Ядерні відходи можуть стати джерелом палива для майбутніх термоядерних реакторів

Критична нестача палива для термоядерних реакторів може мати досить парадоксальне рішення. Фізик із Лос-Аламоської національної лабораторії стверджує, що паливо для термоядерних реакторів можна виробляти з відходів, створених ядерними реакторами на АЕС, де відбувається реакція поділу, а не синтезу атомів, пише New Atlas.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Якщо термоядерна енергетика стане реальністю, то вона зможе забезпечити людство практично безмежною енергією, отриманою за допомогою термоядерного синтезу. Але існує проблема з достатньою кількістю палива для термоядерного синтезу.

Замість розщеплення атомів урану або плутонію для отримання енергії, термоядерний синтез заснований на злитті атомів водню з утворенням гелію. Складність полягала в тому, що розроблювані термоядерні реактори працюють не на звичайному водні. Їм потрібні ізотопи водню дейтерій і тритій.

Дейтерій відносно рідко зустрічається в океанах Землі, але оскільки йдеться про трильйони тонн цієї речовини, це не проблема. Але тритій не зустрічається в природі і його доводиться виробляти. За оцінками запаси тритію становлять лише приблизно 24 кілограми і це пов'язано зі складністю його виробництва і тим, що це виробництво дуже дороге. Тому кілограм тритію коштує приблизно 33 млн доларів. Основним виробником тритію є ядерні реактори в Канаді.

Фізик Теренс Тарновскі вважає, що тритій можна отримувати з тисяч тонн ядерних відходів, які виробляють ядерні реактори на АЕС. Вчений стверджує, що сучасні технології дають змогу створювати тритій у великій кількості та з меншими витратами з ядерних відходів.

Ідея полягає в тому, щоб узяти відходи, що складаються з урану, плутонію та інших радіоактивних елементів, помістити їх у розплавлену літієву сіль і бомбардувати високоенергетичними частинками в прискорювачі частинок. Це призведе до розщеплення атомів і викиду потоку нейтронів. Ці нейтрони будуть взаємодіяти з літієм, що призведе до утворення тритію.

Розрахунки фізика показують, що така система виробництва тритію дасть змогу отримувати 2 кілограми тритію на рік. Цієї кількості тритію, якщо його використовувати для термоядерного синтезу, вистачило б для забезпечення електроенергією сотень тисяч будинків у США протягом року.

Як уже писав Фокус, вчені створили нове ядерне паливодля космічних польотів, яке може існувати понад 400 років. Дослідники вважають, що ізотоп америцію є хорошою заміною ізотопу плутонію для отримання енергії, що живить космічні апарати.

Також Фокус писав про те, що 3 жовтня міжзоряна комета 3I/ATLAS пролетить повз Марс на відстані 30 мільйонів кілометрів. Це в 9 разів ближче, ніж міжзоряний об'єкт пролетить повз Землю. Вчені збираються використовувати орбітальні апарати, які обертаються навколо Марса для вивчення гостя з іншої зоряної системи.