Игорь Курчатов. Секрет Бороды: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

В ядерных реакторах на быстрых нейтронах (размножителях или бридерах) нового топлива нарабатывается больше, чем расходуется. Игорь Курчатов писал, что получается как бы так, что сожжешь в топке уголь, а выгребешь вместе с золой еще больше угля.

В бридерах может быть использован также торий-232, его на Земле в 3–5 раз больше, чем природного урана. На основе тория получают еще одно ядерное топливо – изотоп U-233.

Первый в мире реактор на быстрых нейтронах был запущен в СССР в 1973 г. Второй энергоблок с реактором на быстрых нейтронах был установлен в 1980 г. на Белоярской АЭС имени И. В. Курчатова. Это вторая по счету АЭС в СССР (запущена в 1958 г.). Реактор продолжает работать до настоящего времени и заслужил мировую известность.

Россия является лидером в проектировании и строительстве реакторов на быстрых нейтронах.

Сейчас примерно половину урана в мире получают современным автоматизированным методом, когда в глубине через породу прокачивают специальные химические реагенты, растворяющие урановые соединения. Себестоимость урана уменьшается вдвое по сравнению с традиционной добычей. При этом почти не нарушается почвенный покров, нет отвалов пустой породы, и после прекращения работ территорию месторождения сразу можно использовать под сельскохозяйственные нужды. Важно, что это радиационно безопасный способ для работающих.

Ракетные двигатели выводят космические аппараты (КА), обитаемые и необитаемые, на орбиту и корректируют ее. Еще нужна энергия для работы всех приборов, радиосвязи с Землей, отопления. КА получают энергию от Солнца, широко раскинув солнечные панели. Но в дальнем космосе, где Солнце становится маленьким светящимся диском, солнечные батареи не помогут. И запас ракетного топлива ограничен. Поэтому сразу после открытия атомной энергии появились идеи об ее применении для дальних космических полетов.

Имеются две области применения ядерной энергии в космосе: обеспечение КА тепловой и электрической энергией и – более сложная задача – замена ракетных двигателей для сверхдальних перелетов. Пока ядерные ракетные двигатели (ЯРД) разрабатываются и исследуются в наземных лабораториях.

Результаты российских разработок ЯРД опережают все остальные разработки в мире. Использование ядерных реакторов в ближнем космосе приостановлено из соображений безопасности. Но активно используются источники естественной радиоактивности, в которых энергия атома непосредственно переводится в электрическую энергию. Так обогревались советские луноходы, так американские «Вояджеры», удалившись за пределы Солнечной системы, продолжают посылать информацию на Землю.

Добыча урана

1. Советская космическая ядерная энергетическая установка ТЭУ-5 «Тополь» («Топаз-1»)

2. Луноход

Использование атомной энергии в космической отрасли

Глава 10. Мирный атом

Увы, Курчатов не сразу понял всю мощь и силу оружия, которое создал. Осознание того, что эта сила способна уничтожить все живое, происходило постепенно. Когда Игорь Васильевич вернулся в Москву после очередных испытаний, его не узнали. Он будто постарел, долго был молчаливым, замкнутым и очень грустным. Александров вспоминал: «Он был подавлен. Сказал, что нельзя допустить, чтобы это когда-нибудь применили».

Вскоре он отошел от полигонных работ и оружейной тематики и занялся проблемами мирного использования атомной энергии, развитием атомной науки, международной, общественной деятельностью. Он один из первых в мире, кто публично выступил с предложением запретить применять атомное оружие во всем мире и на все времена. Этой миссии он посвятит всю оставшуюся жизнь. А его главной задачей станет работа над тем, как сделать ядерную энергию мирной – то есть полезной для человека. И как всегда, Игорь Васильевич справился с ней прекрасно.

Курчатов стал одним из первых мировых ученых, с самого начала понимавших: ядерная энергия несет огромную выгоду. Мирный атом можно использовать практически везде – на транспорте, в энергетике, авиации, медицине, народном хозяйстве.

