Научный триумф: Россия первой в мире создала вечный двигатель

Боевые действия на Украине, санкционная война, проблема в энергетической мировой сфере — за всеми этими безусловно яркими событиями почему-то малозамеченной прошла новость о важнейшем научном прорыве. Российские ученые первыми в мире запустили промышленный реактор на быстрых нейтронах, который для своей работы использует исключительно ядерные отходы от нынешних АЭС. Проще говоря, Россия первой в мире создала воистину зеленую энергетику и вечный двигатель.

Поворотный момент не только в российской, но и в мировой атомной энергетике. Специалисты сравнивают это с запуском первого спутника. Или полетом человека в космос. Реактор БН-800 Белоярской АЭС теперь работает исключительно на новом отработанном виде топлива. Загружали его постепенно — в три этапа. На это ушло чуть больше года. И вот, наконец, показатель загрузки довели до 100%. А сам быстрый реактор БН-800 не только стал частью электросети, но и открыл перед атомщиками колоссальные возможности.

«Это те реакторы, которые предназначены для того, чтобы реализовать давнюю мечту всех атомщиков — сделать ядерную энергетику независящей от наличия энергоресурсов. Независимо от наличия запасов урана в природной среде. Это реакторы-размножители. То есть в реактор быстрый мы загружаем одну тонну топлива и нарабатываем 1,2 тонны нового ядерного топлива. При этом законы сохранения энергии все работают, и здесь с уверенностью можно сказать, что мы стоим на пути создания вечного двигателя», — рассказал Валерий Шаманский, заместитель главного инженера Белоярской АЭС по безопасности и надежности.

А ведь кто только не пытался создать легендарный perpetuum mobile — систему, которая бы давала энергии больше, чем потребляла. Этакий философский камень механики.

Началось все в 12 веке, когда индийский инженер и математик Бхаскара II создал систему из колеса и ртути. Которая, переливаясь из чаши в чашу, обеспечивала бы вечное движение. Позже ртуть меняли на другие жидкости, металлические молоточки или грузики.

Идеей создать вечный двигатель на заре творческой юности «загорелся» и Леонардо да Винчи. Но быстро разочаровался, заявив, что вместо суетных планов исследователям лучше заняться алхимией. Ведь независимо от имен и технологий итог всегда был один — найдя точку равновесия, система останавливалась. В отличие от серьезных ученых или великих комбинаторов, жаждущих вписать свое имя в историю.

Одни говорят, что вечный двигатель уже изобрели, но тщательно скрывают, дабы не нарушить существующие экономические модели. Ученные парируют — идея в принципе не осуществима. Ибо противоречит законам механики. Но не ядерной физики. Яркое доказательство — реактор БН-800.

«Сравнить это можно вот с чем. Представьте, у вас есть печь и вы в ней жжете дрова. А есть доменные печи и коксовавшийся уголь. Базовый процесс тот же самый — мы некие углеводороды засунули и сожгли. Но энерговыделение и чистота будут гораздо больше во втором случае. То же самое примерно и здесь. Мы просто учимся из большего количества ресурсов, в том числе из отработанного ядерного топлива, доиспользовать тот потенциал, который в нем есть», — отметил Роман Лаас, директор института развития инженерного образования Томского политехнического университета.

Никакой магии — только атомная энергетика. Безотходная и двухкомпонентная. Ректоры первого типа, их в стране большинство, работают на изотопах урана-235. В природном уране этого вещества — всего 1%. Остальное составляет бесполезный, до недавнего времени, уран-238. Ранее его утилизировали. А теперь перерабатывают в так называемое МОКС — то есть смешанное — топливо. Делают, кстати, это тоже в нашей стране.

МОКС-топливо, в свою очередь, загружают в быстрые реакторы. А те производят не только энергию, но и новое топливо для реакторов 1-го типа. И если это не вечный двигатель, то уж точно замкнутая, а главное — самовоспроизводящаяся система.

«Для нашей страны, для всего мира это означает, что мы многократно, в сотни раз увеличиваем сырьевую базу с точки зрения наличия сырья для изготовления ядерного топлива. Те ресурсы, которые сейчас имеются в наличии, дальше они будут практически неисчерпаемы», — продолжил Шаманский.

И именно российским специалистам удалось довести саму идею до конца. Первую попытку в 70-х предприняли французские атомщики. Ректор «Суперфеникс» несколько раз ломался. Его работу то приостанавливали, то запускали вновь. Наконец, в феврале 2010-го проект официально закрыли.

«Мы наблюдаем удивительный парадокс. Есть, конечно, те, кто мечтают о перезагрузке «Суперфеникса». Но все же большинство официальных лиц согласны с тем, что это — провал. Прежде всего технических планов. Вся эта машина с натриевыми цепями и плутонием работала всего 6 месяцев, причем с чудовищно-низкой энергоэффективностью», — указал Филипп Лебретон, общественный активист из Франции.

Быстрый реактор на Японской АЭС Мондзю дал течь через четыре месяца работы. Ремонтировали его 15 лет, что, впрочем, оказалась безрезультатно.

В Штатах быстрый реактор, казалось бы, построили. Но в 2018 году работы остановили. А оборудование пустили с молотка. В Великобритании ситуация похожая. Построенный там завод по производству МОКС-топлива так и не вышел на проектную мощность. А реактор не был построен. Причины называют разные, но, пожалуй, самая очевидная — недостаток компетенций. Советская, а затем и российская атомная школа по праву считается лучшей в мире.

«Мы на этом рынке являемся серьезным игроком. Что можно сказать по поводу продажи технологий — за исключением конкретных, очень специфических вещей. Вещи-то вполне понятные и известные — физика у нас у всех одна. И физика процесса описана. Дальше вопрос конкретных технологий. Посмотрев на тот же iPhone, вы можете его даже разобрать. Но построить у себя производство этого iPhone вы не сможете. Тут примерно та же самая история. Для того чтобы скопировать технологию, потребуются десятилетия развития индустрии в эту сторону. Поэтому если речь пойдет о продаже технологий, о построении реакторов в других государствах, обслуживании их и предоставлении других сервисов — это вполне себе рабочий вариант. Собственно, по которому мы сейчас и идем», — уточняет Лаас.

Достаточно взглянуть на географию проектов «Росатома» — Турция, Венгрия, Египет, Бангладеш, Китай и Индия. Азиатский экономический прорыв в целом невозможен без дешевой и бесперебойной энергии. Атомная при должном обращении — самая экологически чистая, а значит, и перспективная.

И пока Европа с печками-буржуйками и углем стремится в каменный век, наши партнеры могут быть уверены в своем будущем. Сегодня на БН-800 идет будничная работа. Но мы, управляя нашим уникальным оборудованием, совершенствуя его, еще и мечтаем. Как когда-то мечтали Циолковский и Королев. Ведь без мечты даже самые амбициозные идеи вроде вечного атомного реактора могли бы остаться лишь на бумаге.