Если не считать Китая и Франции, до последнего времени продолжавших подземные атомные взрывы, испытания атомного оружия прекращены. Будем надеяться, что вскоре удастся договориться о полном запрете на атомные взрывы, так что этот канал радиоактивного отравления будет наглухо закрыт. Однако остается другой канал — радиоактивные отходы атомных электростанций, которые накапливаются в результате деления ядер урана. Хотя большая часть образующихся при этом изотопов распадается за несколько десятков лет и даже быстрее, вместе с ними рождается некоторое количество долгоживущих ядер, которые дают радиоактивные излучения («светят») даже спустя многие тысячи лет. Вот они-то и вызывают беспокойство атомщиков.
О том, как можно было бы избавиться от радиоактивных ишаков, речь шла на конференциях в Дубне и в расположенном поблизости от шведской АЭС городке Калмар. Рассматривались самые различные предложения, вплоть до, казалось бы, совершенно фантастических. Проблема настолько важная, что нельзя пренебрегать ничем.
Нужно сказать, что устраивают конференции не только для того, чтобы послушать доклады ведущих специалистов, они также — прекрасный случай для личных встреч, обмена мнениями, обсуждения еще не созревших идей. Не обходится и без розыгрышей. На этот раз досталось одному из молодых российских физиков. Он впервые выехал за границу и для него все было в новинку, в том числе и пакетик конфет, который он обнаружил, поселившись в гостинице. На утро его спросили:
— Ты видел пакетик с пилюлями на подушке?
— Конечно — ириски, я их съел.
— Боже, что ты сделал* Это ведь — противозачаточные пилюли, потому и лежали на подушке* Ты что — сразу все?
— Да.., я же не знал...
— Немедленно беги в аптеку и проси противоядие!
И только когда вконец растерявшийся новичок, отставив чашку с недопитым кофе, торопливо направился к выходу, раздался дружный хохот. Впрочем, через несколько минут потерпевший смеялся громче всех.
И в Дубне, и в Калмаре детально обсуждалась старая идея физиков- реакторщиков переработать долгоживущие радиоактивные изотопы в ядра с меньшим временем жизни с помощью ядерных реакций, протекающих в самих реакторах, если эксплуатировать последние в особом режиме. Казалось бы, чего проще, и никакого дополнительного оборудования не нужно. К сожалению, различие скоростей наработки новых и переработки уже образовавшихся долгоживущих изотопов невелико, и, как показывают расчеты, положительный баланс наступит лишь примерно через пятьсот лет. До этого времени человечество «утонет» в горах радиоактивных отходов. Другими словами, сами себя реакторы излечить от радиоактивности не могут.
Радиоактивные шлаки можно изолировать в специальных толстостенных могильниках. Беда вот только в том, что такие захоронения должны быть рассчитаны, по крайней мере, на сотню тысяч лет безопасного хранения. А как предугадать, что может случиться за такой огромный период?
Чудищ можно не только приручить, но и объединить — идея, воплощенная в древней статуе бога- громовника из Междуречья, возможно, свяжет воедино две основные атомные технологии XX века.
Как бы там ни было, хранилища отработанного ядерного топлива должны располагаться в таких местах, ще заведомо исключаются землетрясения, смещения или разломы грунтовых пластов и тому подобное. Кроме того, поскольку радиоактивный распад сопровождается разогревом распадающегося вещества, спрятанные в могильнике шлаки нужно еще и охлаждать. При неправильном режиме хранения может произойти перегрев и даже взрыв горячих шлаков.
В некоторых странах хранилища особо опасных в экологическом отношении шлаков долгоживущих изотопов располагаются под землей на глубине в несколько сотен метров, в окружении скальных пород. Контейнеры со шлаками снабжают толстыми антикоррозийными оболочками, многометровыми слоями глины, препятствующей просачиванию грунтовых вод. Недавно я побывал в одном из таких хранилищ, которое строится в Швеции на полукилометровой глубине. Это — сложное инженерное сооружение с разнообразной контрольной аппаратурой. Его будут обслуживать семьдесят пять специалистов — целая рота!
Интересно, что на такой огромной глубине бурлит ручей соленой воды. Геологи утверждают, что это — реликтовая вода, просочившаяся сюда в незапамятные времена и никогда не покидающая подземное царство. Однако, когда слышишь шум живого, бегущего ручья, то, несмотря на уверения геологов, трудно отделаться от мысли о том, что все же существует какой-то обмен с поверхностью...
