Виктор Петрик о безопасности ядерной энергетики

Атомная энергетика, безусловно, является передовой отраслью, которая потенциально способна обеспечить потребности земной цивилизации в энергии в долгосрочной перспективе.

Однако дальнейшее развитие атомной энергетики требует решения важнейших аспектов ее безопасности - разработки технологий, исключающих возникновение неконтролируемых ядерных реакций, а также освоения эффективных технологий переработки облученного ядерного топлива, которого к настоящему времени в мире накоплено около 200 тысяч тонн.

Разработка таких технологий становится особо актуальной в связи с нарастающими общепланетарными катастрофами - землетрясениями, ураганами, тайфунами, наводнениями, пожарами. В рамках стандартных представлений, научного объяснения этим процессам сегодня нет, что привело, как и полагается в подобных случаях, к возникновению множественных фантазийных «теорий». Самые безобидные из них заявляют о неизвестной космической катастрофе, в пределы которой попала наша планета, другие же, более романтические, описывают происходящее как реакцию Земли на отбор людьми ее крови - нефти, однако, как бы то ни было, важно следующее - количество разрушительных катастроф нарастает. Вместе с тем резко увеличивается опасность, исходящая от 440 ядерных реакторов расположенных на нашей сильно разволновавшейся планете и, как мне кажется, для человечества все еще только начинается...

Если человеку ничто не угрожает, он находится в большой опасности

Когда - то я написал рассказ, в котором описал содержание приговора, вынесенного человеку ... геномом. В этом рассказе геном казнил ученого за преступление, совершенное им против гомо сапиенс, - разработку вируса, который, находясь в женском организме в симбиотических отношениях, никак себя не проявляет, но активируясь при зачатии, превращал плод в злокачественную опухоль. Так вот, одна известная и талантливая писательница, член союза писателей, написала о моей неизданной книге следующее: «Я положила ЕЕ в углу, сверху положила много книг, хожу по дому и все время помню, что ОНА там лежит....». Вот и я, хожу по моему дому, что расположен в Ленинградской области недалеко от ЛАЭС, и всегда помню - ОНА там стоит....

«Если бы мир не эволюционировал, нам не стоило бы больше беспокоится о человечестве.» Далай-лама Тенцзин Гьяцо.

В японском Дзен - Буддизме есть коан о бесценности дохлой кошки. Невостребованность дохлой кошки, как объекта, отображает искомое состояние свободы личности от предписывающих экспектаций общества, и является одним из условий достижения сатори.

Существует еще одна категория бесценного, которая более понятна для предметного мышления, поскольку, по степени востребованности находится на противоположной стороне от дохлой кошки и является абсолютно необходимой для биологической жизни - энергия. Нарастающая потребность в энергии заставляет лучшие умы планеты искать новые и новые решения ее безопасного производства, и, разумеется, ошибаются неразумные «зеленые», полагая, что решение следует искать в регрессе - проверенных веками технологиях получения энергии из углей, торфа и навоза. Что касается навоза, то, согласно известному беспокойству Менделеева, его должно было хватить навсегда.

Разумеется, человечество эволюционирует, и проблема энергии будет решена, при этом, весьма возможно, что мы даже не подозреваем о будущих способах ее производства. Кстати, коль мы в этой главе упоминали и Будду и Менделеева, не упущу случая привести следующее изречение: «Будда, есть не что иное, как засохшая навозная лепешка, и все же свет от нее исходит....».

Для человечества снисхождение не предусмотрено

Что касается безопасности ядерных реакторов, то данному критерию в наибольшей степени соответствуют эволюционные тяжеловодные реакторы CANDU, в которых замедлителем нейтронов является тяжелая вода, а в качестве топлива используется природный уран. Это обстоятельство позволяет эксплуатировать данные реакторы на территориях не ядерных государств.

Последние усовершенствования канaдских разработчиков конструкции активной зоны CANDU - 6 позволили достичь нулевого коэффициента реактивности в случае аварийной потери теплоносителя. В ряду таких преимуществ как безопасность, экономичность, оптимизация топливного цикла, у CANDU есть еще одна особенность - в этих реакторах можно дожигать отработанное ядерное топливо.

