Есть ли будущее у взрывной дейтериевой энергетики?

Б.В.Литвинов, академик, ВНИИТФ, г. Снежинск

Вынесенный нами для обсуждения в этой статье вопрос, скорее всего, будет встречен с недоумением. Во-первых, термин «взрывная дейтериевая энергетика» был введен в употребление сравнительно недавно группой исследователей – физиков Российского Федерального Ядерного Центра – ВНИИ технической физики им. академика Е.И.Забабахина (г.Снежинск, Челябинской области), издавших в 1996 г. в нашем институте небольшую книгу под названием «Взрывная дейтериевая энергетики».

Авторы этой книги – Иванов Г.А., Волошин Н.П., Ганеев А.С., Крупин Ф.П., Литвинов Б.В., Кузьмин С.Ю., Свалухин А.И., Шибаршев Л.И. В 2004 г. вышло 2-е дополненное издание книги тех же авторов под тем же названием. Возможно, что читатели, которые знакомы с предлагаемой книгой, с интересом узнают о возможностях реализации нашего интересного и многообещающего предложения. Так как тираж книги очень мал (всего 500 экземпляров), целесообразно привести здесь аннотацию этой книги и дополнить ее минимальным объемом сведений, дающих возможность понять ее суть и ввести полезную терминологию.

Итак, аннотация и некоторые термины книги. «Издание представляет собой монографию, посвященную проблемам глобальной энергетики. В ней предложена концепция взрывной дейтериевой термоядерной энергетики на основе котла взрывного сгорания (КВС), разработанного в РФЯЦ – ВНИИТФ, г.Снежинск. В монографии авторы рассматривают физические предпосылки грядущей глобальной энергетической катастрофы, техническую осуществимость создания КВС на основе уже имеющихся технологий, вопросы стоимости энергии будущего и экологическую обстановку в масштабе земной цивилизации. Обсуждаются научно-технические, природно-географические и экономические предпосылки, позволяющие России стать родоначальницей взрывной дейтериевой энергетики…».

Котел взрывного сгорания (КВС) – техническое сооружение, состоящее из металлического сосуда, построенного достаточно глубоко под землей, в которое периодически опускается взрывное термоядерное устройство. В качестве горючего в нем используется газообразный дейтерий для его термоядерного синтеза. Металлический сосуд КВС имеет размеры и толщину стенок такой прочности, чтобы в нем можно было взрывать термоядерные взрывные устройства в течение нескольких лет. Теплосъем в КВС будет производиться расплавленным натрием, циркулирующим аналогично его циркуляции в ядерных реакторах на быстрых нейтронах. Рассказывать о дальнейших технических подробностях в этой статье нецелесообразно, поскольку ее темой будет обсуждение проблемы выполнения мирных ядерных взрывов, что было тесно связано с разработкой КВС. Без этих работ нельзя было решать проблему создания взрывной ядерной энергетики. Мне могут сказать, что есть другие способы решения проблемы термоядерной энергетики и для этого не надо термоядерных дейтериевых взрывов. К сожалению, за 50 лет никакими другими способами получения термоядерной энергии, кроме взрывной, никому не удалось даже приблизиться к синтезу любых количеств чистого дейтерия. Возможно, именно широкие исследования взрывного синтеза дейтерия помогут понять, в чем причина неудач с синтезом невзрывных способов дейтериевой энергетики. Это соображение только укрепляет перспективность взрывных дейтериевых исследований для создания глобальной термоядерной энергетики. Именно эта деятельность, в конце концов, поможет решить долговременную проблему энергетики.

Мысли о ядерных взрывах в мирных целях возникли сразу же, как только люди впервые увидели ядерный взрыв. Невиданная ранее мощь ядерного взрыва невольно вызывала желание использовать ее не для уничтожения людей, а для созидательного труда. В очерках моей книги «Атомная энергия не только в военных целях» я отметил, что 16 мая 1950 года Совет Министров СССР поручил Конструкторскому Бюро № 11 (главный конструктор Ю.Б.Харитон, г.Саров, Горьковской области) изучение возможности выполнения и определения назначения подземных ядерных взрывов. К декабрю 1950 года Ю.Б.Харитон и Д.А.Франк-Каменецкий прислали в Москву (в Первое главное управление СМ СССР) отчет о выполнении таких работ, как дробление больших масс горных пород при производстве горных или строительных работ, получение радиоактивных продуктов ядерного взрыва и использование тепловой энергии такого взрыва, например, для плавки металлов прямо под землей.

