Тлумачення значення мема (хто не знає), можна почитати тутечки
Починаючи цикл статей про ядерну енергію я постараюся описати кілька моментів, які часто проговорюються побіжно, або взагалі не згадуються при розмові про "ядерної альтернативі" копалиною мінеральним палив.
Стартанём з звичайних цифр і картинок, які іноді набагато більш красномовні, ніж абзаци густого тексту. У кого розвинена ліва півкуля - дивляться на цифри, у кого сильніше образи, за які відповідає права півкуля - вражаюче графіками і красивими картинками.
Ось це - 200 тонн тринітротолуолу (TNT, близький родич якого - динаміт, за гроші від продажу якого, в тому числі, і була заснована Нобелем знаменита Нобелівська премія):
Природна суміш ізотопів урану №238 (U-238) і №235 (U-235), збагачена до реакторної ступеня, має густину енергії, що перевершує щільність енергії бензину в 8 000 000 раз (у вісім мільйонів разів.)
Ну, а якщо порівнювати такий збагачений уран з модними нонче Li-Ion батареями, то щільність урану по енергії виявиться вище щільності енергії в акумуляторах "всього-то" в 120 мільйонів разів.
Зі свинцевими акумуляторами навіть порівнювати не буду - вже дуже смішні цифри виходять.
Коротше, магія великих чисел починається.
Власне кажучи, "ядерний клуб" в світі, за фактом, це набагато більш закрита структура, ніж ЄС, НАТО або G20. У неї не можна потрапити "просто так" - по "праву народження", як в ЛАГ або "за переконаннями", як в Рух Неприєднання.
За фактом, для входу в "ядерний клуб" доводиться покласти на наукові, технологічні, інженерні дослідження, організаційні та виробничі проекти життя і зусилля, як мінімум, одного покоління країни.
А потім треба день за днем, рік за роком, підтримувати та вдосконалювати свої структури і своїх людей, які залучені до процесу забезпечення присутності країни в "ядерному клубі".
Хто зараз складається в "ядерному клубі"? Ось все ті, хто в тій чи іншій мірі залучений в ядерну енергію. Спочатку я довільно розташував "зброярів", які ще й обзавелися своєю ядерною бомбою, потім - реакторщіков, які мають свій діючий реактор, а потім - всіх інших, які в тій чи іншій мірі залучені в використання ядерної енергії.
Спочатку - група лідерів. У смугастих купальниках пливуть вони вперед, до світлого ядерному майбутньому:
Необхідні пояснення? Їх є у мене.
По-перше, у нас є "Велика ядерна сімка" - США, Росія, Франція, Китай, Великобританія, Індія і Пакистан. Військовий ядерний клуб, люди, у яких є можливість влаштувати Вам персональний армагеддец прямо на задньому дворі.
Проти назви кожної з країн є кількість ядерних зарядів, накопичених ними за половину ХХ і початок XXI століття. Хтось може знищити кулька десяток разів, хтось тільки разок - ролі це не грає, будь-який з членів "Великої сімки" може легко втоптати невелику країну в кам'яний вік. Це Вам не ядерні терористи - Північна Корея та Ізраїль, ці хлопці грають по-крупному.
Всі ці країни успішно налагодили у себе збагачення природного урану в промислових кількостях, поставивши на своїй території досить потужні заводи з розділення ізотопів. Власне кажучи, саме на цих заводах і виробляються основні обсяги промислового ядерного палива, оскільки країна, яка видобуває уран, зазвичай не може перетворити його у щось путнє і придатне для ЯПЦ (ядерно-паливний цикл), і продає цей природний уран комусь в "Великий сімці", або ще кільком країнам нижче за списком, у яких є технології поділу ізотопів урану - а потім вже отримує збагачене уранове паливо назад у вигляді красивих паливних "пігулок", як на першій фотографії. Там де в тазику лежить 200 тонн тротилу.
Власне кажучи, вже починаючи з цього етапу відчувається різниця в підходах між російськими і західними технологіями.
Американський (західний) ЯПЦ працює на закісьокісі урану (U3O8), званої ще "жовтим" кеком. Ось ця субстанція, U3O8:
Російський же ЯПЦ спочатку будувався на використанні в якості сировини іншого з'єднання - тетрафторида урану (UF4)
Тому коли мені починають розповідати про те, що "російські всю бомбу вкрали у американців прямо в кресленнях" я їх відсилаю до цього маловідомому фактом. Тому що моя бабуся якраз з усією цією гидотою і працювала в Дніпродзерджинська, на одному з перших збагачувальних підприємств радянського ЯПЦ. І порцеляновий вазочка з красивою зеленою подглазурной розписом у нас стояла на видному місці в гостинному трюмо.
Власне кажучи, на жовтому кеке і тетрафторид урану і закінчується звичайне життя природного урану і починається вже те, за чим пильно стежить МАГАТЕ - поділ ізотопів.