Переработка облученного ядерного топлива позволяет, в принципе, реализовать замкнутый топливный цикл и расширенное воспроизводство ядерного топлива. Именно такой сценарий развития энергетики: замкнутый топливный цикл и расширенное воспроизводство ядерного топлива принят у нас в стране и, в целом, во всем мире.

Проблема заключается в том, что при переработке ОЯТ образуется огромное количество жидких радиоактивных отходов (ЖРО), а экономически целесообразного способа их утилизации в настоящее время не существует.

Понятно, что переработка накопленных 200 тысяч тонн ОЯТ по существующим на сегодняшний день технологиям породит буквально море ЖРО и абсолютную экологическую катастрофу во всем мире. Именно поэтому, решение проблемы ЖРО - ключевой вопрос развития ядерного топливного цикла.

Существующие в настоящее время технологии обращения с ЖРО основываются на их захоронении в глубинных подземных формациях или очистке путем химической переработки. Первый подход - закачивание отходов в подземные скважины - дорогостоящий и, самое главное, несет в себе непредсказуемую экологическую угрозу в связи с возможностью выхода радиоактивных веществ на поверхность. Закономерно, что во всем мире развиваются технологии глубокой очистки ЖРО непосредственно в местах их образования (АЭС и заводы по переработке ОЯТ).

В ряду современных технологий (сорбционных, ионообменных, мембранных) очистки ЖРО выделяется электрохимическая сорбционная технология, разработанная и запатентованная в России «Способ очистки радиоактивных отходов» (патент Ru 2 345 430 С1). Технология основывается на научных разработках в области физической химии растворов и обеспечивает высокоселективное извлечение из них радиоактивных элементов, а также их надежную фиксацию в твердых кристаллических матрицах. В 2007 году технология прошла проверку в «Радиевом институте» с участием ведущих специалистов Росатом на модельных растворах, а потом на ведущем российском радиохимическом предприятии - комбинате «Маяк». Испытания технологии и самой установки проводились непосредственно на хранилище ЖРО «Теченский каскад водоемов», и доказали ее работоспособность на реальных ЖРО (было переработано более 100 м3 ЖРО), а также ее высокую эффективность. Стоимость переработки составляет 45 руб./м3, что существенно ниже всех известных на сегодняшний день аналогов.

Таким образом, результаты испытаний указанной технологии показывают возможность экономически эффективного решения проблемы ЖРО и переработки ОЯТ.

Актуальность этих работ трудно переоценить. Теченский каскад водоемов содержит 200 миллионов кубометров загрязненной радионуклидами воды с суммарной активностью 15 - 20•103 Кu. Постоянную потенциальную опасность представляет прорыв плотины ТКВ, что может привести к крупномасштабной катастрофе. Оценочные расчеты, выполненные ПО «Маяк», показали, что при полном разрушении плотины приход фронта волны к ближайшим населенным пунктам произойдет спустя восемь часов. Между тем, аномально высокое количество осадков в настоящее время привело к значительному превышению максимально разрешенной отметки содержания воды в Теченском каскаде водоемов.

Наиболее опасны те, кто бредят днем

Казалось бы, разработка новых технологий в области решения проблемы ядерной безопасности должна была воодушевить научное сообщество и стимулировать продолжение работ в данном направлении. Однако все случилось с точностью до наоборот - Комиссия по лженауке в лице Э. Круглякова, используя ложь и подлоги, публично ошельмовала результаты исследований, что расценивается мною как заказная диверсия. Так, например, несмотря на то, что по результатам данной работы имеется подписанный всеми сторонами Государственный акт, Кругляков публично заявил, будто бы, по сведениям, полученным им от знакомого работника комбината «Маяк», вода из хранилища ТКВ на нашей установке была очищена только до 40 - 30 Бк/л. Если принять во внимание, что до очистки вода имела активность 2500 Бк/л, то ее очистка до 40-30 Бк/л - это уже грандиозное достижение для демонстрационной установки, созданной в частной лаборатории. В других случаях Э. Кругляков заявлял, что у него, якобы, имеется письменное заключение по этим работам. Примечательно, что указывая на это «заключение» в своем видео интервью, Кругляков демонстрировал американский сертификат SIERRA, причем, якобы читая его, держал документ в руках в перевернутом виде. В настоящее время мои адвокаты заявили ходатайство о предоставлении Кругляковым этого несуществующего «заключения» в суд.