Например, главное преимущество атомной электростанции над любой другой в том, что она не требует огромных топливных затрат. Плюс ко всему АЭС не выбрасывают тонны вредного углекислого газа в атмосферу, как электростанции на нефти или газе. А еще благодаря энергии АЭС можно сохранить от вырубки тысячи гектаров леса, а с ними – зверей, птиц и уникальные экосистемы.

Эру использования атомной энергии в мирных целях открыла Обнинская АЭС. Именно ей суждено было стать первой на Земле атомной электростанцией, которая первая дала электрический ток. Что это значит? Да просто у тысяч людей одновременно в домах появился свет и стало тепло! Это было так поразительно, что многие известные люди мечтали увидеть происходящее на АЭС своими глазами. И этому желанию любопытствующих руководители нашей страны не стали препятствовать: в 1955 году станцию начали демонстрировать иностранным делегациям.

Здесь побывали на экскурсиях полководец Георгий Жуков, космонавт Юрий Гагарин, нобелевский лауреат Фредерик Жолио-Кюри, первый президент Северного Вьетнама Хо Ши Мин.

Чтобы рассказать миру о пользе мирного атома, Игорь Васильевич не жалел ни сил, ни времени, хотя, надо сказать, его здоровье за все годы непрерывной работы оказалось сильно подорвано. Он перенес два серьезных инсульта (которые шутя называл «микрокондрашками»), но темпа своей жизни не сбавил: он не умел существовать без работы и без людей. Курчатов продолжал выступать с докладами о возможностях мирного атома – на симпозиумах и ученых советах, за границей, на международных конференциях по физике, которые собирал в Москве и Ленинграде, перед руководством страны – на съездах партии, перед учеными и студентами-физиками.

В 1956 году Игорь Васильевич вместе с правительством СССР посетил Великобританию и в Британском ядерном центре в Харуэлле прочитал лекцию об атомной энергетике и о работах в области управляемых термоядерных реакций в Советском Союзе. Он рассказал, что в нашей стране уже начато большое строительство сети энергосистем, благодаря которым тепло и свет появятся там, где их никогда не было. В конце своей речи он открыто сказал, что СССР готов сотрудничать в этой области со всеми желающими странами! Это заявление Курчатова произвело на иностранных коллег огромное впечатление. Они впервые видели перед собой ученого, который не только рассказывает о своих победах, но и готов делиться всеми секретами, если они будут использованы в мирных целях.

После лекции к нему выстроилась очередь из ученых и журналистов – все хотели лично пообщаться с этим великим человеком, задать свои вопросы и пожать ему руку. Игорь Васильевич терпеливо и последовательно со всеми переговорил. А его девиз на этой триумфальной встрече – «Атом должен быть рабочим, а не солдатом!» – попал на первые полосы многих известных газет и журналов, которые, конечно же, написали о русском гении-физике и его выступлении.

Скорость, с которой осуществлялся проект мирного атома, впечатляла! В эксплуатацию ввели Сибирскую АЭС, через 8 лет – к сожалению, Игорь Васильевич этого уже не застал, хотя и начинал разработки, – Белоярскую и Нововоронежскую АЭС. Кстати, обе они работают и сегодня.

На Нововоронежской АЭС впервые стали использовать реактор нового типа – водо-водяного. Научные основы проектирования таких реакторов разрабатывала большая группа ученых во главе с коллегами Курчатова, академиком Александровым и выдающимся ученым-конструктором Николаем Доллежалем. А общее руководство, как всегда, осуществлял Игорь Васильевич.

Атомная электростанция. Преимущество атомной энергии

Уже в 1944 г. Игорь Курчатов писал, что «энергетические перспективы атомных котлов не менее существенны для государства, чем военные». 27 июня 1954 г. в подмосковном городе Обнинске была запущена первая в мире атомная электростанция (АЭС). Она имела мощность 5 МВт. Интересно, что на следующий же день из-за случайной неисправности выключились электростанции города, и новая АЭС взяла обеспечение его электроэнергией на себя. Станция проработала в безаварийном режиме до 29 апреля 2002 года (рис. 14).