Строители говорят, что уверенность в надежности таких сверхглубоких радиоактивных могильников вселяет в них то, что в Канаде на глубине 430 метров обнаружено рудное тело объемом свыше миллиона кубометров с огромным, пятидесяти пяти процентным содержанием урана (обычно руды содержат проценты или даже доли процента этого элемента). Это уникальное рудное образование, возникшее в результате осадочных процессов примерно 1,3 миллиона лет назад, окружено слоем глины толщиной в разных местах от пяти до тридцати метров, который действительно накрепко изолировал уран и продукты его распада. На поверхности над рудным телом и в его окрестностях нет никаких следов ни повышения радиоактивности, ни увеличения температуры. Однако как будет в других местах и при других условиях?
Кое-где радиоактивные шлаки остекловывают, превращая в прочные монолитные блоки. Хранилища снабжаются специальными системами контроля и отвода тепла. В качестве оправдания можно опять сослаться на естественный феномен. В Экваториальной Африке, в Габоне, около двух миллионов лет назад случилось так, что вода и урановая руда собрались в созданной самой природой каменной чаше внутри скальных пород и в такой пропорции, что получился естественный, «без всякого участия человека», атомный реактор, и там в течение некоторого времени, пока не выгорел скопившийся уран, работала цепная реакция деления. Образовывался плутоний и те же радиоактивные осколки, как и в наших искусственно созданных атомных котлах. Изотопный анализ воды, почвы и окружающих горных пород показал, что радиоактивность осталась замурованной и за два миллиона прошедших с тех пор лет ее диффузия была незначительной. Это позволяет надеяться, что остеклованная радиоактивность в ближайшую сотню тысяч лет тоже останется наглухо изолированной.
Иногда шлаки замуровывают в глыбы особо прочного бетона, которые сбрасываются в океанские глубины, хотя, согласитесь, это далеко не лучший подарок нашим потомкам...
В последнее время всерьез обсуждается возможность забрасывать контейнеры с долгоживущими изотопами с помощью ракет на невидимую обратную сторону Луны. Вот только как обеспечить стопроцентную гарантию, что все запуски будут успешными, ни одна из ракет-носителей не взорвется в земной атмосфере и не засыплет ее смертоносным пеплом? Что бы ни говорили ракетчики, риск очень велик. Да и вообще мы не знаем, для чего понадобится обратная сторона Луны нашим потомкам. Было бы крайне легкомысленно превратить ее в убийственную свалку.
А радиоактивных шлаков на АЭС образуется немало. Например, в Швеции, энергетика которой, как упоминалось, на пятьдесят процентов атомная, к 2010 году накопится примерно двести тысяч кубометров требующих захоронения радиоактивных отходов. Пятнадцать процентов из них содержат долгоживущие изотопы, не выгоревшие в атомных реакторах остатки концентрированного ядерно го горючего и требуют особо тщательного хранения. Это объем концертного зала и только лишь для одной маленькой Швеции! Как видим, есть от чего болеть голове у атомщиков.
Три столбовые дороги атомной энергетики
Одна из них — использование реакции деления, о которой уже шла речь. Вторая — термоядерная реакция, когда ядра двух разновидностей тяжелого водорода (стабильный, нераспадающийся дейтрон и радиоактивный тритий) объединяются в одно Ядро инертного газа гелия, а оставшийся лишним нейтрон поглощается внутри вещества, передавая ему свою энергию. К сожалению, при этом тоже образуются радиоактивные изотопы, а самое главное — для изготовления быстро распадающегося трития нужны все те же атомные реакторы деления. В этом отношении термоядерный путь ничуть не лучше, не чище реакторного. Правда, тяжелый водород — тритий — можно заменить легким изотопом гелия. В этом случае лишним оказывается уже не нейтрон, а заряженный протон, который своим электрическим зарядом интенсивно взаимодействует с электронами атомов окружающего вещества. Быстро растратив свою энергию, он захватывает один из соседних электронов и превращается в атом обыкновенного, безвредного водорода. Хотя на Земле легкого гелия практически нет, его много в поверхностных слоях Луны, где он образовался в ядерных реакциях под действием космических лучей, бомбардирующих нашу космическую соседку уже в течение миллиардов лет. У нее нет атмосферы, задерживающей космические частицы на Земле, и они без помех дробят атомные ядра ее поверхности. Возможно, добыча и транспортировка лунного гелия станут основой экологически чистой термоядерной технологии будущего, но пока это область научной фантастики, хотя и не очень далекой от реального воплощения.
