Изотоп урана-241 был синтезирован в Японии на ускорителе RIKEN. Ученые обнаружили экстремально высокую емкость соединений для извлечения урана из топлива. На химфаке МГУ им. Ломоносова предложили новый и, как ожидается, в два раза более эффективный способ извлечения урана‑238 из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). В рамках своего эксперимента ученые выстреливали ядрами урана-238 по ядрам платины-198, что провоцирует многонуклонный перенос, изменяющий позиции протонов и нейтронов.
Ученые открыли новый изотоп урана
| Элементы: Элемент, повлиявший на ход истории – уран | Так как дочерние ядра могут возникать в возбужденном состоянии, то распад урана 238 сопровождается гамма-излучением. |
| Перегрев планеты: После землетрясения в Турции в мире заговорили об опасности взрыва ядра Земли | Все изотопы урана имеют одинаковое количество протонов (92), но отличаются числом нейтронов: самый распространенный изотоп 238U имеет 146 нейтронов. |
| Гексафторид урана: «спящая» смерть от Росатома — | На предоставленных ТАСС АО "Далур" (предприятие горнорудного дивизиона Росатома, добывает уран на "Добровольном") снимках хорошо видно, что законсервированные урановые. |
Росатом предоставил ТАСС свежие фото законсервированных урановых скважин
| Модернизация суперкомпьютера "Уран" 2022.10 | Но если ядро похоже на жидкую каплю и может дробиться и сливаться, то с чем был связан шок от новости о делении урана? |
| Физики открыли изотоп уран-241 | При попадании нейтрона, ядро урана делится на две части, которые разлетаются с большой скоростью. |
| «Росатом» опроверг сообщения о возможном прекращении поставок урана в США - Ведомости | Дело в том, что огромный объем тепла, которое выделяет уран, заставляет жидкую часть земного ядра двигаться. |
| Как обогащают уран: метод центрифужного разделения изотопов | Пикабу | Эксперт пояснил, почему Гринпис заблуждается и какую опасность на самом деле может представлять обедненный уран. |
| Реакторы на быстрых нейтронах: как Россия оказалась впереди планеты всей | На предоставленных ТАСС АО "Далур" (предприятие горнорудного дивизиона Росатома, добывает уран на "Добровольном") снимках хорошо видно, что законсервированные урановые. |
Росатом предоставил ТАСС свежие фото законсервированных урановых скважин
Обедненный гексафторид урана используется в атомной энергетике и других отраслях, он образуется при обогащении урана. Джо Байден заявил, что США впервые самостоятельно смогли произвести 90 килограммов обогащённого урана. На химфаке МГУ им. Ломоносова предложили новый и, как ожидается, в два раза более эффективный способ извлечения урана‑238 из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). "Одно из крупнейших месторождений урана в мире перешло под контроль "Росатома", "Путин стал хозяином казахстанского урана", "сделка с Россией привела к конфликту между. Тематика обсчитываемых на «Уране» задач разнообразна — это материаловедение, моделирование новых химических соединений, биологические задачи, например. На химфаке МГУ им. Ломоносова предложили новый и, как ожидается, в два раза более эффективный способ извлечения урана‑238 из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).
Найден новый изотоп урана
| Ученые открыли новый изотоп урана | В этом случае уран на 90% перерабатывается в энергию и после облучения и окончания цикла отработанное топливо выгружается из реактора и перерабатывается. |
| "Росатом" опроверг сообщение о возможном прекращении поставок урана в США - МК | Помимо 92 протонов, этот новый изотоп урана имеет только 122 нейтрона в ядре атома. |
| Открыт новый изотоп урана: Наука: Наука и техника: | Поэтому ядро урана можно расколоть на 92 ядра водорода. |
| В МГУ разработали новый способ извлечения урана-238 из отработавшего ядерного топлива | Происшествия - 14 июля 2023 - Новости. |
| Космический телескоп «Джеймс Уэбб» выдал новое фото Урана: выглядит как портал в другое измерение | В «Росатоме» заявили, что инцидент на Уральском электрохимическом комбинате, где произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана. |
Реакторы на быстрых нейтронах: как Россия оказалась впереди планеты всей
Фото урановых скважин Горнорудный дивизион Росатома показал фотографии законсервированных скважин уранового месторождения Добровольное в Курганской области. Изотоп урана-241 был синтезирован в Японии на ускорителе RIKEN. Фото урановых скважин Горнорудный дивизион Росатома показал фотографии законсервированных скважин уранового месторождения Добровольное в Курганской области.
