Предисловие

 

Как известно даже школьникам, большинство используемых в настоящее время энергоресурсов являются невозобновляемыми. Вопрос только времени – и не такого уж долгого – когда у человечества закончатся газ, нефть и уголь. Будущее за возобновляемыми источниками энергии. Но на текущем уровне технологий становится ясно, что солнечные, водные и ветряные генераторы часто с трудом окупают собственное производство, да еще требуют определенных климатогеографических условий. Следовательно, единственное настоящее будущее возобновляемой энергетики уже сегодня – это атомная энергетика. В связи с недавними новостями с Белоярской АЭС замыкание топливного цикла стало еще ближе, что в теории позволит обеспечить человечество чистой энергией на тысячи лет. Большие АЭС и малые АСММ будут дополнять друг друга, используя разные виды топлива, производимые из отходов того или иного типа реакторов, и так по кругу, что и представляет собой замкнутый ЯТЦ.

Тем не менее, вопрос уменьшения размеров станций – так называемых АСММ, атомные станции малой мощности, – завязан на текущих технологиях. Для уменьшения габаритов станции жизненно необходимы:

– новые конструкционные материалы-отражатели нейтронов (позволит добиться уменьшения критической массы топлива)

– иные эффективные способы выработки электроэнергии, помимо вращения турбины водяным паром (турбинный зал занимает много места, как и контуры циркуляции и охлаждения пара)

– саморегуляция процесса ядерного распада внутри активной зоны реактора (т.н. реактор Феоктистова, в теории способный к саморегуляции за счет физических законов ядерной реакции), что позволит редуцировать громоздкие многоступенчатые системы безопасности и контроля

– принципиально новый вид топлива (для потенциальных АСММ существуют разработки гранулированного композитного уранового топлива, устойчивого к разрушению теплом; шарики, состоящие из урана и графита, покрытые слоем керамики)

В идеале должна получиться атомная «батарейка» с однократной загрузкой топлива на весь срок службы, генерирующая стабильную теплоту, переходящую в электричество без участия турбины (термоэлектрический преобразователь или подобный).

В рассказе, представленном на конкурс, я постаралась описать именно такую «идеальную батарейку».

 

 

 

Текст научно-фантастической работы

Линию горизонта скрывали горы – покрытые лесами по склонам, будто небритые. Василий запнулся о собственную мысль, почесал слегка колючий подбородок и огляделся по сторонам. Лес и предгорья хорошо и долго сохраняли ночную прохладу, и утро ощущалось зябким, отчего хотелось не то вернуться в постель, не то хорошенько умыться и уже сейчас отправиться на рабочую площадку – ждать вертолет.

Позади скрипнула половица. Он обернулся. На пороге стоял, протирая полотенцем голову, его напарник. Лет на восемь младше, невысокий и с виду как будто тощий, но на деле жилистый, юркий и с длинными руками – отлично получается собирать вместе упрямые труднодоступные провода.

– Уже на работу, товарищ Дятлов, ага? – поддел тот вместо приветствия и промокнул полотенцем лицо. Вскинул голову, зажмурился, вдохнул и с шумно, с наслаждением выдохнул.

– Конечно, весь уран себе заберу, а тебе ничего не оставлю, профессор, – ответил Василий Дятлов, зевнул в кулак и зашагал обратно в дом.

Ориентировался он с непривычки все еще плохо, но потеряться в срубном, под старину, как будто позапрошлого века доме, невозможно. Сени, кухня да две комнаты – вот и весь дом; русская печь лоснилась белоснежной свежей штукатуркой. Рядом поблескивала новенькая электроплита, а в другом углу висел бойлер. Тоже – совершенно новый. Они с Юрой Курчатовым – собственно, потому тот и отзывался на «профессора», – вчера после работы самолично его устанавливали. Хлопот, во-первых, немного, а во-вторых, будет приятно взглянуть на плоды своих трудов воочию.

В соседней комнате запиликал спутниковый телефон. Будильник? Дятлов отвлекся, а когда повернулся снова – понял, что в цветастом изобилии вышивок на стенах и стульях поначалу не заметил хозяйку дома. Она, склонившись к столу за печью, что-то готовила.

– Мария Александровна, доброе утро. Вам, может, чем помочь?

– Доброе, доброе. Спасибо, Василий, все сама сделаю, уже почти закончила, – словоохотливо отозвалась она. На самом деле ее, кажется, звали Нариен, да и по отчеству иначе, но непривычное уху имя она сама разрешила не запоминать. Песочно-смуглая, чуть раскосая, скуластая, она и в свои далеко за полвека выглядела весьма характерно. Разумеется: местная ведь.

