Лев Максимов: "В атомной энергетике наступает эпоха тория"

Надежда Попова

Сегодня в мире работают более 200 АЭС, на которых действуют более 450 реакторов. И строится еще 55. Но запасы урана-235 тают. Скоро может начаться урановый голод. Только в США сегодня функционируют 104 энергоблока. В России - 37 урановых реакторов ( на 10 атомных станциях). Но урановые месторождения редеют. Где же брать топливо для атомных станций? И тут на помощь может прийти торий! C торием в России - полный порядок, поскольку у нас есть свои обширные месторождения.

-Торий значительно превосходит уран по отдаче, - рассказывает физик-ядерщик, эксперт по ториевой энергетике Лев Максимов.

-Каковы запасы тория в России?

-Они огромны. Торием очень богаты Туганское и Георгиевское (Томская область) месторождения, Богатырское (Кемеровская область), Ордынское (Новосибирская область), Тарское (Омская область) месторождения. Разведанные запасы только по Туганскому месторождению оцениваются в 1,5 миллиарда тонн.

-Но, может быть, в России открыты новые месторождения урана? И мы напрасно беспокоимся о будущем урановой энергетики?

- В земной коре урана содержится около четырех частей на миллион, т.е. больше, чем таких довольно распространенных металлов, как серебро, ртуть, висмут и кадмий. Но в большинстве месторождений урановая руда настолько бедна (содержит 0,001% и менее урана), что извлекать из нее металл нерентабельно. По расчетам и прогнозам, известные запасы относительно дешевого ядерного топлива могут истощиться через 50-60 лет. Таким образом, основным фактором, ограничивающим масштабное развитие ядерной энергетики, является ограниченность доступных запасов урана-235.

-Каковы могут быть затраты?

- Модернизация реакторов одной атомной станции для работы на новой элементной базе оценивается примерно в 100 миллионов долларов. Но мощность станции при этом увеличивается как минимум в два раза. Строительство АЭС с нуля обходится обычно в 4 миллиарда долларов.

-Правда ли, что зарубежные страны очень активно занимаются ториевой энергетикой?

-Норвегия объявила о развитии ториевой энергетики у себя в стране еще в 2007 году. И в Норвегии уже строятся две ториевые АЭС. Они будут введены в эксплуатацию в 2019 году. Индия начала строительство ториевого реактора в 2012 году. Модель разработана учеными из Центра ядерных исследований Бхабха. Строительство реактора будет завершено в течение 5-7 лет. И его мощность составит 300 мегаватт. В перспективе, Индия может построить такие реакторы во всех своих крупных городах. Ещё одно преимущество тория - его большая распространённость по миру. В земной коре в три раза больше тория, чем урана, и почти весь добываемый материал (торий-232) можно приспособить для использования в качестве ядерного топлива (уран-233). В той же Индии запасы тория оцениваются в 290 тысяч тонн, это второе место после Австралии. Запасы Австралии - более 300 тысяч тонн тория. Месторождения ториевосодержащего монацита есть и в других странах, а именно - в ЮАР, на Мадагаскаре, в Шри-Ланке, Пакистане. Ториевыми проектами также активно занимаются ядерщики Израиля и США.

- Лев Николаевич, но российские ученые тоже энергично ведут разработки в ториевом направлении?

- Очень интересный экспериментальный материал накоплен Физико-энергетическом институте в Обнинске. Ториевой энергетикой в России обстоятельно занимаются и на кафедре 21 (физико-энергетические установки) Томского политехнического университета. Несколько научных работ в этом направлении выполнены совместно с немецкими учеными-ядерщиками из Института исследований безопасности и реакторных технологий, Исследовательский центр, город Юлих. Были рассмотрены различные схемы загрузки в реактор торий-плутониевого топлива. Получены оптимальные составы торий-плутониевого топлива и оптимальные схемы загрузок и перегрузок топлива для реакторов серийной конструкции. Работы томских физиков доказывают, что переход на ториевый цикл позволит иметь неограниченное обеспечение топливным ресурсом, так как уже сегодня есть в достаточном количестве торий для производства всего необходимого цикла работ и исключительные разведанные категорийные запасы тория. Все это позволяет совершенно обоснованно определить ториевое направление как одно из самых перспективных. В пользу этого факта говорят теоретические расчеты таких известных российских ученых, как Виктор Мурогов и Николай Пономарев-Степной.

-Какие еще преимущества у ториевой энергетики есть перед урановой?

- При замене урановых элементов на ториевые на АЭС можно достичь двукратного увеличения энергии, получаемой со стандартного объема активной зоны реактора. Обычные урановые реакторы атомных станций работают на смеси изотопов урана-235 (делящийся) и урана-238 (изотоп для производства плутония), а в ториевом реакторе предлагается использовать комбинированное топливо: уран-235 (изотоп для возбуждения реакции деления) и торий-232 (изотоп для получения основного делящегося изотопа урана-233). В ториевом реакторе нарабатывается не плутоний239, а изотоп урана-233, который благодаря предлагаемой технологии тепловыделяющих элементов обеспечивает высокое выгорание ядерного топлива.Это снижает риск загрязнения окружающей среды. Снимается проблема накопления плутония, а следовательно, и его распространения в виде оружия. Все топливо сгорает без плутониевого остатка. Есть еще один важный аргумент в пользу ториевой энергетики: реактор может работать без перезагрузки топлива 30-50 лет. Урановые реакторы пополняют землю ядерными отходами каждые два года. И сегодня ближе всех к созданию ториевой энергетики и перспективного гибридного реактора в России подошел Научный исследовательский центр «Курчатовский институт».

Из досье "НИ"

Торий (Thorium, назван в честь древнескандинавского бога-громовержца Тора) - радиоактивный химический элемент III группы периодической системы элементов. Атомный номер 90. Относится к актиноидам. Торий в 1828 году открыл шведский химик Йенс Якоб Берцелиус.