ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Общие понятия

Следующей по сложности активации является реакция D + 3Не, которая происходит достаточно чисто: без выделения радиоактивных веществ и нейтро­нов. Еще одной чистой реакцией считается реакция 3Н + 3Не.

Особенностью этой реакции является то, что 3Не не существует в природе в

U

естественном виде и его нужно получать с использованием «грязной» техноло­гии путем синтеза Li и Н. Однако есть предположения, что на Луне находятся миллиарды тонн этого вещества.

Тритий поступает на поверхность Луны с солнечным ветром в течение мил­лиардов лет. На Земле же 3Н задерживается в атмосфере и в конечном итоге

испаряется назад в космическое пространство.

Рассмотрим интересную реакцию с участием 11В — распространенного изо­топа бора:

ЧВе + {Н -» ЧС* -> зНе + !Ве. (21)

1 О Ні

Здесь ІС — это известный в ядерной физике нестабильный изотоп углерода,

который спонтанно делится на альфа-частицу; J Be — крайне нестабильный изотоп с временем жизни 2 • 10~16 с, являющийся источником альфа-частиц:

!Ве -> 2tHe.

Общая реакция

ЧВе+}Н-»32Не

или

}Н + ^Вен - —> За

Реакция является тройной альфа-реакцией, и она может лечь в основу со­здания столкновительного синтез-реактора. Такой реактор до сих пор еще не создан. Если бы он заработал, то мы имели бы экологически чистый ядерный реактор, использующий топливо, которое в изобилии находится на Земле. При этом минимальная мощность у таких реакторов может быть не слишком боль-

как, например, у Токамака, который, для того чтобы стабильно работать, по оценкам, должен иметь мощность не менее 10 ГВт.

Нужно также отметить, что 10 В дает тройную альфа-реакцию при взаимо-

действии с деитерием:

'.В + ?D -> ЗІНе

Оба рассматривавшихся выше изотопа бора широко распространены в при­роде, кроме того, они стабильны и нерадиоактивны. Бор, который находится на

Земле, на 20 % состоит из 10В и на 80 % из 11В.

1.11. Ядерная энергия Лг 49

Тройная альфа-реакция также может играть важную роль в реакции холод­ного ядерного синтеза (если такой процесс может существовать в принципе, см. ниже/.

В табл. 1.11 приведены данные о доле энергии, которая передается нейтронам на различных этапах ядерных реакций.

Хотя на данный момент и не существует действующих прототипов реакторов ядерного синтеза, они могут стать основным источником энергии лет через 50. Если это произойдет, то они будут удовлетворять основным потребностям че­ловечества в энергии и позволят избежать будущего энергетического коллапса, связанного с исчерпанием традиционных ископаемых источников энергии.