«Тревожный звоночек»: физик прокомментировал возобновление ядерных реакций в Чернобыле
Получив по контракту 17 млрд. Последнее судно с грузом для американских АЭС в рамках сделки «Гор — Черномырдин» отправилось в путь в ноябре 2013 года. Эти поставки не прекратились ни в 2014 году, когда де-факто началась санкционная война Запада против России, ни в феврале 2022 года, когда наступил новый виток санкционного противостояния. Российский уран так и не стал объектом ограничений, что неудивительно: атомная энергетика США по-прежнему в значительной мере зависима от поставок этого сырья из-за рубежа. Чтобы заместить объёмы, поступающие из России, Штатам понадобятся годы, указал Катасонов. Об этом The New York Times сообщала буквально летом 2023-го, и вряд ли в этом смысле что-то изменилось через считанные месяцы. Действительно, 90 килограммов — этой крайне незначительный объём, согласился ведущий аналитик Фонда национальной энергетической безопасности ФНЭБ , эксперт Финансового университета при Правительстве России Игорь Юшков. Поэтому громкое заявление Байдена о том, что США приступили к самостоятельной выработке урана для АЭС, пока выглядит как имиджевая история, приобретающая особое значение для Белого дома в преддверии президентских выборов. Потому что это самый экономически выгодный вариант.
Кроме того, расчеты показали, что минорные актиниды из ОЯТ под действием быстрых нейтронов в реакторе будут делиться на осколки, представляющие собой достаточно широкий спектр радиоактивных и стабильных изотопов, но в целом их потенциальная опасность будет гораздо ниже, чем у исходных минорных актинидов. Процесс трансмутации минорных актинидов также называют дожиганием в реакторе. Внедрение МОКС-топлива позволяет многократно расширить сырьевую базу атомной энергетики за счет обедненного урана и плутония и перерабатывать облученное топливо вместо хранения. Дожигание минорных актинидов — это следующий шаг в замыкании ядерного топливного цикла, который должен не только уменьшить количество ядерных отходов, подлежащих финальной изоляции, но и значительно снизить их радиоактивность. В перспективе это дает возможность отказаться от сложного и дорогостоящего глубинного захоронения отходов», — прокомментировал старший вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов. Она появилась в 2021 году как часть продуктового направления «Сбалансированный ядерный топливный цикл» и рассчитана до 2035 года. Программа включает задачи по выделению минорных актинидов в отдельные фракции, их промежуточное хранение, вовлечение в топливо быстрых реакторов, эксплуатацию такого топлива, послереакторные исследования и др.
В этих случаях пользуются едким натром гидроксидом натрия. Проблему выщелачивания урана из руд решает кислородная продувка. При этом из сернистых минералов образуется серная кислота , которая и вымывает уран. На следующем этапе из полученного раствора нужно избирательно выделить уран. Современные методы — экстракция и ионный обмен — позволяют решить эту проблему. Раствор содержит не только уран, но и другие катионы. Некоторые из них в определённых условиях ведут себя так же, как уран: экстрагируются теми же органическими растворителями, оседают на тех же ионообменных смолах, выпадают в осадок при тех же условиях. Поэтому для селективного выделения урана приходится использовать многие окислительно-восстановительные реакции, чтобы на каждой стадии избавляться от того или иного нежелательного попутчика. На современных ионообменных смолах уран выделяется весьма селективно.
Методы ионного обмена и экстракции хороши ещё и тем, что позволяют достаточно полно извлекать уран из бедных растворов содержание урана — десятые доли грамма на литр. После этих операций уран переводят в твёрдое состояние — в один из оксидов или в тетрафторид UF4. Но этот уран ещё надо очистить от примесей с большим сечением захвата тепловых нейтронов — бора , кадмия , гафния. Их содержание в конечном продукте не должно превышать стотысячных и миллионных долей процента.
