Екологічні, енергетичні й біологічні аспекти індукційного методу дезактивації радіоактивних відходів

За даними Міжнародного агентства з атомної енергії світові запаси урану становлять 8…10 млн. тонн. На таких запасах ядерна енергетика зможе працювати лише декілька десятків років. Однак ядерна енергетика здатна відновлювати штучне ядерне паливо – плутоній-239, хоча й дорожче в 3 – 4 рази від збагаченого природного.
Такого палива може вистачити людству ще на декілька сот років. Але ядерна енергетика виробляє велику кількість радіоактивних ядерних відходів, які становлять досить значну небезпеку для біосфери і їх потрібно дезактивувати та іммобілізувати. Цей процес сьогодні зводиться до розчинення відходів до певних норм радіоактивності з наступним цементуванням, бітумованням, склованням та іммобілізацією. Об'єми цих робіт та кошти на їх виконання дуже значні. Тільки один реактор АЕС дає для дезактивації відпрацьованого палива майже 100 тонн за один цикл. А якщо таких реакторів багато, то для цього потрібна ціла переробна галузь. Через це сьогодні думки учених спрямовані на пошуки екологічно чистих відновлювальних енергетичних ядерних технологій. Висуваються навіть сміливі проекти щодо створення реакторів-дезактиваторів для перетворення радіоактивних відходів у нерадіоактивні з отриманням тепла. Їх сміливість полягає у тому, що ще зовсім недавно процеси альфа- та бета-розпадів вважалися некерованими. А, що мало б дати людству керування ними? альфа -розпад має лінійчатий спектр випромінювання, а його середня енергія альфа -частинок становить ~ 6 МеВ. Г-промені при альфа - та бета -розпадах також мають лінійчаті спектри випромінювання з енергіями гамма-фотонів від 0,1 до декількох МеВ. Б-частинки мають неперервний енергетичний спектр випромінювання, а середній, наприклад, для вісмуту-210 становить 0,35 МеВ. Отже, в середньому при бета -розпаді одного ядра з урахуванням гамма -фотонів виділяється ~ 1 МеВ енергії і ядерні відходи за теплотворною здатністю мають переважати вуглеводневі палива на 4 – 5 порядків. З цього випливає, що ядерна енергетика іммобілізує значно більше енергії ніж споживає.
       Однак, уже сьогодні запропонована електромагнітна теорія нуклонів, що ґрунтується на ідеї Резерфорда про складну будову нейтрона, яка передбачає керування процесом бета -розпаду. А це означає, що певну кількість бета -радіоактивних відходів можна неперервно перетворювати у нерадіоактивні з отриманням тепла. Отже, справа залишається тільки за експериментальною перевіркою теорії. Якщо вона підтвердиться, то людство отримає природного ядерного палива ще на декілька тисяч років і назавжди позбудеться від “Домоклового меча”, що прихований у довкіллі. 
       Принцип керування процесом бета-розпаду нейтронів у ядрах має полягати у наступному. Якщо радіонуклід, що є джерелом бета - та гамма -випромінювання, рухається у певному поперечному магнітному полі, то на всі його заряди, у тому числі й на нестабільні нейтрони, що знаходяться на зовнішніх оболонках ядер, буде діяти сила Лоренца, яка приведе їх до збудженого стану, миттєвого розпаду, утворенню неперервних електрон-антинейтринних спектрів й стабільних ядер із наступним порядковим номером у періодичній таблиці хімічних елементів, а в слід за розпадом нейтронів через 10–12…10–14 с протони, що утворилися після розпаду нейтронів, повернуться до основного стану й випромінять гамма-фотони. Ці фотони при поглинанні певною речовиною перетворюються в теплову й електричну енергію, яка може використовуватися на відновлення з води екологічно чистого водневого палива, підтримання процесу дезактивації та інші потреби людства. Способи перетворення гамма -фотонів у тепло сьогодні досить добре розроблені й успішно застосовуються у термоядерних реакторах. Конструктивно реактор-дезактиватор має входити до складу котлоагрегату сучасної ТЕС і його місцем установки має бути паливна камера. З лабораторними дослідженнями по керуванню процесом дезактивації радіоактивних відходів та встановленню теплотворної здатності різних видів радіонуклідів можна впоратися менше, ніж за 1 рік. Ці дослідження не потребують значних коштів на обладнання лабораторії. Експериментальну первірку електромагнітної теорії нуклонів можливо здійснити і в Laboratoire Leon Brillouin (Франція).
 
Екологічні, енергетичні й біологічні аспекти індукційного методу дезактивації радіоактивних відходів / Скібінський Л.П., Петрук В.Г., Кухарчук В.В. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф., 4–7 жовтня 2006 р.: тези допов. – Вінниця, 2006. – С. 234.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”,  4-7 жовтня, 2006 р.
Вінницький національний технічний університет
Секція 5 “Інженерні шляхи вирішення екологічних проблем України. Альтернативні (відновлювальні) джерела енергії ”.
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet