ответить на этот вопрос тем более важно, что большинство экспертов, несмотря ни на что, признают – без мирного атома не обойтись.

Это хорошо понимают физики-ядерщики, которые уже давно стремятся создать максимально надежный реактор. Интересная идея такой энергетической установки была предложена еще в конце 1950-х годов в московском Курчатовском институте. Через тридцать лет ее «реанимировал» академик Лев Феоктистов, который предложил схему реактора на бегущей волне или, как его называли в России, «реактора-самоеда».

Многие годы в связи с временной утратой интереса к использованию ядерной энергии эта идея была «законсервированной». Понадобилось еще десять лет, чтобы ее исследованием занялись ученые Ливерморской национальной лаборатории, в том числе отец водородной бомбы Эдвард Теллер и его правая рука Лоуэлл Вуд.

Именно последний недавно нашел себе верного союзника в лице Натана Мирволда, бывшего топ-менеджера компании Microsoft и главы патентно-изобретательской фирмы Intellectual Ventures. К этому дуэту присоединился близкий друг Мирволда и акционер Intellectual Ventures Билл Гейтс, и втроем они совершили массивную мозговую атаку на идею будущего реактора. В итоге «отцы-основатели» создали  венчурную (от английского «Venture», что означает «рискованное начинание»)  компанию TerraPower LLC для разработки технического проекта и строительства опытного промышленного образца.

Что же представляет собой этот проект и почему им с такой энергией занялись одни из самых занятых и богатых деловых людей Америки? Для ответа на первый вопрос используем аналогию с обычной отопительной печью. В традиционных реакторах используют «сухие дрова» - обогащенный уран-235, который сгорает быстро и энергично.

В реакторе на бегущей волне уран-235 применяют лишь для «растопки». Основная же часть топлива состоит из «влажных бревнышек» - обедненного урана-238. Они горят медленнее и продолжают тлеть после того, как горячее пламя угаснет. Это медленная ядерная реакция, способная продолжаться многие годы без вмешательства человека.
Иначе говоря, главное отличие предлагаемого реактора заключается в том, что цепная реакция происходит в нем не сразу во всей активной зоне, а лишь в постепенно перемещающейся по ней части. Отсюда и название – реактор на бегущей волне (Traveling Wave Reactor - TWR).

Но это физика процесса. Потребителей же энергии такой реактор в первую очередь привлекает своей безопасностью и дешевизной. Одно из важных его преимуществ -  отсутствие необходимости перезагрузки атомного топлива, все необходимое  загружается в него в начале работы. А выдавать энергию, даже будучи захороненным в земле и полностью изолированным от людей, он сможет многие десятки лет.

Проектируемая малогабаритная модель, например, рассчитана на непрерывное функционирование в течение 60 лет. И этот срок далеко не предел.

Ну и само топливо – более дешевый и слабо радиоактивный обедненный уран-238. В настоящее время это отходы современных реакторов с водяным охлаждением, которых в одних только Соединенных Штатах скопилось более 700 тысяч тонн.
Их удаление и переработка являются дорогостоящей процедурой и источником беспокойства, что радиоактивный материал может попасть в руки злоумышленников. Так что его использование обещает не только существенную денежную экономию, но и значительное снижение риска распространения ядерного оружия. Между тем всего 8 тонн этого топлива в реакторе типа TWR способны произвести столько электроэнергии, сколько необходимо 2,5 миллиона американских семей в течение года.
Недавно компания TerraPower закончила создание проекта реактора, который мог бы работать автоматически в течение многих десятилетий на отработанном ядерном топливе. В прошлом году две фирмы Charles River Ventures и Khosla Ventures инвестировали в него 35 миллионов долларов. Проект представляет собой базовую конструкцию малогабаритного реактора с активной зоной в виде небольшого цилиндра диаметром 10 и длиной 13 футов.

Степень готовности проекта позволяет его создателям перейти к следующему этапу – строительству опытного образца. Но для этого нужно найти электроэнергетическую компанию и страну, готовые установить у себя экспериментальный реактор. TerraPower сделала предложения Франции и Японии, позже проект обсуждался в России, Китае и Индии. Однако до сих пор ни одна из этих стран не выразила согласия.

Еще более удивительно, что среди «отказников» оказались и Соединенные Штаты. «Вероятно, потребуется лет десять или больше, чтобы реактор мог быть проверенным на американской почве, - говорит Мирволд. – Не думаю, что раньше наша страна пожелает строить новые виды ядерных установок». Впрочем, некоторые эксперты находят в этом и положительную сторону.
«Наши правила действительно обременительны, - объясняет руководитель отдела стратегического развития в Институте ядерной энергии в Вашингтоне Пол Джено. – Но они представляют собой мировой золотой стандарт ядерной безопасности. А реакторы TWR у нас пока еще не сертифицированы».

Проект TerraPower – это провозвестник новой эпохи в атомной энергетике, которая будет связана с переходом на новые технологические процессы, освоением других видов радиоактивного сырья, а также разработкой и строительством малых реакторов. Именно это последнее направление многие специалисты оценивают как одно из самых перспективных, поскольку оно поможет создать многочисленные сбалансированные энергетические системы в Соединенных Штатах и других развитых странах. Причем это позволит обойтись без протяженных линий электропередачи и подстанций и, следовательно, без угрозы потери половины мощности по дороге.

Чтобы ускорить этот процесс, по мнению Мирволда, нужно продолжать экспериментировать. «Давайте попробуем двадцать идей, - говорит он. - Возможно, лишь пять из них сработают. Но это - единственный способ найти выход из трудного положения,  в которое мы попали».