Одновременно российские учёные ищут способы извлекать уран из морской воды. Учёный также объяснил, какие методы безопасной утилизации ядерных отходов разрабатываются сегодня в России и мире. Как сообщал «Росатом», «это важный шаг в выстраивании двухкомпонентной атомной энергетики с замыканием ядерного топливного цикла». Что будет, если замкнётся ядерный топливный цикл?
Возможно ли это? Чем МОКС-топливо отличается от топлива на основе урана? Сегодня в атомной энергетике есть два подхода. Первый — это открытый ядерный цикл. Это значит, что топливо, которое помещается в реактор, облучается и потом, по окончании цикла, хранится в специальных бассейнах выдержки под водой или в сухом виде, чтобы обеспечить защиту окружающей среды от радиоактивности отработанного топлива. Отмечу, что топливо в данном случае не подвергается переработке, так как это очень сложный процесс. Второй подход — работа в закрытом ядерном цикле, который используют большинство стран. Реакторный зал четвёртого энергоблока Белоярской атомной электростанции имени И.
Сейчас учёные исследуют, сколько раз можно перерабатывать уран. На данный момент теоретически показано, что природный уран можно заново использовать перерабатывать до пяти раз. Однако это требует дополнительных затрат и ещё большей степени защиты от радиоактивности. Зато решается проблема с нехваткой уранового сырья. Это очень сложный процесс, поэтому над исследованиями в этой области работают учёные со всего мира, в том числе госкорпорация «Росатом» и Российская академия наук. В России такое топливо используется как минимум три раза. В будущем, возможно, уран будет перерабатываться до десяти раз. Однако такие технологии ещё только предстоит создать: они должны отвечать требованиям радиационной безопасности и решать проблему радиоактивных отходов.
Над замыканием ядерного цикла работают специалисты в разных странах: во Франции, в Англии, Японии и, конечно же, России. При этом эта задача распространяется на два вида реакторов — тепловые и быстрые. Также по теме «Требование трансатлантической солидарности»: чем может обернуться для Финляндии её отказ от российского проекта АЭС «Росатом» будет добиваться выплаты компенсаций от финской компании Fennovoima Oy, которая в мае расторгла контракт на строительство... Интерес во всём мире к быстрым реакторам постоянно растёт с тех пор, как они появились в 1950-х годах, поскольку они способны обеспечивать эффективное, безопасное и устойчивое производство энергии.
Ученые России обнаружили что ядра водорода в тысячи раз тверже ядер урана и плутония.
Возобновление данного процесса является одним из самых худших сценариев развития ситуации. Об этом «Вечерней Москве» рассказал инженер-физик Андрей Ожаровский. Требуется срочно провести дополнительные измерения концентрации радионуклидов в воздухе, температуры радиоактивной массы и другого. В теории возможно возобновление цепной реакции — это путь к ухудшению радиационной обстановки, — заявил специалист. По его словам, возобновление подобной реакции опасно в первую очередь для жителей близлежащих к Чернобылю городов — Гомеля и Чернигова.
Гексафторид урана: «спящая» смерть от Росатома 14 июля 2023 года на предприятии Росатома в Новоуральске произошло то, что может произойти в любую минуту и на других предприятиях госкорпорации. На Уральском электрохимическом предприятии разгерметизировался баллон с обедненным гексафторидом урана ОГФУ. Объем емкости составлял один кубометр, при разгерметизации то ли пострадал, то ли погиб один человек. Росатом, как всегда, тщательно скрывает информацию о любых происшествиях.
Пиарщики Росатома тут же заверили, что радиационная обстановка на заводе и за его пределами в норме. То естественно, она и должна быть в норме. Потому что ОГФУ — очень слаборадиоактивное вещество. Его опасность совсем в другом.
