Ядерные отходы могут стать источником топлива для будущих термоядерных реакторов

Критическая нехватка топлива для термоядерных реакторов может иметь довольно парадоксальное решение. Физик из Лос-Аламосской национальной лаборатории утверждает, что топливо для термоядерных реакторов можно производить из отходов, созданных ядерными реакторами на АЭС, где происходит реакция деления, а не синтеза атомов, пишет New Atlas.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Если термоядерная энергетика станет реальностью, то она сможет обеспечить человечество практически безграничной энергией, полученной с помощью термоядерного синтеза. Но существует проблема с достаточным количеством топлива для термоядерного синтеза.

Вместо расщепления атомов урана или плутония для получения энергии, термоядерный синтез основан на слиянии атомов водорода с образованием гелия. Сложность заключалась в том, что разрабатываемые термоядерные реакторы работают не на обычном водороде. Им нужны изотопы водорода дейтерий и тритий.

Дейтерий относительно редко встречается в океанах Земли, но поскольку речь идет о триллионах тонн этого вещества, это не проблема. Но тритий не встречается в природе и его приходится производить. По оценкам запасы трития составляют всего примерно 24 килограмма и это связано со сложностью его производства и тем, что это производство очень дорогое. Поэтому килограмм трития стоит примерно 33 млн долларов. Основным производителем трития являются ядерные реакторы в Канаде.

Физик Теренс Тарновски считает, что тритий можно получать из тысяч тонн ядерных отходов, которые производят ядерные реакторы на АЭС. Ученый утверждает, что современные технологии позволяют создавать тритий в большом количестве и с меньшими затратами из ядерных отходов.

Идея заключается в том, чтобы взять отходы, состоящие из урана, плутония и других радиоактивных элементов, поместить их в расплавленную литиевую соль и бомбардировать высокоэнергетическими частицами в ускорителе частиц. Это приведет к расщеплению атомов и выбросу потока нейтронов. Эти нейтроны будут взаимодействовать с литием, что приведет к образованию трития.

Расчеты физика показывают, что такая система производства трития позволит получать 2 килограмма трития в год. Этого количества трития, если его использовать для термоядерного синтеза, хватило бы для обеспечения электроэнергией сотен тысяч домов в США в течение года.

Как уже писал Фокус, ученые создали новое ядерное топливодля космических полетов, которое может существовать более 400 лет. Исследователи считают, что изотоп америция является хорошей заменой изотопа плутония для получения энергии, питающей космические аппараты.

Также Фокус писал о том, что 3 октября межзвездная комета 3I/ATLAS пролетит мимо Марса на расстоянии 30 миллионов километров. Это в 9 раз ближе, чем межзвездный объект пролетит мимо Земли. Ученые собираются использовать орбитальные аппараты, которые вращаются вокруг Марса для изучения гостя из другой звездной системы.