Мирная 'Кузькина мать' обеспечит Землю энергией

Будет ли дальше развиваться ядерная энергетика? И каким образом? И как быть с безопасностью? А если не будет, то где человечеству взять достаточно энергии? Мнения расходятся - от предвкушения 'термояда' до предложений перейти на уголь. Между тем, существует теория, согласно которой ядерная энергетика вполне может развиваться - но только не теми способами, которые распространены сегодня. Ключ к получению энергии - 'бомбардировка' тяжелых ядер протонами. Она-то и сделает атом действительно мирным. О том, как этого добиться, в интервью 'Росбалту' рассказал известный ядерный физик, заместитель директора ВНИИ атомного машиностроения Игорь Острецов.

- Игорь Николаевич, чем плоха современная атомная энергетика?

- Атомная энергетика развивается уже 50 лет, а ее доля в общемировом энергетическом балансе - несколько процентов. Она составляет 16% от электроэнергетики, а сама электроэнергетика составляет лишь 25% в общем балансе энергии, потребляемой в мире (тепловая, химия и т.д.). Итого, доля атомной - только 4%. В основном, человечество живет за счет тепловых электростанций и органического топлива.

МАГАТЭ предсказывала, что в 2000 году общее количество атомных реакторов в мире будет не менее 5 тыс. Сегодня их менее 500. Американцы не заказали ни одного атомного блока с 1978 года, когда у них произошла катастрофа, и расплавилась активная зона реактора. У них все блоки старые. В Европе почти все страны запретили на законодательном уровне строительство новых АЭС. Австрия построила один энергоблок, но так его и не пустила, Швеция тоже. Германия приняла стратегию вывода из эксплуатации всех АЭС до 2020 года.

Строительство АЭС в третьих странах встречает колоссальные трудности - из-за проблемы нераспространения ядерного оружия. Любое государство, имеющее на своей территории АЭС, способно сделать бомбу.

- Каким образом?

- Очень просто. В существующих ныне атомных реакторах находятся тепловыделяющие элементы - ТВЭЛы. Внутри них таблетки двуокиси урана. По мере того, как реактор работает, в ТВЭЛах отрабатывается уран-235, под оболочкой ТВЭЛа выделяются, в частности, радиоактивные газы, она может лопнуть. Отработанные ТВЭЛы вы должны вынимать и сдавать на переработку.

Если вы развиваете атомную энергетику под контролем МАГАТЭ и при этом хотите сделать атомную бомбу, вам нужно утаить часть ТВЭЛов. Это делается элементарно. Вы говорите: 'У нас вот этот ТВЭЛ течет, его транспортировать нельзя, его нужно поставить на хранение'. Они действительно текут периодически - металл корродирует, газ выделяется.

Итак, вы ставите на хранение несколько ТВЭЛов, обычным методом экстракции из водных растворов получаете из них плутоний. И делаете из него примитивную атомную бомбу. Она будет плохая, но для того, чтобы разнести Кремль и заразить всю Москву - вполне достаточно.

А если инспекторам МАГАТЭ не понравится, что вы утаиваете ТВЭЛы, в конце концов, вы можете этих инспекторов просто выгнать. Но Индия в 1974 году, благополучно сотрудничая с МАГАТЭ и имея простейший канадский реактор 'Кондю', работающий на природном необогащенном уране, преспокойно создала 'мирное ядерное устройство'.

- Разве Индия не гораздо позже создала ядерное оружие?

- Нет, это были уже ядерные испытания. А в 1974 году они сделали 'мирное ядерное устройство'. Они его так назвали. Как и Иран сегодня говорит: 'У нас мирная ядерная программа'. Но она взрывается. Так и тут: мирное-мирное, потом сунем куда надо, и будет немирное. Назвали его мирным, но отношения к делу это не имеет.

- Вернемся к ТВЭЛам. Их перерабатывают успешно?

- На самом деле, практически никто не перерабатывает. На Ленинградской АЭС с 1972 года все отходы так и лежат. Ручеек стекает в Балтийское море, их постоянно за руку хватают. У нас не хватает даже мощностей для переработки отходов с реакторов подводных лодок, они залиты соленой водой, идет коррозия.

И нигде в мире не решены проблемы закрытия станций и обращения с радиоактивными отходами. Сколько бы Росатом ни говорил, что американцы вот-вот начнут строить атомные энергоблоки (я вот работаю уже более 25 лет в атомной промышленности и постоянно это слышу), они не начнут, потому что они не больные.

И, кроме того, в атомных реакторах сжигается уран-235: ценнейший изотоп, которого мало, который надо экономить для будущего. Только ядерные двигатели смогут обеспечить выполнение космических энергетических программ.

- Каких именно?

- Ну, строительство отражающих зеркал и передача солнечной энергии на Землю, добыча гелия-3 в космосе. Это дело будущего, но не столь уж далекого - к середине века такие вещи надо бы иметь. И для этого надо сохранить имеющийся на Земле уран-235.

- А как вы оцениваете шансы более современных реакторов на быстрых нейтронах? И как насчет термоядерной энергии?

- Идея реакторов не на тепловых нейтронах, а на быстрых, не такая уж современная. Она существует с конца 40-х годов. В таких реакторах можно вырабатывать плутоний-239. Он нарабатывается из урана-238, которого сколько угодно. Это так называемая бридерная программа. Ее пытались реализовать Россия, США, Франция, Япония, Германия. И все, кроме нас, закрыли. Сегодня ее декларирует наш президент Владимир Владимирович Путин с подачи Росатома.

