Китай об­на­ру­жил «без­гра­нич­ный» ис­точ­ник энер­гии, ко­то­рый может «обес­пе­чи­вать стра­ну энер­ги­ей в те­че­ние 60 000 лет»

Гор­но­до­бы­ва­ю­щий ком­плекс Баян-​Обо во Внут­рен­ней Мон­го­лии, ав­то­ном­ном ре­ги­оне на се­ве­ре Китая, может со­дер­жать до­ста­точ­но тория, чтобы «почти на­все­гда» обес­пе­чить по­треб­но­сти Китая в элек­тро­энер­гии, как по­ка­за­ло на­ци­о­наль­ное ис­сле­до­ва­ние.

Этот слабо ра­дио­ак­тив­ный эле­мент можно ис­поль­зо­вать для со­зда­ния типа атом­ной элек­тро­стан­ции под на­зва­ни­ем «ре­ак­тор на рас­пла­вах солей», ко­то­рая может вы­ра­ба­ты­вать огром­ное ко­ли­че­ство энер­гии.

По сло­вам экс­пер­та, один толь­ко этот ра­дио­ак­тив­ный ме­талл может про­из­ве­сти ре­во­лю­цию в ми­ро­вом про­из­вод­стве энер­гии, по­ло­жив конец все­мир­ной за­ви­си­мо­сти от ис­ко­па­е­мо­го топ­ли­ва.

Со­глас­но рас­сек­ре­чен­но­му от­чё­ту с по­дроб­ным опи­са­ни­ем ис­сле­до­ва­ния, ко­то­рое за­вер­ши­лось в 2020 году, за­па­сы тория в Китае, ко­то­рые уже из­вест­ны как круп­ней­шие в мире, на самом деле могут на несколь­ко по­ряд­ков пре­вы­шать преды­ду­щие оцен­ки.

В недав­нем от­чё­те го­во­рит­ся о по­тен­ци­аль­но клю­че­вой роли тория в от­хо­дах гор­но­до­бы­ва­ю­щей про­мыш­лен­но­сти Китая. По оцен­кам учё­ных, при пол­ной раз­ра­бот­ке гор­но­до­бы­ва­ю­щий ком­плекс может дать 1 мил­ли­он тонн тория, со­глас­но The South China Post, ко­то­рая по­лу­чи­ла рас­сек­ре­чен­ный отчёт об ис­сле­до­ва­нии.

Со­глас­но ис­сле­до­ва­нию, опуб­ли­ко­ван­но­му в ян­ва­ре в ки­тай­ском жур­на­ле Geological Review, всего за пять лет в от­хо­дах гор­но­до­бы­ва­ю­щей про­мыш­лен­но­сти на одном ме­сто­рож­де­нии же­лез­ной руды во Внут­рен­ней Мон­го­лии на­ко­пи­лось до­ста­точ­но тория, чтобы удо­вле­тво­рить энер­ге­ти­че­ские по­треб­но­сти до­мо­хо­зяйств США более чем на 1000 лет.

Ис­сле­до­ва­ние вы­яви­ло 233 зоны, бо­га­тые то­ри­ем, по всей стране и, если дан­ные точны, поз­во­ля­ет пред­по­ло­жить, что за­па­сы тория в Китае зна­чи­тель­но пре­вы­ша­ют преды­ду­щие оцен­ки.

По оцен­кам, тория в 500 раз боль­ше, чем урана-​235, ос­нов­но­го топ­ли­ва, ис­поль­зу­е­мо­го в обыч­ных ядер­ных ре­ак­то­рах.

По срав­не­нию с ура­ном у этого ис­точ­ни­ка энер­гии есть много пре­иму­ществ: в то­ри­е­вых ре­ак­то­рах с рас­плав­лен­ной солью прак­ти­че­ски не об­ра­зу­ют­ся ра­дио­ак­тив­ные от­хо­ды, что, ко­неч­но, хо­ро­шо для окру­жа­ю­щей среды и они не тре­бу­ют во­дя­но­го охла­жде­ния.

«Более века стра­ны вели войны из-за ис­ко­па­е­мо­го топ­ли­ва. Ока­зы­ва­ет­ся, бес­ко­неч­ный ис­точ­ник энер­гии на­хо­дит­ся прямо у нас под но­га­ми», — рас­ска­зал South China Post ис­сле­до­ва­тель из Пе­ки­на, го­во­рив­ший на усло­ви­ях ано­ним­но­сти.

Гор­но­до­бы­ва­ю­щий ком­плекс Баян-​Обо во Внут­рен­ней Мон­го­лии, ав­то­ном­ном ре­ги­оне на се­ве­ре Китая, может со­дер­жать до­ста­точ­но тория, чтобы «почти на­все­гда» обес­пе­чить по­треб­но­сти Китая в элек­тро­энер­гии для бы­то­вых нужд, как по­ка­за­ло на­ци­о­наль­ное ис­сле­до­ва­ние.

Экс­перт, объ­яс­няя зна­че­ние от­кры­тия, за­явил, что «у каж­дой стра­ны есть торий» и утвер­ждал, что его ис­поль­зо­ва­ние может про­из­ве­сти ре­во­лю­цию в энер­ге­ти­че­ской от­рас­ли.

«Пред­ставь­те себе гру­зо­вые суда, осна­щён­ные ре­ак­то­ра­ми раз­ме­ром с кон­тей­нер, ко­то­рые го­да­ми пе­ре­се­ка­ют оке­а­ны без до­за­прав­ки», — ска­зал гео­лог.

Таким об­ра­зом, было вы­ска­за­но пред­по­ло­же­ние, что гор­но­до­бы­ва­ю­щий ком­плекс Баян-​Обо по­тен­ци­аль­но может про­из­во­дить до­ста­точ­но энер­гии, чтобы обес­пе­чить энер­ги­ей всю тер­ри­то­рию Китая на 60 000 лет.

Ра­бо­чие тру­дят­ся на ред­ко­зе­мель­ном руд­ни­ке в рай­оне Баян-​Обо 28 но­яб­ря 2010 года в Бао­тоу, Внут­рен­няя Мон­го­лия, Китай.

Од­на­ко экс­пер­ты пре­ду­пре­жда­ют, что эко­но­ми­че­ски эф­фек­тив­ное из­вле­че­ние и ком­мер­че­ская раз­ра­бот­ка ре­ак­то­ров на ос­но­ве тория оста­ют­ся слож­ной за­да­чей.

В про­шлом году Китай одоб­рил стро­и­тель­ство пер­во­го в мире за­во­да по про­из­вод­ству то­ри­е­вых ре­ак­то­ров на рас­пла­вах солей (TMSR) в пу­стыне Гоби.

Со­глас­но от­чё­ту Шан­хай­ско­го научно-​исследовательского и про­ект­но­го ин­сти­ту­та ядер­ной энер­ге­ти­ки, ожи­да­ет­ся, что ре­ак­тор будет вы­ра­ба­ты­вать 10 ме­га­ватт элек­тро­энер­гии.

Пекин утвер­жда­ет, что завод будет вве­дён в экс­плу­а­та­цию к 2029 году и по­мо­жет Китаю до­стичь «энер­ге­ти­че­ской неза­ви­си­мо­сти».

Ис­сле­до­ва­те­ли по всему миру уже много лет об­суж­да­ют воз­мож­ность ис­поль­зо­ва­ния тория — встре­ча­ю­ще­го­ся в при­ро­де слабо ра­дио­ак­тив­но­го ме­тал­ла — в ка­че­стве ос­нов­но­го ис­точ­ни­ка энер­гии.

По сло­вам ис­сле­до­ва­те­лей, ис­поль­зо­ва­ние тория в ре­ак­то­рах на рас­пла­вах солей в дол­го­сроч­ной пер­спек­ти­ве при­ве­дёт к об­ра­зо­ва­нию менее ток­сич­ных от­хо­дов, ко­то­рые будет проще пе­ре­ра­ба­ты­вать.

До­бы­ча тория, ко­то­рая тре­бу­ет зна­чи­тель­ных ин­ве­сти­ций в ис­сле­до­ва­ния и раз­ра­бот­ки, в ос­нов­ном ве­дёт­ся в Китае.

США также про­ве­ли оцен­ку ряда топ­лив­ных цик­лов на ос­но­ве тория.

***

Как можно ис­поль­зо­вать торий для про­из­вод­ства без­гра­нич­ной энер­гии?

Торий — от­но­си­тель­но рас­про­стра­нён­ный, слег­ка ра­дио­ак­тив­ный эле­мент, ко­то­рый обыч­но по­лу­ча­ют как по­боч­ный про­дукт при до­бы­че ред­ко­зе­мель­ных ме­тал­лов.

Сам по себе торий не яв­ля­ет­ся де­ля­щим­ся ве­ще­ством, то есть он не рас­па­да­ет­ся на дру­гие изо­то­пы. Это озна­ча­ет, что его нель­зя ис­поль­зо­вать в стан­дарт­ном ядер­ном ре­ак­то­ре, как уран-232.

Од­на­ко торий можно ис­поль­зо­вать для со­зда­ния ре­ак­то­ра но­во­го типа, на­зы­ва­е­мо­го ре­ак­то­ром на рас­пла­вах солей.

Торий «пло­до­вит», то есть атом тория может пре­вра­тить­ся в атом урана-​232 при бом­бар­ди­ров­ке ней­тро­на­ми.

В ре­ак­то­ре с рас­плав­лен­ной солью торий рас­тво­ря­ет­ся в го­ря­чей жид­кой соли и ис­поль­зу­ет­ся для «раз­мно­же­ния» урана, ко­то­рый затем рас­щеп­ля­ет­ся с вы­де­ле­ни­ем тепла.

Затем эта жид­кость цир­ку­ли­ру­ет через теп­ло­об­мен­ник, чтобы от­ве­сти из­бы­точ­ную энер­гию и про­дук­ты де­ле­ния, остав­ляя торий для по­втор­но­го за­пус­ка ре­ак­ции.

Ре­ак­то­ры на рас­пла­вах солей об­ла­да­ют рядом пре­иму­ществ, но глав­ное из них за­клю­ча­ет­ся в том, что они могут быть неболь­ши­ми, про­из­во­дить мало ра­дио­ак­тив­ных от­хо­дов и не под­вер­же­ны риску рас­плав­ле­ния ак­тив­ной зоны.

Тео­ре­ти­че­ски такая кон­струк­ция ре­ак­то­ра могла бы пре­вра­тить чрез­вы­чай­но рас­про­стра­нён­ный эле­мент в прак­ти­че­ски неогра­ни­чен­ный ис­точ­ник энер­гии.

Этот про­цесс более эф­фек­ти­вен, чем в обыч­ных ура­но­вых ре­ак­то­рах, про­из­во­дит зна­чи­тель­но мень­ше ядер­ных от­хо­дов и сни­жа­ет риск ядер­ных ка­та­строф.

По­сколь­ку торий встре­ча­ет­ся в при­ро­де в изоби­лии, его на­зы­ва­ют по­тен­ци­аль­но «без­гра­нич­ным» ис­точ­ни­ком ядер­ной энер­гии.

Боль­ше ин­те­рес­ных ста­тей, ко­то­рые я не успе­ваю пе­ре­во­дить, но ко­то­рые можно по­чи­тать через онлайн-​переводчики, можно найти здесь: t.me/murrrzio