Хотя, напомним, специалисты Минсредмаша после аварии в Чернобыле тоже утверждали, что ничего не произошло. Так что с них станется. Немного технических подробностей для понимания всей глубины проблемы, которую Росатом создал всем жителям России. В природном уране большое количество изотопа урана-238 и очень незначительное количество урана-235.
Однако именно уран-235 используется в качестве «топлива» для атомных станций, а также является начинкой ядерных бомб. Выделить обычными химическими или физическими способами уран-235 из урановой руды практически невозможно. Для этого требуются колоссальные энергетические ресурсы и время. На сегодня практически на всех обогатительных производствах используется метод центрифугирования, когда газообразные соединения двух изотопов «прогоняются» через быстро вращающиеся центрифуги, в которых изотопы разделяются на тяжелые и легкие.
Балаково Саратовской области завершился первый 18-месячный цикл опытно-промышленной эксплуатации тепловыделяющих сборок ТВС на базе инновационного уран-плутониевого РЕМИКС-топлива в котором используется смесь регенерированного урана и плутония. Шесть топливных кассет, полностью укомплектованных тепловыделяющими элементами с уран-плутониевой топливной композицией, были загружены в активную зону реактора ВВЭР-1000 на Балаковской АЭС в конце 2021 года. По итогам первого цикла эксплуатации специалисты из Топливного и Энергетического дивизионов Росатома провели визуальный контроль ТВС через телекамеры в бассейне выдержки Балаковской АЭС. Внешний вид, а также геометрия твэлов и топливных кассет соответствуют проектным критериям, замечания отсутствуют. Успешные результаты говорят о том, что все конструктивные и технологические решения по инновационному топливу были верными. После завершения программы опытно-промышленной эксплуатации и подтвержденного спроса со стороны рынка следующим шагом должно стать решение о целесообразности создания в Росатоме производства уран-плутониевого топлива», - отметил старший вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов. Железногорск Красноярского края , который изготовил топливные таблетки из уран-плутониевой смеси.
В перспективе это дает возможность отказаться от сложного и дорогостоящего глубинного захоронения отходов», — прокомментировал старший вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов. Она появилась в 2021 году как часть продуктового направления «Сбалансированный ядерный топливный цикл» и рассчитана до 2035 года. Программа включает задачи по выделению минорных актинидов в отдельные фракции, их промежуточное хранение, вовлечение в топливо быстрых реакторов, эксплуатацию такого топлива, послереакторные исследования и др. Еще один важный аспект — оптимизация реакторных установок для выжигания максимального количества минорных актинидов. Сбалансированный ядерный топливный цикл ЯТЦ — это продукт Госкорпорации «Росатом», основанный на инновационных практических решениях в области замыкания ядерного топливного цикла, позволяющих эффективно переработать облученное ядерное топливо и обеспечить рациональное обращение с продуктами переработки, как полезными уран, плутоний , так и направляемыми на захоронение продукты деления. Сбалансированный ЯТЦ ставит своей основной задачей принципиальное снижение объема и активности радиоактивных отходов, направляемых на захоронение. Сбалансированный ЯТЦ позволяет: повысить безопасность обращения с отходами ядерной энергетики и снизить экологические риски; решить проблему будущих поколений и обеспечить устойчивую модель потребления и производства; минимизировать объемы и степени опасности подлежащих захоронению отходов; повторно вовлечь ценное сырье в ЯТЦ — рециклировать ядерные материалы.
В МГУ разработали новый способ извлечения урана-238 из отработавшего ядерного топлива
Последнее судно с грузом для американских АЭС в рамках сделки «Гор — Черномырдин» отправилось в путь в ноябре 2013 года. Эти поставки не прекратились ни в 2014 году, когда де-факто началась санкционная война Запада против России, ни в феврале 2022 года, когда наступил новый виток санкционного противостояния. Российский уран так и не стал объектом ограничений, что неудивительно: атомная энергетика США по-прежнему в значительной мере зависима от поставок этого сырья из-за рубежа. Чтобы заместить объёмы, поступающие из России, Штатам понадобятся годы, указал Катасонов. Об этом The New York Times сообщала буквально летом 2023-го, и вряд ли в этом смысле что-то изменилось через считанные месяцы. Действительно, 90 килограммов — этой крайне незначительный объём, согласился ведущий аналитик Фонда национальной энергетической безопасности ФНЭБ , эксперт Финансового университета при Правительстве России Игорь Юшков. Поэтому громкое заявление Байдена о том, что США приступили к самостоятельной выработке урана для АЭС, пока выглядит как имиджевая история, приобретающая особое значение для Белого дома в преддверии президентских выборов. Потому что это самый экономически выгодный вариант.