Но президент, видимо, не знает одну вещь. Бридер предполагает, что на каждом энергоблоке будет крутиться 21 тонна плутония. ТВЭЛы перерабатываются, фабрикуются новые ТВЭЛы. Ну и о какой безопасности может идти речь? Нам Иран очень здорово 'помог': он очень ярко высветил все недостатки современной атомной технологии. Что, в Иране будем ставить бридер? Они нам спасибо огромное скажут. Росатом говорит: это, мол, программа для России. А нам безопасность не нужна от террористов? Эти все программы обречены - я полагаю, через несколько лет о них забывать начнут.

'Термояд' же не будет сделан в этом веке. Никто не знает, как решить проблему соприкосновения горячей плазмы в 150-200 млн градусов с твердой стенкой. Конструкторы делают пластинки, как на американском космическом 'шаттле', они выстаивают секунды. Пытаются делать потеющие стенки, как в жидкостно-реактивных двигателях - но там температура несколько десятков тысяч градусов, а тут 150-200 млн. В принципе, в XXII веке, может быть, 'термояд' и сделают.

- Ну что ж, давайте перейдем к положительной части вашей программы.

- Попросту говоря, мы хотим адаптировать 'Кузькину мать' к атомной энергетике. Что такое 'Кузькина мать', не помните? Это супербомба Сахарова, которой Хрущев некогда тряс в ООН. Самая мощная в истории человечества бомба. Что было в 'Кузькиной матери'? Обычный ядерный заряд. Он взорвался, инициировал термоядерный заряд. А при термоядерном взрыве получаются нейтроны с энергии в 14 мегаэлектронвольт. У бомбы была оболочка из урана-238, который этими нейтронами делился. Вот теперь это надо сделать в мирном виде.

Вместо термоядерной части бомбы нужно использовать протонные ускорители. Американцы уже приступили к этой программе, она называется ATW, и это единственная программа, куда они нас не пускают. Но в нашей стране уже есть патент на такой ускоритель, и обладателем патента является выпускник нашего, 1962 года курса МФТИ Алексей Сергеевич Богомолов. Я его с окончания Физтеха не видел. Но, когда он услышал о моих работах, мы состыковались, и оказалось, что мы делаем одно дело.

- Как объяснить простому человеку, что такое ускоритель?

- Грубо говоря, это длинное здание, внутри которого тянется волновод - трубка или кожух металлический - и в нем разгоняются протоны. Ядра водорода, от которых оторваны электроны - в физике это делается достаточно элементарно.

В кольцевых ускорителях есть магнитное поле, поэтому протоны движутся по кольцу. Они проходят зазор, в котором есть разность напряжений. Получают дополнительную энергию и движутся дальше. Следующий раз проходят - опять получают. В более современных линейных ускорителях, которые, в частности, запатентовал Леша Богомолов, используются бегущие электромагнитные волны. Сгусток ускоряемых частиц попадает в минимум волны, и она его тащит.

А на пути протонов ставятся тяжелые металлы (уран, торий, а может быть даже свинец) в виде шариков, такие 'микроТВЭЛы'. И разогнавшиеся до скорости света протоны 'бьют' по ядрам тяжелых металлов, из которых вылетают нейтроны. При делении выделяется тепло, которое снимается каким-нибудь газом и поступает на турбину. Турбина крутит генератор. Питание ускорителя осуществляется от электрогенератора электростанции, и вся недолга.

Первые предложения по такой 'электроядерной энергетике', выдвинутые в 50-х годах, ориентировались на тот же нейтронный спектр (уран-235), что используется в обычных реакторах, это было не слишком интересно. Поработав в 80-е годы Чернобыле, я предложил использовать эту технологию для деления любых ядер: не только урана-235. Потому что при энергии нейтронов свыше 10 мегаэлектронвольт одинаково делятся уран-235, уран-238, торий - совершенно один черт.

Если эту схему реализовать, она не будет давать долгоживущих отходов. Не будет нарабатывать бомбовых материалов. И абсолютно безопасна: уран-238 не создает критических ситуаций. А может быть, удастся делить даже свинец. Первые эксперименты в 1998 году мы проводили на свинце. Проводить их на тории и уране нам бы Минатом не разрешил. Мне это разрешил крупнейший физик Александр Михайлович Балдин - он был заведующим лабораторией высоких энергий ОИЯИ в Дубне. Потом он, к сожалению, умер. После смерти Балдина, в 2002 году нам удалось провести второй эксперимент в Протвино, где более мощный ускоритель.

Блокировал наши идеи очень сильно атомный министр Румянцев. Ведь внедрение всякой новой схемы предполагает смену элиты. Старая элита, которая на старых идеях выросла, обнуляется. Обнуляться-то неохота!

Когда к руководству Росатомом пришел Сергей Кириенко, от него наше обращение прятали. Мы провели заседание в Совете Федерации с помощью моего друга, сенатора от Кабардино-Балкарии Хусейна Чеченова. Там присутствовали семь академиков. Все они нас поддержали. Теперь мы Кириенко наше послание передадим лично в руки. Я думаю, что в ближайшее время эта встреча произойдет. А уже есть поручение замглавы администрации президента Игоря Сечина, что после заключения Росатома надо провести совещание у Путина. Если такое совещание состоится, я думаю, все вопросы будут решены. Я думаю, это надо делать в ходе международной программы, время дорого.

Вот если бы Владимир Путин с этой идеей пришел на саммит 'Восьмерки', его бы объявили великим человеком. А ему бридеры суют.

Беседовал Леонид Смирнов