1-lavha: gibrid reaktor elektr quvvatini qayta ishlaydi, ammo bu uning asosiy vazifasi emas. Bu boradagi muhimlik shundaki, yangi turdagi qurilma amaldagi AESga nisbatan xavfsizroqdir.

Fiziklarga yadro chiqindilarini qayta ishlash usullarining ko‘pi ma'lum. Ushbu soha mutaxassislari "chiqindi" atamasini unchalik yoqtirmaydilar. Ammo bir tipdagi reaktordan ajralib chiqqan qoldiqni ikkinchi tip uchun yoqilg‘i sifatida qo‘llash mumkinligini ham biladilar. Soha odamlari ko‘p yillardan beri so‘nggi yaroqsiz chiqindilarni o‘n yil davomida yerostida saqlash usulidan yaxshirog‘ini orzu qilib kelardilar. Xo‘sh, niyatlar amalga oshdimikan? Olimlar yaqinda yaratilgan yangilik shu savolga ijobiy javob bo‘la olishini ta'kidladilar.

Ma'lumki, AES ishlashi davomida tarkibida uzoq vaqt yashab qoluvchi radioaktiv elementlar mavjud transuranli chiqindilar ajralib chiqadi. Bu yadro quvvatini yomon ko‘radigan tabiat himoyachilarining birinchi darajali muammosi hisoblanadi. Parnik gazlari va boshqa boshog‘riqlar yuqoridagining oldida holva.

Shu kungacha bu borada yaratilgan yechimlarning birortasi ideal darajaga ko‘tarila olmagan edi. "Agar kimlar uchundir tabiatni sevish mushkul bo‘lsa va qimmatga tushsa, marhamat qilib asrlar emas, balki mingyilliklargacha chidamli chiqindixona barpo eting. Shunda six ham kuymaydi, kabob ham", - deyishadi "yashillar".

Tabiatshunoslarning gapiga quloq solgan atom quvvati bilan shug‘ullanadiganlarning ayrimlari bu boradagi eng mos joy deb AQShdagi Yukk tog‘ini tanlashdi. U yerda 10 mlrd. dollardan ortiq narxga baholanayotgan loyiha qad rostlashi rejalashtirilgan. Maqsad - ko‘p tizimli yerosti yo‘llaridan iborat, to‘liq avtomatlashtirilgan, devorlari titandan bo‘lgan bir nechta qatlamli inshoot barpo etib, u yerda nurlangan yoqilg‘ini saqlash. Ammo chiqindilarni kosmosga jo‘natish yoki Yer qobig‘iga ko‘mish haqida gapirish qandaydir ekzotik ertakka o‘xshaydi. U holda yana takliflar bormi? AQShning Texas universitetida olim Mayk Kotschenreyter boshchiligidagi tad­qiqotchilar guruhi gibrid ko‘rinishdagi sintez-parchalanish qurilmasini yaratdilar. Markazida neytron manbai mavjud bo‘lgan va sintez reaktsiyasiga asoslanib ishlovchi CFNS(Compact Fusion Neutron Source) reaktori yengil suv bilan faoliyat yurituvchi odatiy AESlardan ajralib chiqadigan transuran chiqindilar yordamida ishlaydi.

2-lavha: Texas universiteti yaratgan reaktor tasviri shunday.

CFNSning boshqa sintez reaktorlaridan farqi shundaki, hajm jihatdan ancha kichik bo‘lsa-da, katta quvvat(100 MVt)da ishlashdan tashqari tig‘iz neyt­ron oqimiga ega.

Uning tuzilishi 2016 yili Frantsiyada qurilishi rejalashtirilgan xalqaro reaktorlar bayroqdori - ITERga o‘xshab ketadi. Biroq detallarida bir qator tafovutlar ham mavjud. Masalan, texasliklar kashfiyotidagi magnit g‘altagi original ko‘rinishga ega.

Shu sohaga yaqin odamlar yadro sintezi reaktsiyasi uchun turli yoqilg‘ilar - deyteriy plyus tritiy, deyteriy plyus geliy-3, deyteriy plyus deyteriy va boshqalar qo‘llanilishidan xabarlari bor. Birinchi variant(deyteriy plyus tritiy) eng odatiysi hisoblanadi. Uning harorat va plazma zichligiga nisbatan ehtiyoji kam, bundan tashqari, vaqtdan yutish imkonini beradi, ammo kamchiliklari ham yetarlicha. Undagi kuchli neytron radiatsiyasi inson uchun xavfli, shuningdek, reaktor tuzilishida radioaktivlik darajasi juda yuqori bo‘ladi. Shuning uchun mutaxassislar kelajakda deyteriy plyus geliy-3 dan (uning katta zahiralari Oyda borligi aniqlangan) keng foydalanishni o‘ylashmoqda. Buning uchun hali ko‘p ish qilish kerak. Hattoki gigant ITERda ham deyteriy-tritiy yoqilg‘isidan foydalanilishini hisobga olsak, yuqoridagi taklif chakki emas. Xullas, Mayk va uning kasbdoshlari neytronlar bilan bog‘liq muammolarga boshqa tarafdan yondashmoqdalar. "Kim bizga xalaqit bersa, o‘shandan yordam olamiz", - deya ta'kidlashmoqda ular. Texasliklarning fikricha, CFNS oldida arzon yoqilg‘i topish muammo bo‘lmaydi. Mazkur reaktor ishlatilgan yadro yoqilg‘isini bombardirovka qiluvchi va shu orqali transmutatsiya jarayoni (elementlarni o‘zgartirish)ni tezlashtirishga xizmat qiluvchi neytronlarning tezkor oqimini yaratib beradi.