К сожалению, предложение о промышленном использовании ядерного взрыва в 50-х годах ХХ века не могло быть реализовано. Создание военных ядерных зарядов стояло на первом месте. Прежде всего, требовалось совершенствование военных ядерных зарядов. Потом надо было создавать и совершенствовать термоядерные заряды. 1 июля 1954 года в газете «Правда» было сообщено о пуске в СССР первой промышленной электростанции на атомной энергии. Атомная энергетика оказалась более востребованной, чем промышленные ядерные взрывы. Только в январе 1965 года в Семипалатинской области был сделан первый мирный подземный взрыв для создания искусственного водоема. Он положил начало промышленным мирным взрывам в СССР. Окончилось проведение мирных ядерных взрывов без каких бы то ни было оснований в июне 1988 года. За это время в 124 мирных ядерных взрывах было взорвано 135 ядерных зарядов. При их проведении решалось много исследовательских и промышленных задач. Было выяснено, что мирные ядерные взрывы намного эффективнее взрывов химических взрывчатых веществ. Опыт этих работ позволил уверенно обеспечить безопасное выполнение мирных ядерных взрывов при строгом соблюдении подготовки и выполнения таких работ. Из 124 мирных ядерных взрывов, выполненных в СССР за время с 1968 г. по 1988 г., случилось только четыре аварийных мирных ядерных взрыва, в которых был зафиксирован прорыв небольшого количества радиации на поверхность. Исследования причин таких аварийных работ выявили грубые нарушения технологии подготовки скважин к взрывным работам. Из этого были сделаны соответствующие выводы, но время идет, стареют и уходят специалисты, участвовавшие в ядерных взрывных работах. Документы об этих работах погружаются в закрытые архивные хранилища, и восстанавливать опыт выполнения мирных ядерных работ становится все труднее и проблематичнее.

Нелишне напомнить о том, что Договор о нераспространении ядерного оружия очень тесно связан и сейчас с проблемой использования мирных ядерных взрывов после 2006 года. Читаем: «Статья V. Каждый из участников настоящего Договора обязуется принять соответствующие меры с целью обеспечения того, чтобы в соответствии с настоящим Договором, под соответствующим международном наблюдением и посредством соответствующих международных процедур потенциальные блага от любого применения ядерных взрыва были доступны государствам-участникам настоящего Договора, не обладающим ядерным оружием на не дискриминационной основе, и чтобы стоимость использования взрывных устройств для таких участников Договора была такой низкой, насколько это возможно, не включала расходы по их исследованию и усовершенствованию. Государства-участники настоящего Договора, не обладающие ядерным оружием, будут в состоянии получать такие блага в соответствии со специальным международным соглашением или соглашениями через соответствующий международный орган… Переговоры по этому вопросу начнутся так скоро, как это возможно, после вступления в силу настоящего договора. Государства-участники настоящего Договора, не обладающие ядерным оружием, которые пожелают этого, могут получать блага в соответствии с двухсторонними соглашениями».

В соответствии с этой статьей Договора о нераспространении ядерного оружия международное наблюдение за соблюдением этого Договора Организацией объединенных наций было возложено на МАГАТЭ. К началу 70-х годов в МАГАТЭ была создана специальная международная организация, начавшая разработку документов, содержание которых должно было обеспечить выполнение невоенных ядерных взрывов в интересах всех стран, не обладающих ядерным оружием и присоединившихся к Договору о нераспространении ядерного оружия и к странам, имеющим ядерное оружие. Эти страны, согласно пункту V, были обязаны выполнять работы в интересах обеспечения выполнения взрывных ядерных работ всех стран. Разработка этих документов выполнялась на хорошем уровне и с темпами, свидетельствовавшими о добросовестной и интенсивной работе специальной Комиссии МАГАТЭ. Кроме работ, выполнявшихся в интересах подготовки и принятия необходимых документов с 1970 года по 1976 год МАГАТЭ организовало и провело пять открытых симпозиумов, содержавшие доклады и сообщения, посвященные теоретическим и экспериментальным исследованиям, которые были выполнены в интересах мирных ядерных взрывов. Материалы симпозиумов докладывались представителями СССР, США, Франции, Великобритании, Австралии, Индии, Японии, Южной Африки, Венесуэлы, Египта и других стран. В некоторых странах были разработаны и выполнены исследовательские программы в интересах мирных ядерных взрывов.

