Почему же при всех своих достоинствах реакторы на быстрых нейтронах не получили широкого распространения? И опять у нас на сцене, как и в случае с центрифугами, появляется структура и упорядоченность. В первую очередь сложность реактора на быстрых нейтронах связана с особенностями его конструкции. Воду нельзя использовать в качестве теплоносителя, поскольку она является замедлителем нейтронов, отбирая у них столь необходимую для работы с упрямыми ядрами тория и «тяжелого» изотопа урана энергию. С учетом этого в быстрых реакторах в основном используются металлы в жидком состоянии — от экзотических свинцово-висмутовых сплавов до жидкого натрия. Натрий сейчас — самый распространенный вариант для АЭС, и именно его использовали все промышленные реакторы на быстрых нейтронах. Использует натрий и работающий БН-600 в российском городе Заречный. Хотя экспериментальный реактор со свинцово-висмутовым теплоносителем тоже вскорости построят в Белгородской области. Как вы понимаете, это тоже — в России.

В реакторах на быстрых нейтронах термические и радиационные нагрузки гораздо выше, чем в тепловых реакторах. Нейтроны в них быстрые, «злые». А это приводит к необходимости использовать специальные конструкционные материалы для корпуса реактора и внутриреакторных систем. Корпуса топливных элементов в них изготовлены не из циркониевых сплавов, как в тепловых реакторах, а из специальных легированных хромистых сталей. Эти стали менее подвержены радиационному «распуханию», и технология их изготовления — российское производственное «ноу-хау». Как и в случае с центрифугой, так и в случае с реакторными сборками Запад не смог повторить русские технологии. Все западные попытки изготовить тепловыделяющие сборки даже для обычных российских реакторов закончились полномасштабным «пшиком». Ну а чешские и украинские атомщики практически вручную были вынуждены вытаскивать застрявшие уже «горячие» ТВЭЛы из своих реакторов, и поминать какую-то мать в связи с американской компанией «Вестингауз». В случае же реактора на быстрых нейтронах повторить советский, а теперь и российский, успех в США никто и не пытался.

В первые годы эксплуатации основные трудности были связаны с радиационным распуханием и растрескиванием топлива. Эти проблемы, впрочем, вскоре были решены, были разработаны новые материалы — как для топлива, так и для корпусов ТВЭЛов. Но даже сейчас компании ограничены не столько выгоранием топлива (которое на БН-600 достигает показателя 11 %), сколько ресурсом материалов, из которых изготовлены топливо, ТВЭЛы и ТВСы. Дальнейшие проблемы эксплуатации были связаны в основном с протечками натрия второго контура, химически активного и пожароопасного металла, бурно реагирующего на соприкосновение с воздухом и водой. Длительный опыт эксплуатации промышленных энергетических реакторов на быстрых нейтронах есть только у России и Франции. И российские, и французские специалисты с самого начала сталкивались с одними и теми же проблемами. Однако Россия эти проблемы успешно решила, с самого начала предусмотрев специальные средства контроля герметичности контуров, локализации и подавления протечек натрия. А французский проект оказался менее подготовлен к таким неприятностям, в результате в 2009 году реактор Superphenix был окончательно остановлен.

Проблемы действительно были одни и те же, но вот решали их в России и во Франции различными способами. Например, когда на Superphenix погнулась головная часть одной из сборок, чтобы захватить и выгрузить ее, французские специалисты разработали сложную и довольно дорогую систему «видения» сквозь слой натрия, которая использовала сложную излучающую систему и дорогие детекторы. А когда такая же проблема возникла на БН-600, один из русских инженеров предложил использовать видеокамеру, помещенную в простейшую конструкцию типа водолазного колокола, — открытую снизу трубу с поддувом аргона сверху. Когда расплав натрия был вытеснен, операторы с помощью видеосвязи смогли навести захват механизма, и гнутая сборка была успешно извлечена. Вот так вот — важна структура реактора, но еще важнее — люди, которые могут эту структуру осязать и «видеть» в своей голове. Ведь умные люди — это и есть упорядоченность самого высокого порядка. Перефразируя великого русского геолога Ивана Губкина, могу сказать: «Реакторы не подведут, если не подведут люди».