Телефон зазвонил опять. Дятлов прошагал через кухню, вступил в пятно рассветного солнечного света и схватил трубку. Не будильник: входящий звонок.

– Слушаю.

– Доброе утро, Василий. Будем минут через сорок, подходите потихоньку, – сказали ему и отключились.

Четко, сжато, по-военному. Ничего лишнего. Впрочем, работников, доставляющих на вертолетах ядерное топливо, явно не из среднего инженерного состава набирают, да и подписка за гостайну наверняка взята…

Василий порылся в сумке, запоздало вспомнил, что мыло уже в бане, и пошел умываться. Железный тазик с водой стоял на теплых с вечерней растопки камнях. Летом-осенью еще куда ни шло, но зимой наверняка остывает за пару часов, и утром приходится «моржевать». Но ничего, больше не придется. Привезли бойлер, будет вода горячая в любое время, когда понадобится. А с сегодняшнего дня, если всю работу выполнят штатно, будет и предельно стабильное электричество. Куда ж без него?

Трудно, конечно, осознавать, что к две тысячи сотому году в некоторых регионах страны до сих пор нет электроснабжения, за исключением пары дизель-генераторов для местных администрации да врачебного пункта. Но как уж есть… вернее, было. Но не страшно, ведь сегодня это безобразие закончится.

Мария Александровна к его возвращению уже накрыла на стол. Выпечка, кислое молоко, свежая зелень – ничего излишне тяжелого на завтрак. Дятлов с легкой ностальгией вспомнил вчерашний обед из баранины и расправился со своим завтраком за рекордно короткое время. По дому плыл едва различимый запах томящегося в печи мяса – видимо, сегодня будет что-то не менее сытное. Но – после работы.

– Спасибо, мам. Знала бы ты, как я скучал по твоей еде, – сказал его напарник, обошел стол и обнял хозяйку дома за плечи.

Та с улыбкой прищурилась и ласково похлопала его по руке:

– В другой раз и внуков привози, им надо хорошо кушать.

– Да я их, по-твоему, не кормлю, что ли?

– На свежем воздухе всяко сытнее! – в тон ему ответила хозяйка.

С этим было невозможно поспорить.

Попрощавшись с хозяйкой, они собрали вещи, инструменты и выехали на место работ. Недалеко: минут десять на машине по ухабистой грунтовой дороге, – но пару ящиков с весьма недешевыми приборами разумнее везти, чем тащить на себе.

На площадку они прибыли вовремя: издали уже доносился рокот лопастей вертолета. При них вертолет сел на площадку, и выскочившие из кабины пассажиры принялись выгружать опечатанные контейнеры. Квадратные ящики размером со среднюю кастрюлю выглядели легкими, но на деле весили по пятьдесят килограмм каждый. Значительная часть массы – упаковка для топливных гранул из урана-238. Внутри – по несколько горстей керамических шариков. При желании – и пока не видит начальник по технике безопасности – можно даже подержать один такой в руках.

Отдельно, последними, выгрузили два контейнера со стартовыми гранулами с ураном-235. Уже отмеренное в месте фасовки критическое число шариков запустит в реакторе самоподдерживающуюся равновесную реакцию. Всё, что останется перед фактическим пуском, это убедиться, что капсула с топливом герметична, а термоэлектрический генератор выдает на трансформаторы расчетный ток.

Привычная уже процедура. Сколько таких реакторов по глухим уголкам страны? А казалось бы, всего пятнадцать лет с первого проекта прошло…

Пришлось, конечно, подождать немного, пока атомный костер внутри реактора разгорится до рабочих параметров. За это время вся команда – семь человек, включая пилотов вертолета, – съела в напряженной тишине, созерцая показания датчиков, четыре пирога Нариен, прихваченные Курчатовым.

Наконец, вооружившись соответствующими приборами, Дятлов полез в трансформаторную будку. Его напарник в то же время, нацепив противогаз, принялся проверять герметичность станции.

Впрочем, «станции» – громко сказано. Наполовину погруженная в бетонный котлован капсула без проблем поместилась бы в кабину вертолета, если бы масса позволила: тяжеловата. А питать может две сотни домов из расчета по десять киловатт на каждый.