Так, исследовательская программа США «Плаушер», была начата 10 ноября 1961 году. За время ее выполнения, в основном на ядерном полигоне в Неваде, было взорвано под землей с разными глубинами заложения 33 ядерных заряда. 17 мая 1973 года работы по программе были прекращены. Причины этому кроются не в широко разрекламированном мнении, что мирные ядерные взрывы невыгодны и к тому же таят в себе повышенную радиоактивную опасность, а из-за жесткой конкуренции, которую широко и умело развернули сторонники других методов выполнения горных работ.

По моему мнению, перспектива развития взрывной дейтериевой энергетики тесно связана с Договором о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ). Этот Договор большинством экспертов рассматривается как очень важный шаг не только к запрещению ядерных испытаний, но к окончательному запрету всего ядерного оружия и любых ядерных взрывов, как дурной пример поползновений к новому витку ядерных вооружений. Будучи не один раз в Женеве в 1994–1996 годах, где очень тщательно и, я бы сказал, придирчиво обсуждался ДВЗЯИ, я не раз задавал и себе, и другим участникам этих обсуждений такие вопросы, на которые собеседник невольно давал мне откровенные ответы. Если подвести итог этих бесед и размышлений о их содержании, то у меня осталось впечатление, что никаких пока ядерных взрывов не будет, неизвестно, до каких пор и для каких стран. Поразмыслив над содержанием 1-й статьи Договора о ДВЗЯИ, я еще и еще раз приходил к нежелательному для меня выводу. Убедитесь и вы, что ДВЗЯИ принят для запрета ядерных взрывов вообще:

«1) Каждое государство-участник обязуется не производить любой испытательный взрыв ядерного оружия и любой другой ядерный взрыв, а также запретить и предотвратить любой такой взрыв в любом месте, находящемся под его юрисдикцией или контролем.
2) Каждое государство-участник обязуется далее воздерживаться от побуждения, поощрения или какого-либо участия в проведении любого испытания ядерного оружия и любого другого ядерного взрыва».

Естественно, придя к неутешительному для себя выводу, я не потерял надежду восстановить законность проведения мирных ядерных взрывов. Во-первых, после десятилетнего срока запрета любых ядерных испытаний стало очевидным, что развитию и совершенствованию ядерного оружия не мешает запрет на ядерные испытания. Это может означать только одно: ядерных зарядов в ядерных странах создано достаточно, чтобы ядерное оружие можно было совершенствовать еще долго, не разрабатывая новые ядерные заряды. Во-вторых, мирное использование ядерных взрывов и их разработка были запрещены по какой-то другой причине, не относящейся к опасности ядерного распространения, малой рентабельности или загрязнению среды при применении мирных ядерных взрывов. Возможно, что этому виду ядерных взрывов именно в силу их рентабельности мешают, прежде всего, серьезные конкуренты, выступающие против развития как термоядерной энергетики, так и мирных ядерных взрывов, использующихся для увеличения эффективности добычи нефти и газа. В-третьих, возникает и такой вопрос, особенно сейчас, когда потребность в нефти и газе непрерывно возрастает: почему запрещено использование мирной взрывной ядерной энергетики, и никто об этом не говорит и не пишет? Ответ на этот вопрос может быть только один: кому-то и сейчас невыгодно использование новых эффективных методов с применением мирных ядерных взрывов. А между тем нельзя забывать, что наряду с оружием создавались и орудия созидательного труда. Порохом подрывали не только крепости, но и прокладывали дороги, убирали препятствия и прочие полезные работы. Примеров творческого труда с применением взрывов химических взрывчатых веществ не меньше, чем примеров бессмысленного уничтожения этого труда. Именно труд, а не уничтожения результатов его, был и будет источником жизни на земле. Другими словами, ядерные взрывы в мирных целях надо широко применять и в научных, исследовательских целях, и в промышленных целях. Потому что с ростом мощности взрывов растет и их эффективность. Мысли о выполнении ядерных взрывов в мирных целях возникли сразу же, как только люди впервые увидели ядерный взрыв. Невиданная ранее мощь ядерного взрыва невольно вызывала желание использовать ее не для уничтожения людей, а для созидательного труда.

