Анатолий Томилин - Рассказы об электричестве

А ведь, кроме чугуна и стали, существуют еще такие энергоемкие производства, как получение алюминия, производство цинка, крекинг и реформинг нефти и нефтепродуктов, синтез хлорвинила, этилена и аммиака в химической индустрии. Да нет, кажется, сегодня такой отрасли хозяйства, которой не нужны были бы электричество и тепло.

Еще Игорь Васильевич Курчатов, намечая пути развития ядерной энергетики, говорил с трибуны XX съезда КПСС: «В отличие от обычного топлива — угля и нефти — ядерное топливо, сжигаемое в атомных реакторах, позволяет получать новые вещества — плутоний и другие, которых нет в природе и которые также являются ядерным топливом. Это так называемый процесс воспроизводства ядерного горючего. Количество образующихся новых веществ зависит от условий проведения цепной ядерной реакции. Есть условия, в которых новое ядерное топливо образуется в больших количествах, чем количество сгоревшего в цепном процессе исходного ядерного топлива. Получается как бы так, что сожжешь в топке уголь, а выгребешь вместе с золой еще больше угля».

В этом, собственно, и заключается главная особенность и отличие реакторов на быстрых нейтронах от реакторов на тепловых, или медленных, нейтронах. В «быстрых» реакторах, пережигая ядерное горючее одного вида, накапливаются еще большие количества новых делящихся материалов. Поэтому «быстрые» реакторы часто называют реакторами-размножителями, или бридерами.

В нашей стране накоплен немалый опыт работы уже не просто экспериментальных «быстрых» реакторов, но и промышленных установок, призванных работать на нормальных АЭС. Например, в третьем блоке Белоярской АЭС имени И. В. Курчатова на каждый килограмм сгоревшего ядерного топлива воспроизводится полтора килограмма нового, готового к дальнейшей работе. А одна из первых в мире АЭС на «быстрых» реакторах, работающая уже много лет в нашей стране на берегу Каспийского моря, не только исправно дает электроэнергию, но и опресняет воду.

Конечно, в разных местах и в разных условиях нужно решать топливно-энергетические задачи в зависимости от условий. Поэтому в устьях некоторых рек, где велики силы прилива и отлива, целесообразно строить приливные электростанции, а в местах, где близко к поверхности располагаются центры подземных вулканических очагов, — геотермические электростанции. Примеры подобных сооружений тоже уже имеются в нашей стране.

Рост населения Земли, интенсификация сельского хозяйства, научно-техническая революция, наконец, развитие самой цивилизации требуют прежде всего основы основ — энергии. Когда-то мы говорили о водопадах ее, теперь нам не хватает океанов…

К концу XX столетия люди практически свели леса с поверхности Земли, близки к истощению и легкодоступные недра, бесконечно богатые, как еще недавно казалось, нефтью, каменным углем, газом. Люди подобрали все, что лежало под руками. Ведь человечество уже многие века борется за существование, понимая, что призрак энергетического голода стоит на пути прогресса. Нужно постоянно искать новые способы получения энергии. Атомная энергия, которую, как выяснилось, можно превратить сначала в тепловую, а потом в электрическую, — один из таких способов.

Но природа ничего не дает даром. За новые источники энергии нужно платить. Чем? Прежде всего — усложнением техники. Вместо нехитрой топки парового котла — реактор! Новое, очень сложное устройство. Впрочем, любая техника сама по себе не добрая и не злая. Только новая техника более требовательна, не прощает ошибки…

Если в автомобиле по недосмотру механика испортится мотор, машина остановится, не заведется. Придется пассажирам идти пешком. Но если по любой причине остановится двигатель современного самолета, он упадет на землю и разобьется… Но ведь никто не собирается на этом основании отказываться от воздушного транспорта. Конечно, требуется повысить надежность техники и… более тщательно работать с нею, быть более внимательными. Новая техника требует и нового уровня ответственности. Если взорвется котел на ТЭС, опасность грозит лишь тем, кто работает в непосредственной близости к агрегату. При взрыве же реактора на АЭС… В принципе атомный реактор — чрезвычайно надежная система, с многократным запасом надежности. Но если начать перечислять все ошибки, все нарушения инструкции эксплуатации, которые были допущены на четвертом блоке Чернобыльской АЭС, можно лишь подивиться «живучести» техники.

Авария на АЭС — большое несчастье. Оно затрагивает, в той или иной степени, всех нас. И всем надо сделать важный вывод: сейчас нельзя подходить к новой технике со старыми представлениями о культуре труда. Техника требует от специалиста не только глубоких знаний, но и предельной сосредоточенности, тщательности в работе и абсолютной дисциплины. Другого пути нет. Как нет у нас и пути назад…

В наши дни много пишут о получении энергии «солнечным способом». Еще в 1939 году немецкий физик X. Бете предположил, что в недрах нашего светила при температуре более 10 миллионов градусов ядра легкого водорода (протоны, из которых на 90 % состоит Солнце) должны сливаться, превращаясь в ядра гелия и выделяя при этом массу энергии. Эта гипотеза пришлась весьма по вкусу физикам-теоретикам и получила широкое развитие. Были обнаружены и другие возможные реакции в зонах, расположенных ближе к солнечному ядру, где процессы протекают при более высокой температуре. Появилась стройная теория. А потом, как и полагается в таких случаях, возникли сомнения. Обнаружилась нехватка нейтрино, которые должны были излучаться вместе с протонами. Да и сама реакция протон-протонного цикла оказалась не такой уж всеобъемлющей. Но не в том суть. Решение «солнечных вопросов» — задача астрофизики и астрофизиков. А что же могли получить от такой далекой области знания технари-энергетики?

Вспомните знаменитое уравнение Эйнштейна, связывающее массу с энергией: E = m·C 2. Здесь С — скорость света. Грамм солнечного вещества, обращенный в энергию, дает ее столько же, сколько мы получаем на Земле, сжигая тысячи тонн (!) первосортного бензина. И это при нынешнем-то энергетическом кризисе и существующих ценах на нефть! Естественно, что мысль о том, «нельзя ли зажечь Солнце на Земле», просто не могла не возникнуть в головах ученых. Дело оставалось за небольшим — получить солнечное вещество и научиться превращать его в энергию.