Дело в том, что оперативный анализ проб на содержание стронция-90 действительно по утвержденной методике проводился силами Центральной заводской лаборатории ФГУП «ПО «Маяк». При этом известно, что метрология проб воды, прошедшей очистку и содержащей малые количества стронция-90, представляет нетривиальную задачу, т.к. для получения окончательного результата при измерении по методике суммарного счета требуется несколько дней (по методике - 10 дней), необходимых для установления равновесия между стронцием-90 и его дочерним радионуклидом - иттрием-90. Поэтому измерения, проводившиеся в заводской лаборатории ФГУП «ПО «Маяк» и поступавшие к нам через сутки, имели только одну цель - служили ориентиром для принятия решений об изменениях режимов работы установки. Согласно протоколу все отобранные пробы были сдублированы, опломбированы и отправлены для анализа в три специализированные аналитические лаборатории: Лабораторию радиохимических методов анализа ЗАО «Центр исследования и контроля воды» (ЦИВК), Лабораторию радиационного контроля НТЦ «РАДЭК» при ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» и Лабораторию Радиоэкологического Мониторинга (ЛРМ РИ) ФГУП НПО РИ (в ранге национальной лаборатории МАГАТЭ по контролю за распространением ядерных материалов). Согласно заключениям этих лабораторий активность радионуклидов в представленных образцах не превышала 4 Бк/л, что ниже установленного уровня вмешательства. Результаты анализа этих лабораторий были положены в основу Государственного отчета, который и будет предоставлен в суд.

Тритий, это опасно

Из вышеперечисленных достоинств CANDU, может сложиться впечатление, что проблема безопасности будущей ядерной энергетики решена. К сожалению это не так, у тяжеловодных реакторов есть свой весьма значительный недостаток - тяжелая вода, в реакторах CANDU постепенно обогащается тритием, что сильно снижает прелесть их safety.

Тритий - это радиоактивный изотоп водорода, основными источниками поступления которого в окружающую среду являются объекты ядерного топливного цикла: строительство АЭС с тяжеловодными реакторами, создание высокопоточных тяжеловодных исследовательских ядерных реакторов, накопление загрязненных тритием тяжеловодных и легководных отходов, в том числе образующихся при снятии с вооружения ядерных боеприпасов. Это привело к тому, что ежегодная скорость образования и накопления техногенного трития в глобальном масштабе (килограммы или десятки миллионов Ки в год) стала во много раз превышать скорость образования его естественным путем (0.2 Кг или 2·105 Ки в год). За последние 40 лет (с 1960 по 2000) выбросы трития с предприятий ядерного топливного цикла увеличились в 50 000 раз и составили примерно 1019 Бк. При этом тритий, образующийся при работе любого типа ядерного реактора, выделяется как непосредственно на АЭС, так и на заводах по переработке топлива. Ситуация еще более усложнится в случае развития термоядерной энергетики.

Особая опасность тритиевого загрязнения окружающей среды связана с тем, что распад трития сопровождается довольно интенсивным бета-излучением. При попадании трития внутрь организма человека с воздухом или водой, он представляет серьезную угрозу для здоровья. Тритий, являясь изотопом водорода, химически ведет себя также как водород, и поэтому способен замещать его во всех соединениях с кислородом, серой, азотом, легко проникая в протоплазму любой клетки. В этом случае испускаемое тритием бета-излучение ведет к поражению жизненно важных органов, разрыву связей в ДНК и приводит к генетическим мутациям. Исследования, посвященные поведению трития в биологических объектах, свидетельствуют о его подчас тысячекратном накоплении в живых организмах и пищевых цепочках.

Тритий не улавливается системами водоочистки и водоподготовки, причем в настоящее время не найдено эффективных и экономически целесообразных методов утилизации и переработки тритий содержащих отходов. Проблема глобального загрязнения окружающей среды тритием связана, таким образом, с серьезной опасностью для населения всего земного шара.

Путь локализации и захоронения тритийсодержащих продуктов, учитывая их огромные объемы, является чрезвычайно дорогостоящим.