Даже на своем не особенно длинном веку Дятлову довелось застать уменьшение габаритов атомных станций минимальной мощности примерно в четыре раза. Пожалуй, еще один-два прорыва в технологии сверхпроводниковых сплавов – и атомная «батарейка» поместится если не в кармане, то под капотом легковушки уж точно. Вернее, атомная «свеча». Именно так принято называть тип их работы. Топливо выгорает равномерно, точно свеча, не требует промежуточного контроля и перегрузки. А главное, это невероятно безопасно. Даже если корпус вдруг повредится – разломить керамический топливный шарик и достать радиоактивные отходы не удастся.

– Всё штатно. Теперь хорошо бы дать постоянную нагрузку, чтобы не мучить аккумуляторы, – деловито сказал Дятлов, пряча инструменты и доставая планшет с заготовкой отчета. С начала года это был пятый подобный объект, и последовательность действий уже в некотором роде стала привычной. Подготовка, прием топлива, загрузка, пуск станции, отчет.

– Смотри, ты уран потерял, – «профессор» вдруг наклонился, поднял что-то с земли и протянул ему.

Дятлов сощурился, затем вытащил из нагрудного кармана ручку-дозиметр и потянулся щелкнуть им напарника по лбу.

– Думаешь, я гранулу от гравия не отличу? Серьезно?

Тот отпрыгнул и хохотнул:

– Да кто ж тебя знает!

– И так шутит человек, который на первом своем объекте так и не зашел в помещение с капсулой, – Василий сунул дозиметр на место и подошел к машине, чтобы погрузить чемоданы с оборудованием в кузов. – Молодец, растешь, профессор. Скоро один выезжать будешь.

– Да ну тебя, – тот быстро огляделся по сторонам, как будто застеснялся коллег, и почесал в затылке. – Поехали, нам пора уже.

Садясь в машину, Василий в последний – скорее всего – раз окинул взглядом небольшой комплекс из двух будок. Провода уходили от них мимо деревьев в сторону поселка. В одной – реактор, в другой – трансформаторы и аккумуляторы. Стены были расписаны традиционными местными узорами, чтобы не так уж сильно бросались в глаза своей бетонной городской серостью посреди леса. Их и не придется трогать, если всё будет функционировать штатно. Только охранять. Замена топлива – через пятнадцать лет.

И как вообще можно продолжать упрямо жечь уголь, подкидывая его в вечно голодную топку тоннами и тоннами, когда пара килограмм урана делают всё то же и даже больше? А уж этого топлива на Земле – на тысячи лет.

– А что бы ты сделал, если бы это и правда была топливная гранула? – поинтересовался Курчатов, когда они немного отъехали от станции.

– Не была, – Дятлов прищелкнул пальцами по рулевому колесу. – Но, если вдруг и правда выпала при загрузке, этого никто бы не заметил. Она же не фонит.

Он быстро взглянул на напарника.

– Что, всё ещё сложно?

– Нет, нормально, – повел плечами Юрий. – Просто…

Просто, несмотря ни на что, все еще тяжело привыкнуть к мысли, что атомная энергетика намного безопаснее любой другой. Но для молодого напарника это всего лишь значит, что ему нужно освежить свои профессиональные знания. Ведь любой страх исходит от неосведомленности. И, как бы ни верещали продавцы газа, угля и нефти, как бы ни пытались убедить в необходимости скупать у них остатки втридорога – обычному человеку угореть у себя дома от газового котла намного проще и реалистичней, чем отравиться радиацией. А про экологию и говорить нечего…

К их возвращению Мария Александровна приготовила целое застолье. Но никак не меньшим удовольствием было сразу же, у входа, вымыть руки горячей, только что нагретой новехоньким бойлером водой.

– Ну как вам, Мария Александровна? – сощурившись на светильник под потолком, поинтересовался Дятлов.

– Привыкнем, – бодро ответила та.

Курчатов хохотнул и похлопал мать по морщинистой крепкой ладони:

– Привыкнем. Это уж точно!

 

Список использованных источников

1. Феоктистов Л. П. Избранные труды. — 2007 // Электронная библиотека «История Росатома» URL: http://elib.biblioatom.ru/text/feoktistov_izbrannye-trudy_2007/go,350/ (дата обращения: 11.11.2022).
2. Advances in Small Modular Reactor Technology Developments // Internationat Atomic Energy Agency URL: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf (дата обращения: 11.11.2022).
3. Г.Г. Андреев, А.Н. Дьяченко ВВЕДЕНИЕ В ХИМИЧЕСКУЮ ТЕХНОЛОГИЮ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА. Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2010.