МОСКВА, 18 августа. /ТАСС/. Ученый из Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) Теренс Тарновски предложил утилизировать отработанное ядерное топливо (ОЯТ) в специальных реакторах-размножителях для получения трития, нужного для работы термоядерных реакторов будущего. Использование ОЯТ в качестве сырья позволит снизить себестоимость этого изотопа водорода, сообщила пресс-служба Американского химического общества (ACS).
"На настоящий момент времени стоимость одного килограмма трития составляет порядка 33 миллионов долларов США, и при этом в Соединенных Штатах нет производств, способных получать тритий. По этой причине на рынке сейчас наблюдается дефицит предложения данного тяжелого изотопа водорода", - заявил Тарновски, чьи слова приводит пресс-служба ACS.
Как объясняет Тарновски, тритий представляет собой ключевой элемент топлива, которое будет использоваться при работе термоядерных электростанций будущего. Общие запасы этого изотопа на Земле составляют несколько сот килограмм, тогда как для работы одной термоядерной энергетической установки мощностью в один гигаватт-час будет ежегодно требоваться около 55 кг трития.
Это заставляет ученых искать новые способы производства трития, в том числе внутри самих термоядерных реакторов в результате взаимодействий между нейтронами и атомами лития-6, а также в результате распадов различных расщепляющихся элементов в обычных ядерных реакторах. Подобным образом, как отметил ученый, сейчас производится значительная часть трития, применяемого в научных экспериментах, однако объемы этого производства явно недостаточны для обеспечения будущей термоядерной энергетики топливом.
Руководствуясь этими соображениями, Тарновски разработал концепцию специального реактора-размножителя, в котором отработанное ядерное топливо будет облучаться при помощи пучков частиц, вырабатываемых относительно маломощным ускорителем частиц. Взаимодействия этих частиц с нестабильными атомами будут приводить к их распаду и к формированию потока нейтронов, чьи взаимодействия с другими частицами будут приводить к образованию большого числа атомов трития.
По текущим оценкам Тарновски, одна установка такого рода будет получать около 2 кг трития в год, что сопоставимо с общим производством этого изотопа всеми реакторами в Канаде, одном из ключевых производителей трития в мире. Также этот объем примерно в десять раз выше, чем в теории может получать термоядерный реактор при добавлении в него лития-6 и схожем уровне потребления энергии, что делает данную методику производства трития особенно перспективной с коммерческой точки зрения, подытожил физик.