Эксперимент в Протвино

Эксперимент был проведён в конце ноября 2002 года. Из-за организационных трудностей он снова выполнялся на модельном рабочем теле – свинце. Как я уже говорил, вероятность получения технологически интересного результата на неактиноидах я оценивал достаточно низко. Тем не менее, я встретил горячую поддержку исполнителей работы со стороны Института физики высоких энергий. Благодаря этому было проведено облучение мишени в диапазоне энергий от 6 до 20 Гигаэлектронвольт. Мишень находилась под облучением около 12 часов. В итоге одним из основных результатов эксперимента оказалось то, что в процессе облучения большой свинцовой мишени величина дозы на её поверхности достигла 8 рентген в час. После 10 дней выдержки активность снизилась до уровня фона. Этот крайне важный результат позволил расширить программу работ за счёт включения в перечень веществ, которые необходимо исследовать в области высоких энергий нейтронов, материалы актиноидной группы, в первую очередь, торий и уран-238.

Вообще говоря, было совершенно естественно включить «неделящиеся» актиноиды в программу эксперимента сразу. Однако с точки зрения взаимодействий с Минатомом это было бы совершенно невозможно. Минатом и после Протвинского эксперимента продолжает всячески противодействовать этой работе. Требование об использовании в экспериментах актиноидов с самого начала не дало бы возможности работе даже начаться. Я благодарен Провидению за то, что работа развивается именно в такой последовательности, которая даёт возможность ставить вопросы в приемлемом для реальной ситуации порядке.

Фрагментация актиноидов под действием нейтронов большой энергии отличается от спектра деления актиноидов под действием тепловых и быстрых нейтронов. Это даёт новые возможности по продвижению в направлении поисков безотходной ядерной энергетики.

Как было сказано, в наших экспериментах, выполненных на ускорителях в Дубне и Протвино, была поставлена задача исследования взаимодействия нейтронов с энергией больше 10 МэВ с тяжёлыми ядрами.

Получение «энергетически» интересного результата базируется на том обстоятельстве, что, несмотря на сравнительно низкие сечения деления тяжёлых ядер[94], вероятность их деления в диапазоне энергий нейтронов в десятки МэВ близка к единице. В силу этого обстоятельства, термализации нейтронов до того, как они вызовут акт деления, может не произойти, тем более что можно сделать соответствующий запас по энергии нейтронов в процессе их генерации. Кроме того, концентрация делящихся ядер, в отличие от современных реакторов, в которых она составляет 2–5%, в быстрых реакторах максимум до 20%, в нашем случае будет равна 100%. Всё это требует детальных исследований ядерных процессов в данном диапазоне энергий нейтронов и соответствующих расчётов на их основе.

Наиболее вероятным топливом новой ядерной энергетики будет торий, уран-238 и отработавшее ядерное топливо (ОЯТ). Сечения деления тория в области энергий 20–30 МэВ достигает 1,5 барн[95]. При использовании тория и природного или обеднённого урана не потребуется никаких предварительных операций, связанных с развитием урановой энергетики, которые необходимы в современных технологиях. Не потребуется дорогостоящей топливной промышленности.

Россия обладает колоссальными запасами тория. Например, всего лишь в 20 км от Сибирского химического комбината (СХК, Томск-7) находится гигантское месторождение тория. Рядом расположена железная дорога. Имеется инфраструктура СХК. Поэтому российский торий будет самым дешёвым в мире. Разведанные запасы тория в России грандиозны. Они оцениваются величиной в 1,7 млн. тонн.

Первый контур АЭС будет крайне простым. Перегрузок топлива не потребуется. Кампания работы реактора без перегрузок может составить сто и более лет. Исчезнет необходимость в дорогостоящей промышленности по переработке отработавшего ядерного топлива.

Все необходимые технологии по созданию высокоэкономичных ускорителей протонов и более тяжёлых ядер в принципе созданы в работах, выполненных моим сокурсником по физтеху Богомоловым А. С., предложившим уникальный по своим характеристикам ускоритель на обратной волне.

Новая энергетика не будет производить «бомбовые» материалы и, следовательно, найдёт широкое применение во всём мире. Тем самым будут решены сложнейшие международные проблемы современности.

Новая атомная энергетика может стать основой для производства водорода. Это обстоятельство позволит удовлетворить практически все, включая даже пищевые[96], проблемы человечества за счёт ядерной энергии.