Сейчас Россия строит уже следующий, более мощный реактор-размножитель БН-800 рядом со «старичком» БН-600, ровесником Олимпиады-80. И проектирует следующий, еще более крупный и мощный блок — БН-1200, который превзойдет по своей мощности серийные блоки реакторов на тепловых нейтронах серии ВВЭР.

По русскому пути в реакторостроении идет и Китай. С истинно китайским мощным размахом. Китайская Народная Республика построит в обозримом будущем «малую серию» блоков с БН-800 под контролем и при очень масштабном участии российских специалистов. Пока размер этой «малой серии» Китаем еще не озвучен, но, судя по планам Китая иметь 240 ГВт ядерной энергетики к 2050 году, «малая серия» реакторов на быстрых нейтронах будет для Китая сродни фразе из старого анекдота про «прорыв мелкими группами по 5–7 миллионов солдат».

Прорыва на русских технологиях. Под российским патронажем. На советских реакторах. В целом фокстерьеру еще есть куда расти. И тем, кто идет по пути фокстерьера, тоже. Ведь урана, в общем-то, хватит надолго и на всех желающих. А вот динозавру расти совсем некуда. Потому что нефти мало и она уже на пике своей добычи.

Ключевые слова: запасы, резервы, изотопы, бомба.

Ключевые смыслы: уран урану рознь; новые границы возможного.

В этой главе автор услужливо предложит истории о разных подходах к развитию ядерной науки. Читателю придется взять подзорную трубу и заглянуть в прошлое и будущее. В итоге станет очевидно, что мы видим то, что нам хочется, и не замечаем информацию, которая пляшет в бешеном ритме перемен, стараясь изо всех сил привлечь наше внимание. Читатель с удивлением поймет, что в буквальном смысле не воспринимал то, что так долго маячило у него перед глазами. Истории научных открытий и человеческих подвигов во имя познания вдруг заползут в голову и начнут задавать неудобный вопрос: «Ради чего эти люди жертвовали собой?». И действительно, что заставляет двигаться человека в неведомое, искать новое и необычное? Простое ли это любопытство, или это очередной вызов времени, причудливо сформулированный бытием?

Надо сказать, что шанс у нефтяного динозавра превратиться в ядерного фокстерьера все-таки был. Но, как это часто бывает в реальной жизни, вопрос потерянных полимеров понятен обычно постфактум, а в момент утраты темпа и выбора пути на непростой исторической развилке никто и не задумывается о том, что будет верным решением при анализе ситуации лет через двадцать-тридцать.

С чем это связано? Трудно сказать. Наверное, если у тебя есть все блага мира и ты себе ни в чем не отказываешь, тебе достаточно легко думать только о вечном, удобном «сегодня». Так получилось и у США с ядерной энергией. А ведь когда-то они были первыми на этом пути.[66]

Сейчас человечество находится в такой же непростой ситуации. Нам досконально известно, что мы хотим получить в результате внедрения новых реакторов, в которых мы сможем «жечь» тяжелый изотоп урана ²³⁸U, превращая его в столь нужный нам плутоний, и как нам запустить еще более сложный ториевый топливный цикл. Мы вплотную подошли к термоядерной энергии и уже просто ждем, на какой из конструкций термоядерных реакторов впервые «выстрелит» термоядерный синтез, у которого EROI будет хотя бы больше 4:1. Если кто не знал до сего момента интересный факт, то термоядерный реактор ITER, который планируют пустить в 2020 году, предлагают вывести на EROI 10:1. А чистый выход энергии, с EROI больше 1:1, был получен еще в 2007 году на российско-китайском токамаке EAST. Тогда получилось снять с термоядерного тора 1,25 единиц энергии на каждую вложенную.