Логика Байдена проста: «Смотрите, я ввёл санкции против России, ликвидировал зависимость Соединённых Штатов от ядерного топлива из России и, следовательно, укрепил независимость США».
Когда-то США были первопроходцами в ядерной энергетике, они — первооткрыватели обогащения урана. Союз их сначала копировал, потом догонял. Но России удалось сохранить и развить отрасль, которая осталась от СССР, а Штаты потеряли обогатительное производство. А если не враги, то зачем было американской администрации бесконечно отбиваться от своих «зеленых», которые утверждали, что обогащение урана — страшная вещь. Вашингтон решил, что «вредное производство» на своей территории им не нужно. Штаты свои предприятия закрыли и переориентировались на покупки у России и Европы. Им казалось, что ввозить ядерное топливо — удобнее. Но воровать в Америке умеют не хуже других, а похлеще. Все эти деньги куда-то делись, а от технологий ничего не осталось.
В итоге в 2015 году USEC обанкротилась. Вместо нее договор с правительством о закупках топлива за границей заключила Centrus Energy Corp. Она и привлекла к разработке реакторов инженеров из TerraPower, которым предлагается воссоздать отрасль с нуля. Но реакторы делается не деньгами. А деньги не умеют обогащать уран. Это делают центрифуги и люди.
Не применяют кислотное выщелачивание и в тех случаях, если урановый концентрат содержит доломит или магнезит , реагирующие с серной кислотой.
В этих случаях пользуются едким натром гидроксидом натрия. Проблему выщелачивания урана из руд решает кислородная продувка. При этом из сернистых минералов образуется серная кислота , которая и вымывает уран. На следующем этапе из полученного раствора нужно избирательно выделить уран. Современные методы — экстракция и ионный обмен — позволяют решить эту проблему. Раствор содержит не только уран, но и другие катионы. Некоторые из них в определённых условиях ведут себя так же, как уран: экстрагируются теми же органическими растворителями, оседают на тех же ионообменных смолах, выпадают в осадок при тех же условиях.
Поэтому для селективного выделения урана приходится использовать многие окислительно-восстановительные реакции, чтобы на каждой стадии избавляться от того или иного нежелательного попутчика. На современных ионообменных смолах уран выделяется весьма селективно. Методы ионного обмена и экстракции хороши ещё и тем, что позволяют достаточно полно извлекать уран из бедных растворов содержание урана — десятые доли грамма на литр. После этих операций уран переводят в твёрдое состояние — в один из оксидов или в тетрафторид UF4. Но этот уран ещё надо очистить от примесей с большим сечением захвата тепловых нейтронов — бора , кадмия , гафния.
Почему он холодный и голубо-зеленый? В более широком смысле изучение Урана может дать представление о планетах, вращающихся вокруг других звезд. Из более чем 5000 известных экзопланет наиболее распространенные имеют размер именно такой, как у Урана. Чтобы изучить тайны того, что движет мощными ветрами, дующими в атмосфере, состоящей из водорода, гелия и метана, ученые предложили миссию, которая отправит зонд к ледяной планете. Космический корабль будет годами летать вокруг Урана, собирая наблюдения за такими особенностями, как магнитное поле, которое, вероятно, питает светящиеся полярные сияния.
Так, миссия изучит всю систему планеты. Зонд также исследует некоторые из 27 известных спутников Урана — возможно, Титанию и Оберон, которые достаточно велики, чтобы иметь воду под ледяной поверхностью. А вода обычно приравнивается к жизни. Какой корабль встретится с Ураном?
