Кроме того, промежуточный изотоп для наработки изотопа 233U из начального тория — протоактиний 233Pa — имеет достаточно длительное время полураспада (27 суток), и поскольку он по-прежнему находится в активной зоне реактора-наработчика, то вполне успевает нахвататься нейтронов по самое не балуй. В итоге получается не 233U, а 234U, и опять возникает вопрос, что 234U, не делится, а хочет от нас еще один нейтрон на превращение в девушку «ядерную спичку».
С точки зрения переработки топлива с целью извлечения накопленных «ништяков» ториевый цикл также обладает некоторыми недостатками по сравнению с урановым. В процессе выгорания в топливе накапливается изотоп 232U, в цепочке распада которого в свинец присутствуют изотопы, фонящие гамма-квантами за счет своего собственного распада. Это висмут 210Bi (с энергией кванта 1,6 Мэв), полоний 212Po (с энергией 2,6 Мэв) и особенно неприятный изотоп таллия 208Tl (энергия γ-частиц 2,6 МэВ).
Работа с таким облученным топливом требует развития технологий дистанционной переработки и изготовления топлива. В общем, как всегда во многих будущих энергетических проектах, как и в случае добычи гелия-3 на Луне или метан гидратов со дна Мирового океана, в замкнутом ториевом цикле у нас в конце тоннеля маячат огромные боевые человекоподобные роботы. Ну и, конечно же, пограничник, ведь, как мы помним: «Без участия человека это невозможно. Главное — это пограничник».
Это значит, что нужен еще и осознающий все последствия своих действий персонал. В общем, слоник под названием 232Th много гадит вокруг. И это есть проблема. А так слоник хороший, за слоником — будущее.
Почему за торием — будущее? И почему сейчас все же лучше заняться ураном и его производными? Ну, кроме того момента, что для тория желательно иметь «огромных человекоподобных роботов»?
Рассказываю.
Я люблю классическую фразу «железного канцлера» Отто фон Бисмарка, вошедшую в интервью Бисмарка «Петербургской газете», издававшейся в Санкт-Петербурге на немецком языке, которая звучит так: «Политика есть учение о возможном». Все то, что лежит за гранью возможного, — это не политика, это благие пожелания, пустые декларации, фата-моргана и бесполезная трата времени.
[64]
Точно так же с реальностью работают и экономика, и наука. Ведь экономика и наука — есть вещи, гораздо более детерминированные, нежели эфемерная и непостоянная политика. И да, экономика и наука — это тоже «искусство возможного».
В небольших количествах торий присутствует во всех горных породах (например в граните, а также в грунтах и почвах). Торий концентрируется в природе в нескольких минералах, в основном — в монаците — смешанном фосфате редкоземельных элементов (например церия) и тория (до 12 % ThО2).
В жизни монацит выглядит как блестящий мелкий черный «песочек», и товарищи отдыхающие часто даже не понимают, что, отдыхая где-нибудь на бразильской Копакабане, они, кроме яркого солнышка сверху, одновременно получают и живительную альфа-, бета- и гамма-радиацию непосредственно снизу, прямо из веселого песочка пляжа.
Именно по данному минералу оцениваются промышленные, рентабельные к отработке запасы тория в той или иной стране. Монацит в довольно больших прибрежных отложениях найден в Индии и Южной Америке (привет, Бразилия!).
Содержание тория в земной коре в 3 раза выше содержания урана. Но проблема поиска месторождений тория сходна с проблемой поиска месторождений редкоземельных металлов — его способность к концентрации очень слабая, и торий весьма неохотно собирается в какие-то значительные залежи, являясь очень рассеянным элементом земной коры.
В силу вышеизложенного момента, сам торий обычно не добывается. Его в качестве побочного продукта извлекают при добыче редкоземельных элементов или урана. Во многих минералах, в том числе и в монаците, торий легко замещает атом редкоземельного элемента, что и объясняет сродство тория с месторождениями редких земель.
Монацит — минерал прочный, устойчивый против выветривания. При выветривании горных пород, особенно интенсивном как раз в тропической и субтропической зонах, когда почти все другие минералы разрушаются и растворяются водой, монацит не изменяется.
Ручьи и реки уносят его к морю вместе с другими устойчивыми минералами — цирконом, кварцем и минералами титана. Волны морей и океанов довершают работу по разрушению и сортировке минералов, накопившихся в прибрежной зоне. Под их влиянием происходит концентрирование тяжелых минералов, отчего пески морских пляжей, рядом с которыми с континента вытекали реки, выносившие монацит и другие минералы, приобретают темную окраску.
Так, индийские монациты содержат в среднем 9,9 % ThО2, бразильские — всего 6,8 %.
Наиболее крупные месторождения этого типа находятся на южном и восточном побережьях Индии и на восточном берегу Бразилии, включая и знаменитый пляж Копакабаны.
В песке пляжа содержание самого монацита в индийских россыпях варьирует от 0,5 до 2,0 %, в бразильских, более богатых, от 2,0 до 5,0 %, но кое-где попадаются участки практически сплошного «черного пляжа».
Единственным же в мире коренным месторождением ториевых руд, имеющим промышленное значение, на котором торий сумел-таки обмануть свою природу и собраться в рудные жилы в пристойном для добычи количестве, является жильное месторождение Стинкасмкрааль в ЮАР.
Есть свои собственные «черные пляжи» и на территории бывшего СССР. Причем в самой что ни на есть курортной зоне. На побережье Азовского моря — начиная от Бердянска и заканчивая Таганрогом. Каждый год тысячи отдыхающих в буквальном смысле «едут на юг за свежей дозой». Ну и детишек везут оздоравливать.
Не буду голословным — благо по некоторым монацитовым песочкам под Бердянском я походил буквально своими ногами. Активность «черных пляжей» составляет: Таганрог — 9938 мкР/ч, Мариуполь — 2236 мкР/ч, Бердянск — 1908 мкР/ч. Радиационный фон в районе 4-го энергоблока ЧАЭС, если что, составляет около 68 мкР/ч. Фонит не по-детски. Ловите последние теплые деньки уходящего сезона на Азове!
Впрочем, организованно и с толком пугаться «мирного атома» мы будем в отдельной главе. Скажу пока лишь, что монацитовый пляж не опасен для отдыхающих — наша кожа спокойно выдерживает убойные дозы радиации. Главное — не есть желтый снег и не вдыхать пыль из этого песка внутрь.
Возможно, кто-нибудь когда-нибудь и будет добывать эти пески хотя бы для того, чтобы не облучать отдыхающих. Но добывать их будут скорее из-за ферротитана, циркона или рутила, а не для извлечения тория. Чуть ниже расскажу собственно «почему это так».
Рис. 75. В этих ящиках сосредоточено 6000 тонн тория.
Nota: Определите страну по фотографии.
В СССР поиск ториевых руд начался еще до Второй мировой войны. В 1937 году была организована Красноярская поисковая партия № 3 Западносибирского отделения Союзредметразведки. Партией были подсчитаны первые запасы тория, которые относились к Таракскому месторождению и составили 2700 тонн нашего знакомого — минерала монацита. Ведь, кроме концентрации россыпей на побережьях современных морей, часто россыпи устойчивых минералов ассоциированы с морями древними, уже давным-давно пересохшими и погребенными. Например, именно такой погребенной россыпью является знаменитое Малышевское месторождение титановых и циркониевых руд под Днепропетровском, расположенное в районе Вольногорска.
Полномасштабная геологическая разведка ториевых руд была начата в СССР после окончания Второй мировой войны, в рамках проекта создания ядерного оружия.
