Mikhail » 27 апр 2011, 00:17
К сожалению, убедился, что в Интернете перестал быть доступен текст записки Б.П.Константинова "Почему термоядерная электростанция не будет построена ни в 1980-м, ни в 2000-м году".
Не буду останавливаться на возможных причинах сего вандализма, а лучше постараюсь своими словами по памяти изложить здесь аргументы Константинова.
Вначале о том, какие термоядерные реакции положены в основу концепции термоядерной энергетики. Это те же самые реакции, что и в термоядерной бомбе - реакции дейтерия с тритием, а также необходимая для воспроизводства трития реакция расщепления лития под действием термоядерных нейтронов, дающая тритий и гелий. Разница состоит в том, что в бомбе сначала делится литий, потом горит получившийся тритий, а в реакторе наоборот - предполагается сжигать тритий, а нейтроны использовать для расщепления лития исключительно с целью воспроизводства трития, для чего литий должен быть расположен в окружающем зону реакции так называемом бланкете. Получившийся тритий после операции отделения от него гелия должен направляться в зону реакции для компенсации убыли трития.
Тритиевая реакция выбрана только потому, что при тех параметрах плазмы, которых удалось достигнуть на сегодняшний день в термоядерных установках, горит только тритий. Выбора пока нет, хотя 80% энергии дейтерий-тритиевой реакции выделяется в виде быстрых нейтронов, энергию которых еще надо суметь использовать. В бомбе нейтроны поглощаются ураном, вызывая его деление и дополнительную прибавку мощности. Сделать так же в термоядерном реакторе - значит просто получить тот же ядерный реактор, со всеми вытекающими трудностями, да к тому же невероятно усложненный и сверхдорогой.
Однако, если иметь ввиду воспроизводство трития, без которого невозможно организовать замкнутый топливный цикл, ядерный реактор к термоядерному пристраивать все равно придется. Дело в том, что в дейтерий-тритиевой реакции получается только один нейтрон. И этот нейтрон должен обязательно вызывать расщепление лития, чтобы тритий воспроизводился. На деле значительная часть нейтронов по разным причинам не доходит до лития, и для воспроизводства трития необходимо размножать нейтроны в реакциях деления, например, урана. Т.е. задерживать нейтроны нужно уже не просто в литиевых, а в литиево-урановых бланкетах. И мы автоматом получаем не термоядерный, а импульсный ядерный реактор деления, только работать он будет за счет самых дорогих, каких только можно себе представить, нейтронов, получаемых в результате невероятно сложного и совсем не дешевого разогрева плазмы до ста миллионов градусов.
Как-то все это странно смотрится когда есть проекты (и не только проекты, а и действующие модели) безопасных в отношении взрыва бланкетных импульсных ядерных реакторов на неизмеримо более дешевых нейтронах деления.
Но, конечно, остаются проблемы с радиоактивным отработанным топливом, как и в любом ядерном реакторе.
К тому же в элементах конструкции, облучаемых термоядерными нейтронами, также будет накапливаться сильная наведенная радиоактивность.
Примерно такие возражения привел в начале 60-х годов XX века Б.П.Константинов в своей записке "Почему термоядерная электростанция не будет построена ни в 1980, ни в 2000 году". В то время возник вопрос о финансировании работ по новой установке типа "Токамак", на базе которой Арцимович и обещал построить термоядерную станцию. Тогда денег не дали - Арцимович не смог опровергнуть железной логики Константинова. Однако, в 1969 году Константинов умер, и деньги Арцимовичу в конце концов получить удалось. Но Константинов оказался прав - вот уже 2011 год, а термоядерная электростанция, как далекая радуга, отодвигается все дальше и дальше по мере того как к ней вроде бы приближаешься - вот уже за 2030, а по некоторым прогнозам и за 2050 год. Принципиально новых идей в этом направлении со времен Арцимовича не возникло. То, что выделяются огромные деньги на все более циклопические установки можно объяснить только большим количеством ученых ядерщиков по всему миру (причастных, в основном, к разработкам ядерного оружия), их большими связями в правящих кругах и лоббистской активностью. Деятельность эту можно квалифицировать скорее как вредную, т.к. деньги наверняка пропадут, а термоядерной энергией человечество овладеет, быть может, каким-то другим путем.