Врач предупредила о последствиях для здоровья после утечки урана на свердловском заводе «Росатома»
РИА Новости, 17.03.2023. Альфа-излучение (ядра гелия-4), хоть и наиболее характерно для урана, – задерживается кожей и, в случае внешнего воздействия, не опасно. Космический корабль будет годами летать вокруг Урана, собирая наблюдения за такими особенностями, как магнитное поле, которое, вероятно, питает светящиеся полярные сияния. Помимо 92 протонов, этот новый изотоп урана имеет только 122 нейтрона в ядре атома. При перезарядке емкости произошел выброс обедненного гексафторида урана.
У крупнейших спутников Урана нашли признаки подледных океанов
Добыча золота является первым, подготовительным этапом для создания инфраструктуры по добыче урана, отмечается в пресс-релизе. Ученые получили изотоп урана-214 с очень коротким периодом полураспада, который может повысить эффективность ядерных реакторов. Российский уран так и не стал объектом ограничений, что неудивительно: атомная энергетика США по-прежнему в значительной мере зависима от поставок этого сырья из-за рубежа. Дело в том, что огромный объем тепла, которое выделяет уран, заставляет жидкую часть земного ядра двигаться. Например, ядро атома урана-235, при попадании в него нейтрона, расщепляется на ядро бария и ядро криптона и еще два или три нейтрона. Заявление об открытии новых соединений урана кооперацией российских и иностранных ученых сделала пресс-служба Сколковского института науки и технологий (Сколтеха) 15 октября на.
Росатом завершил первый цикл эксплуатации уран-плутониевого РЕМИКС-топлива на Балаковской АЭС
Хотя у атомов данного элемента всегда одинаковое количество протонов, разные изотопы или версии этих элементов могут содержать разное количество нейтронов в ядрах. Чтобы считаться богатым нейтронами, изотоп должен содержать больше нейтронов, чем обычно для этого элемента. Уран относится к классу элементов периодической таблицы, известных как «актиниды», у них число протонов составляет от 89 до 103. Все актиниды радиоактивны, но уран — один из четырех наиболее радиоактивных элементов, наряду с радием, полонием и торием.
А на первом энергоблоке опытно-промышленная эксплуатация нового топлива продлится еще в течение двух топливных циклов. Все это время — в общей сложности пять лет — специалисты Балаковской АЭС будут контролировать нейтронно-физические и ресурсные характеристики новых ТВС. Эксперимент имеет государственное и отраслевое значение». Для справки: РЕМИКС-топливо — инновационная российская разработка для легководных тепловых реакторов, составляющих основу современной атомной энергетики. Такое топливо, использующее в качестве топливной композиции смесь регенерированного урана и плутония, полученная из отработавшего ядерного топлива, в перспективе позволит перейти к замкнутому ядерному топливному циклу не только «быстрым» реакторам, но и реакторам на тепловых нейтронах в частности, ВВЭР.
РЕМИКС-топливо можно внедрять без изменений в конструкции реактора и значительных дополнительных мер по обеспечению безопасности. Его использование позволит многократно расширить сырьевую базу атомной энергетики за счет замыкания ядерного топливного цикла, а также повторно использовать облученное топливо вместо его хранения.
При этом образуется уранилнитрат UO2 NO3 2, который при экстракции трибутил-фосфатом и некоторыми другими веществами дополнительно очищается до нужных кондиций. В результате этой операции образуется трёхокись урана UO3, которую восстанавливают водородом до UO2. Из этого соединения восстанавливают металлический уран с помощью кальция или магния. Ядерное топливо править Наибольшее применение имеет изотоп урана 235U , в котором возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция деления ядра тепловыми нейтронами. Поэтому этот изотоп используется как топливо в ядерных реакторах , а также в ядерном оружии. Выделение изотопа 235U из природного урана — сложная технологическая проблема см.