Natijada gibrid reaktor ichiga "yashirilgan" radioaktiv chiqindilar xavfsizroq bo‘lgan elementlarga aylanadi. CFNSning bu darajaga yetishish kaliti divertor nomli detalga bog‘liq. U magnitli qopqon markaziga ilingan plazma simdan ajralib chiqadigan zarralar va nurlanish oqimini o‘ziga qabul qiladi.

Okeanortilik olimlar mazkur foydali detalga "Super X" nomini berdilar. U sintez reaktori o‘zagidan kelayotgan quvvat oqimiga salbiy ta'sir o‘tkazmaslikdan tashqari, bosh­qa xususiyatlari bilan muqobillaridan besh marotaba yaxshiroqdir. Xususan, uning bir donasi yengil suv bilan ishlaydigan 10-15 dona AESdan ajralib chiqqan yoqilg‘i qoldiqlari bilan bog‘liq muammoni samarali hal qilishga qodir. Bu haqida universitet elektron saytida atroflicha ma'lumot berilgan.

3-lavha: Ushbu yadro quvvati kompleksini yanada mukammallashtirish uchun olimlar yangi turdagi yoqilg‘i tsiklini taklif etmoqdalar. U nurlangan yadro yoqilg‘isini tozalab, qayta ishlatish uchun bir nechta bosqichda ishlaydi. AESda ishlatilgan yoqilg‘idan ajralib chiqqan transuran elementlar avvaliga yengil suvli yadro reaktorlariga yuborilib, u yerda issiqlik neytronlari yordamida transmutatsiyaga uchratilib, 75 foiz qismi ajratib olinadi. Ikkinchi bosqichda qo‘lga kiritilgan qism yana qayta ishlanib, gibrid reaktorlarda sintez va bo‘linish jarayonlari uchun qo‘llaniladigan zarur elementlarga aylantiriladi. Qolgan yadro chiqindisining eng xavfli 24 foizi kuydirilib, yo‘q qilinadi. Faqatgina bir foiz chiqindi saqlash uchun geologik yerosti omborlariga jo‘natiladi.

Shunday qilib, gibrid reaktorli kompleks 99 foiz transuran chiqindilarni zararsizlantirishga yordam beradi. Bunga biz yuqorida tilga olgan mutaxassislar guruhi "Fusion Engineering and Design" jurnalida e'lon qilgan ilmiy maqolasida keng va atroflicha ma'lumot berib o‘tganlar.

Kotschenreyter va uning hamkasblarining fikricha, ushbu loyiha orqali insoniyatni yadro davridan muqobil quvvat turlari(quyosh, shamol, to‘lqinlar)ni to‘ldiruvchi termoyadro davriga o‘tish oralig‘idagi bosqich vazifasini o‘taydi. Ayni paytda sanoatda iste'molchilarga tok yetkazib beruvchi va an'anaviy AESga narx bo‘yicha raqobatbardosh sintez reaktorlarining istiqboli nurli deyish mumkin. Texasliklarning yangiligi deyarli chiqindisiz ishlash texnologiyasiga ega. Bitta qurilmada termoyadro uskunasi bilan yadro reaktorini birlashtirish g‘oyasi oldindan mavjud bo‘lsa-da, "kovboylar shtati"dagi mutaxassislar buni birinchi bo‘lib amaliyotda ishonchli tarzda ko‘rsata oldilar. Ular yaratgan gibrid-qutqaruvchi nafaqat muhandislik, balki iqtisodiy nuqtai nazardan ham ancha qulay. "Super X" divertoriga hozirning o‘zidayoq AQSh va Buyuk Britaniyada shu sohada ish olib borayotgan ilmiy guruhlar qiziqish bildirgan. Agar Kotschenreyter o‘z tadqiqotlarini moddiy jihatdan muvaffaqiyatli ta'minlay olsa, FFTSning yanada kengaytirilgan modelini yaratishni maqsad qilgan.

Saidjon Maxsumov
“Ma’rifat” gazetasidan olindi.