Итак, в начале XXI века все четче и четче стали выявляться признаки общечеловеческого, глобального кризиса. Горючие материалы – основа основ энергетика – стали катастрофически быстро перерабатываться в дым. Похоже, человечество все более и более приближается к эре исчезновения тепла и света. Древний миф о Прометее обретает другой смысл: глупый орел, клевавший его печень, добился своего. Прометей умрет, а вслед за ним сдохнет и орел: у него кончится еда. Таков удел всех паразитов, но умирать никому не хочется, приходится искать и искать выход из складывающейся мрачной перспективы глобального кризиса. Одним из таких выходов может стать нелегкий, но единственно реальный путь – развивать термоядерную взрывную энергетику. Как показало обсуждение общего собрания РАН, посвященное решению проблем энергетики, есть много интересных проектов, но они не решают главную проблему глобальной и устойчивой энергетики. Такой энергетикой может быть термоядерная взрывная энергетика.

От редакции

Наверняка среди наших авторов и читателей у академика Б.В.Литвинова найдется много единомышленников. Рассказывают, что во время посещения музея РФЯЦ-ВНИИТЭФ в г.Снежинске глава Росатома С.В.Кириенко задержался у стенда, рассказывающего о мирных ядерных взрывах, с интересом слушая комментарий на эту тему академика Литвинова. Но, похоже, эта идея так и умрет вместе со своими носителями. Потому что на пути воплощения большой научной идеи встала большая политика – Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Призванный предотвратить разработку и испытание ядерного оружия, он неожиданно превратился в тормоз научно-технического прогресса. Что ж, такое случается в истории. Может быть, новый руководитель Росатома, имея большую поддержку Запада, инициирует пересмотр некоторых статей ДВЗЯИ? Ясно одно: самим ученым с этой задачей не справиться.

А научному сообществу, озабоченному продвижением своих инновационных идей, нужно понимать и другое. Самая интересная, самая жизнеутверждающая идея сегодня обречена на забвение, если под нее не будет найден заказчик, экономически заинтересованный в ней. На Западе посредниками между учеными и промышленниками выступают венчурные фонды, бизнес которых ориентирован на практическое и технологическое использование результатов научных достижений, еще не опробованных на практике. Подобного рода организации в нашей стране тоже начали создаваться. Кстати, в Уральском федеральном округе, на территории которого расположен РФЯЦ-ВНИИТФ, с недавних пор работает Уральский венчурный фонд и созданный в 2004 году в г.Челябинске Южно-Уральский Венчурный фонд «Инновации. Технологии. Развитие». Может быть, специалисты этих фондов подскажут академику Литвинову и его коллегам, в каком направлении действовать. В свою очередь мы готовы рассказать об удачном (или неудачном) опыте сотрудничества бизнеса и науки.

назад

Материалы из архива

9.2009 АЭС – не игрушка

Владислав Егоров, депутат Законодательного собрания Нижегородской области: - Есть ли у российского правительства силы, энергия, воля для того, чтобы еще и создавать что-то новое, наукоемкое, технологичное и обеспечивать при этом безопасность граждан? У меня очень большие сомнения, что российская власть обладает сегодня этими качествами. Поняв это, граждане вправе не доверять ей в этом вопросе, поскольку при том развале научной и технологичной системы, который мы сегодня наблюдаем, нет никаких гарантий безопасности эксплуатации атомной станции.

6.2008 Когда облученное топливо реакторов РБМК отправится на сухое хранение?

Генеральный директор ФГУП «ГХК» Петр Гаврилов: - По директивному графику, утвержденному руководством Росатома, срок ввода первой очереди сухого хранилища на Горно-химическом комбинате (ХОТ-2) - декабрь 2009 года, а на полное развитие - 2015 год. Сегодня финансирование стройки ведется из Федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности» (ФЦП ЯРБ), утвержденной Постановлением правительства РФ №444 от 13 июля 2007 года.

3.2006 Принцип СП: ваш продукт – наши технологии

"Урал может стать местом реализации совместного российско-иранского проекта в сфере атомной энергетики. О нем в конце февраля принципиально договорились в Тегеране… При этом не исключается, что заказы, имеющие отношение к иранской ядерной программе, получат и другие предприятия отрасли, расположенные в Уральском округе" (ИА REGNUM)