Для цього і жовтий кек і тетрафторид урану перетворюють в газ - гексафторид урану (UF6), який вже легко, за рахунок найменшої різниці у вазі ізотопів (всього 3 нейтрона на кожне ядро!) Розділяється в дуже складних збагачують установках - газових центрифугах і газових диффузорах . В даний час близько 35% збагачення робиться на диффузорах, а 65% - на центрифугах.
Тут список країн, в общем-то, як я сказав, трохи ширше, ніж "Велика сімка", але все одно стиснутий донезмоги - за збагачення ізотопів без попиту і без належного контролю з боку МАГАТЕ б'ють по руках, і боляче. Власне кажучи, питання до Північної Кореї, Ізраїлю та Ірану часто виникають саме з цього приводу. Хоча - рано чи пізно при належному завзятості і нахабства, ясна річ, бомбу собі роблять всі бажаючі.
Ось ці щасливчики-збагачувачі: Аргентина, Бразилія, Великобританія, Німеччина, Ізраїль, Індія, Іран, Китай, Нідерланди, Північна Корея, Пакистан, Росія, США, Франція, Японія.
Крім того, спільне підприємство зі збагачення з Францією мають Бельгія, Італія і Іспанія.
Таким чином, в "ізотопний клубі" у нас складаються - більш-менш офіційно - 15 країн, і ще 3 країни асоційовані з цим клубом.
Дві країни з "ізотопний клубу" - Ізраїль і Північна Корея, судячи з усього, в даний час потихеньку клепають ділиться матеріал під свої військові програми (забивши болт на мирний атом, про що я розповім нижче), ще три країни - Аргентина, Бразилія та Іран - знаходяться в "предпороговом" стані, маючи власні програми з розділення ізотопів, але використовуючи їх поки виключно на цілі мирного атома, а ще дві країни - Німеччина і Японія, під натиском свого "обезьяннего" лобі ( "Назад, в пастораль!" ) сказали ні наркотикам атомної генерації.
Однак, для того, щоб зрозуміти, хто чого вартий в "ізотопний клубі" - наведу дані з ось цього звіту:
На частку Росії припадає 40% від світових потужностей з розділення ізотопів, на частку США - 20%, на частку Франції припадає 15% потужностей, на об'єднану частку Німеччини-Великобританії-Бельгії - ще 22% потужностей зі збагачення.
Всі інші збагачувачі, включаючи Японію, мають не більше 3% від світових потужностей зі збагачення. На сильним-батон може бути і вистачить, а от на створення свого замкнутого ЯПЦ - вже немає.
Тому, як то кажуть "шпайш машт флоу" - немає харвестерів центрифуг - немає збагаченого урану.
Власне кажучи, а чому зійшовся світ на центрифугах? І навіщо окремо ось таким значком (*) в таблиці World Nuclear Association виділено газодіффузное збагачення? А відповідь проста - енергія, енергія і ще раз енергія.
Газодіффузное збагачення створювалося під запити військових.
Американським військовим, власне кажучи, на енергетичні витрати по розділенню ізотопів було елементарно наплювати - їм був потрібен збройовий, високозбагачений уран (для реакторів підводних човнів - це кілька десятків відсотків збагачення, для створення атомної бомби - не менше 75%, а для реакторів, нагадаю - всього 2-4%!), причому швидко! Нафти і енергії було повно, про витрати ніхто не думав, ось і побудували швидко газодіффузние заводи.
Протягом декількох десятків років технології ізотопного збагачення урану в СРСР і в країнах Заходу розвивалися абсолютно ізольовано, хоча все починали з газодифузійній технології. З публікацій непрямих даних СРСР було відомо, яка промислова технологія використовується Заходом.
Але в кінці 1940-х років у країни катастрофічно не вистачало енергії і радянські вчені змушені були шукати альтернативи газодіффузному способу. Надалі зі зрозумілих причин умов Холодної війни газова дифузія і центрифугування стали кожна розвиватися окремо - дифузія на Заході, а центрифуги - в СРСР.
В результаті газодіффузное збагачення виявилося більш ніж в 20 разів енерговитратним, ніж збагачення на центрифугах.
До речі, додаткову пікантність ситуації надає те, що один з творців перших радянських центрифуг - німець Конрад ЦІППО згодом поїхав на Захід, співпрацював з англо-голландським концерном Urenco і розробив іншу модель центрифуги і для них. Саме центрифуги Urenco зумів контрабандою спочатку придбати Пакистан, а потім і через Пакистан - Іран.
Тому, два з трьох основних конкурентів Росії на світовому ринку послуг зі збагачення урану, найбільш потужні компанії - французька компанія Areva (частково) і американська USEC (повністю), до сих пір використовують надзвичайно енерговитратну Газодифузійний технологію. Відцентрової ж технологією в "західному" виконанні спільно володіють європейські компанії Urenco і Areva, але тільки останнє покоління їх центрифуг можливо зможе хоч якось конкурувати з російськими за рівнем енергоспоживання.
Шпайш машт флоу.
Who controls the spice, controls the Universe!
А ось все фарби урану: