PRoAtom

(Всего: 0)
от на 10/08/2019

По глобальному исчерпанию химического топлива несколько слов.
Встречал цифру прогнозных мировых запасов угля 14800 миллиардов тонн. Она соответствует глубине шахт до 2 километров, то есть перелопачиванию одной тысячной всего объёма планеты. Эта максимальная для пребывания человека глубина шахт определяется термическим градиентом 40 Цельсия на километр, который в свою очередь - выделением тепла от распадов урана и тория. В принципе, скважинами для добычи нефти, газа и урана методом подземного выщелачивания, сейчас доступна глубина 12 километров, в перспективе округленно 20 км, соответствующая перелопачиванию 1% всего объема планеты.

Сжигание 14800 миллиардов тонн угля подняло бы содержание СО2 в атмосфере Земли до 1%, то есть в принципе это возможно только потают льды Гренландии (подъем океана на 6 метров) и Антарктиды (ещё на 80 метров). В принципе таяние льдов некритично: сколько земли затопит, столько и высвободится из-подо льда для хозяйственной деятельности человека.

Однако население планеты по целому ряду параметров - обеспечения продовольствием, пресной водой - при нынешнем технологическом укладе и климате - соответствует максимальной численности жителей планеты округленно 27 миллиардов человек: по 200 на квадратный километр. Обеспечение мощностью на нынешнем российском уровне, т.е. 100 тысяч ГВт тепловых, позволит обеспечить 14800 миллиардами тонн угля 75 лет потребления то есть 1 поколение угольных электростанций. Дальше надо переходить на реакторы деления или на дейтериевую энергетику термоядерного синтеза.

Считаю, термояд возможен только при создании сверхпроводников с температурой более 300 кельвинов что в ближайшее время недостижимо. Потому основа всего - реакторы деления: за Земле 10 в 14 степени тонн урана и тория. Каждый год 40 тысяч тонн из них альфа-распадами превращается в изотопы свинца, то есть работает природный радиоизотопный источник мощностью 25000 Гигаватт.

Для обеспечения стационарной энергетики 27 миллиардов по нынешнему российскому скромному нормативу - 4000 Ватт на человека тепловых и 1600 Вт электрических - нужны бридеры тепловой мощностью 100 тысяч ГВт, в осколки деления будет делиться 40 тысяч тонн урана-238. Столько же сколько в природе, где все ИИИ - открытые.
Запаса урана-238 и тория-232 в таком случае - что 10 в 14 весьма точно определено по геотермальному теплу которое в свою очередь по термическому градиенту - достаточно на Земле на 2,5 миллиарда лет. Другое дело что норматив в будущем на душу населения будет выше, и будут подключать дейтериевую энергетику в далеком будущем.

После создания энергетики быстрых реакторов электрической мощностью 40000 ГВт,на что уйдёт больше 100 лет, при КВ=1,13 имеем 5000 тонн в год избыточного плутония на всё про всё: и на корабельные реакторы, и на межпланетные полёты с ЯРД где плутония потребуется очень много.

Вышесказанное - наиболее современное видение ближайших десятилетий. Не надо бояться ОЯТ. Если от урана-238 и кислорода отделить актиноиды, отделить осколки деления и разделить на отдельные химические элементы, каждый из них является ценным материалом, в ряде случаев платиновой группы.

Осколки выдерживаем 600 лет перерабатывая каждые 100 лет для возврата изотопов меньше МЗА (минимально значимой активности) в обычную технику. Актиноиды возвращаем в быстрый реактор где их равновесное количество.

И ещё такой момент: не надо параноидально бояться распространения делящихся материалов. Потери, которые понесли Россия и русские в республиках бывшего СССР в людях и имуществе, эквивалентны применению нескольких десятков ядерных бомб. Или даже сотен. Тем миллионам бывших наших граждан, кого ножами в 1990-е вырезали в Чечне, Дагестане или в средней Азии - им нет разницы что против них применялось стрелковое и холодной оружие а не самодельные ядерные заряды из украденного оружейного урана или плутония.