Depositphotos
На переконання американського фізика Теренса Тарновські з Лос-Аламоської національної лабораторії, рідкісний тритій можна отримувати з побічного продукту ядерного поділу, який використовується у існуючих ядерних реакторах.
Тритій не зустрічається сам по собі у природі і його виробництво дороге і обмежене. На даний момент термоядерний синтез ще не досяг комерційного рівня, оскільки реакції поки не виробляють більше енергії, ніж необхідно для їхнього протікання. Іншою перепоною, що обмежує наближення термоядерного синтезу до комерційного використання, є вартість палива для таких реакцій, зокрема, тритію.
“Ядерний синтез потенційно може забезпечити беземісійне та потужне джерело енергії. Але зараз тритій обмежений у доступі і коштує дорого, і це перешкоджає успіху цієї технології”, — підкреслює Тарновські.
За словами Теренса Тарновські, перше покоління комерційних термоядерних реакторів, ймовірно, використовуватиме реакції, що потребуватимуть наявності тритія. Хоча інші реакції синтезу, такі як синтез дейтерію та гелію-3, теоретично можуть бути використані для виробництва електроенергії, вони вимагають набагато більш високих температур і, отже, більш дорогі та менш практичні. Наразі накопичення великих обсягів тритію являє собою проблему. Цей ізотоп дуже радіоактивний та має короткий період напіврозпаду.
“Тритій розпадається на 5,5% на рік, тому не можна зібрати надлишки тритію в банк і отримати його весь за 50 років, як це можливо з іншими джерелами енергії”, — пояснює Теренс Тарновські.
Науковець переконаний, що для успішної роботи майбутніх термоядерних реакторів знадобиться новий, більш дешевий і простий спосіб отримання тритію. Існуючі ядерні станції працюють за принципом ділення ядер атомів. Розпадаючись, атоми виділяють енергію. Окрім цього в результаті ділення утворюється значна кількість існуючих протягом тривалого терміну ядерних відходів.
Відпрацьоване ядерне паливо, що колись забезпечувало процес ядерного ділення, стає непридатним для використання. Воно складається з непридатних до використання урану та плутонію, а також продуктів поділу, таких як ізотопи стронцію та йоду, розпад яких може тривати до сотень мільйонів років.
У зв’язку з цим Тарновські пропонує отримувати тритій з великої кількості радіоактивних відходів, використовуючи прискорювач частинок для розщеплення атомів. Атоми, які розділяються, проходитимуть серію реакцій, у яких у кінцевому підсумку утворюється тритій. Цей процес не знищить ядерні відходи, оскільки залишкові продукти цього процесу будуть небезпечні, як і вихідний матеріал, але цей побічний продукт отримає подальше застосування.
Тарновські стверджує, що принципова конструкція такої технології не є чимось інноваційним. Однак останні технологічні досягнення можуть зробити цей метод виробництва тритію значно ефективнішим.
За попередніми розрахунками дослідника, споживаючи 1 ГВт енергії, що коштує не менше кількох десятків млн доларів, ця система могла б виробляти 2 кг тритію на рік. Такої кількості тритію, якщо його використати для термоядерного синтезу, вистачило б для забезпечення електроенергією десятків тисяч будинків у США протягом року. Тарновські переконаний, що запропонована ним конструкція дозволить виробляти у 10 разів більше тритію, ніж інші методи, споживаючи ту ж саму кількість енергії.
Дослідник також зазначає, що в США не має стабільних та передбачуваних дешевих поставок тритія. Його вартість складає близько $33 млн за кг. У той же час тисячі тонн ядерних відходів представляють потенційну небезпеку для навколишнього середовища, а їхнє зберігання обходиться дуже дорого.
“Ця технологія можлива вже сьогодні. Це стало б серйозною зміною парадигми щодо використання відпрацьованого ядерного палива, яке ми вже маємо і яке належить державі”, — запевняє Тарновські.
Джерело: LiveScience
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.