Для решения задач обращения с тритий содержащими отходами у нас в стране и за рубежом (США, Западная Европа, Япония) ведутся разработки различных способов эффективной очистки от трития. Основными направлениями являются следующие: отделение трития от водорода методом низкотемпературной ректификации водорода (Франция, Гренобль), ректификации воды с рекомпрессией пара (опытная установка фирмы «Зульцер», химического изотопного обмена в системе вода - сероводород, вода - водород, вода - аммиак (экспериментальные установки), адсорбционной очистки с использованием цеолитов и некоторых металлов.

Эффективность и экономическая целесообразность выделения и концентрирования трития из тритийсодержащих отходов с помощью разделительных установок определяется, в конечном счете, энергетическими затратами на процесс разделения изотопов водорода: протия, дейтерия и трития.

Наиболее эффективным способом выделения трития является двухтемпературный метод химического изотопного обмена в системе вода - водород, впервые реализованный у нас в стране согласно открытию «Явление ядерно-спиновой селективности в обратимых химических реакциях с графенами» (Диплом №312, Петрик В.И.). Для создания соответствующей разделительной установки и последующей реализации этого процесса в промышленных масштабах нами, с использованием технологии "Способ селективного извлечения металлов платиновой группы из газовой фазы и устройство для его осуществления» (Патент №2201463, Петрик В.И.) был разработан новый тип каталитических систем. Установка прошла испытания в 2008 году при опытной переработке тритий содержащих отходов, хранящихся в РНЦ «ГИПХ». (Общее количество отходов, содержащих тритий, на этом предприятие - 1200 м3 ).

По результатам испытаний, проходивших под контролем РосАтома, совместно с ведущими российскими специалистами РХТУ им. Менделеева, установлено, что технология обеспечивает удаление трития (и остальных радионуклидов, присутствующих в ЖРО) ниже уровня УВ (уровень вмешательства). Очищенная по этой технологии вода соответствует требованиям на дистиллированную воду и, естественно, без ограничений может быть сброшена в открытые водоемы или использоваться в хозяйственно-бытовых целях. Суммарные затраты на очистку от трития составляют не более 60 руб./л.

На основе новых разработок в области изотопного обмена, основанных на магнитном изотопном эффекте, совместно с ведущими российскими специалистами РХТУ им. Менделеева: зав. кафедрой высоких энергий и радиоэкологии д.х.н., профессором Магобедбековым Э.П., зав. кафедрой технологии изотопов и водородной энергетики Розенкевичем М.Б., д.х.н., профессором Сахаровским Ю.А., было принято решение о совместных работах по созданию опытной установки по детритизации тяжелой воды.

Созданная технология может, таким образом, решить проблему глобального загрязнения тритием и снимает ограничения на развитие ядерной и термоядерной энергетики.

В свете вышесказанного особое удивление вызывает заявления академиков РАН про тритий и его значение в жизни людей:

«Утверждение про тритий из воды - невероятный, запредельный бред. Тритий радиоактивен (период полураспада 12,3 года), и его нет в воде. На самом деле тритий получают облучением лития нейтронами в ядерных реакторах. И это говорится в присутствии Грызлова, Кириенко и др. руководителей страны и атомной энергетики! Если и эта авантюра пройдет и Петрик получит миллиарды для "распила", то для обозначения этого придумана специальная новая буква: она выглядит как П, но с хвостиком как у буквы Ц».

Эту статью под названием "Петриковщина, или Пролет русской науки под управлением Петрика" редактировал для журнала «Гусь - Бука» член Комиссии по лженауке академик РАН Е.Б Александров.

А вот мнение по вопросу трития самого мэтра, председателя Комиссии по лженауке при РАН академика Э. Круглякова.

"Тритий появляется только в тяжелой воде, используемой в некоторых типах атомных электростанций. Вернемся еще раз к проблеме очистки воды от дейтерия и трития. Во-первых, во избежание паники среди населения, отметим, что тритий на Земле практически отсутствует, поскольку он радиоактивен, и его период полураспада равен примерно двенадцати годам. Так что в обычной воде, которую мы все пьем, его просто нет".

Статья опубликована в журнале «Наука Сибири» N 44 (2729) 12 ноября 2009 г.

Уважаемые академики, доктора наук, кандидаты и студенты призываю вас оценить это заявление академика и сделать выводы о том, кто решает сегодня судьбу нашей науки и, соответственно, судьбу страны, в которой вы все живете, живут ваши дети и матери, потому, что иная судьба нам не дана.