Изотоп 238U способен делиться под влиянием бомбардировки высокоэнергетическими нейтронами , эту его особенность используют для увеличения мощности термоядерного оружия используются нейтроны, порождённые термоядерной реакцией. Уран-233 , искусственно получаемый в реакторах из тория торий-232 захватывает нейтрон и превращается в торий-233, который распадается в протактиний-233 и затем в уран-233 , может в будущем стать распространённым ядерным топливом для атомных электростанций уже сейчас существуют реакторы, использующие этот нуклид в качестве топлива, например, KAMINI в Индии и производства атомных бомб критическая масса около 16 кг. Уран-233 также является наиболее перспективным топливом для газофазных ядерных ракетных двигателей. Тепловыделяющая способность урана править Полное использование заключённой в уране потенциальной энергии пока технически невозможно. Величина выделившейся в ядерном реакторе полезной энергии урана характеризуется понятием глубины выгорания. Глубина выгорания — это суммарная энергия, отданная килограммом урана за все время работы в реакторе, от свежего топлива до утилизации. Иногда её приводят в пересчёте к реакторному урану того обогащения, которое загружается в реактор, не учитывая обеднённый уран в отвалах обогатительных производств, а иногда в пересчёте на природный уран.
Может быть, африканский реактор — это шутка Бога, результат случайного стечения обстоятельств и он действительно уникален? Даже если это так, идея, что в Земле могут идти — причем и в далеком прошлом, и в настоящее время! Красноречивый гелий Признаки работы природных реакторов ищут не только в земной коре, но и в недрах планеты. Одна из причин упорства исследователей заключается в том, что Земля излучает тепла примерно в 2,5 раза больше, чем должна отдавать в результате естественного распада радиоактивных элементов в коре радиогенное тепло и первичного нагрева. Тепловая энергия, получаемая от Солнца, в этом балансе не учитывается. Если такую большую разницу пытаться объяснить только радиогенным теплом из внутренних областей планеты, то Земля в целом должна иметь нереально большие запасы радиоактивных элементов. Но вот в цепных ядерных реакциях как раз выделяется тепла в несколько раз больше, чем при естественном радиоактивном распаде. Цепной механизм выделения энергии мог бы объяснить и упомянутый тепловой дисбаланс, и многие другие необычные явления. И если гипотетические реакторы расположены глубоко в недрах, то понятно, почему следы их активности не удалось найти в урановых месторождениях за исключением Окло. Искали где ближе, но, может, стоит «копнуть вглубь»? Итак, предположим, что где-то в теле Земли действует такой реактор. По каким признакам его можно обнаружить? Один из методов поиска — анализ продуктов деления, мигрирующих из зоны реакции и достигающих земной поверхности. В частности, очень интересен изотопный состав «солнечного элемента» — гелия. Природный гелий состоит из двух стабильных изотопов: 4He и 3He. Гелий-4 попадает в атмосферу в результате естественного распада урана и тория. В воздухе на миллион атомов гелия-4 приходится всего полтора атома гелия-3. Но в базальтах срединно-океанических хребтов изотопа 3He больше уже в 8 раз, а в некоторых изверженных магматических горных породах — в 40! Как объяснить происхождение гелия с высоким содержанием изотопа 3He? Какие физические процессы могут быть ответственны за это? Обычный радиоактивный распад явно не годится, так как он продуцирует исключительно гелий-4. Попробуем привлечь на помощь ядерные реакции деления. Известно, что при работе реактора тяжелые ядра, поглощая нейтрон, становятся неустойчивыми и могут делиться на два крупных осколка с испусканием легких заряженных частиц и 2—3 нейтронов. В конечном продукте совокупности таких реакций доли обоих изотопов гелия хотя и отличаются, но представляют собой величины одного порядка. Напомним, что в «стандартном» атмосферном гелии их концентрации различаются на шесть порядков! Таким образом, относительно высокое содержание гелия-3, наблюдаемое в магматических породах, поднявшихся на поверхность из земных недр, может служить косвенным свидетельством работы глубинного геореактора. Уран выпал в осадок? Прежде чем продолжить разговор, хочется еще раз подчеркнуть принципиальное различие между естественным радиоактивным распадом и ядерной реакцией деления, ибо разница эта не всегда очевидна на неискушенный взгляд. Обычная радиоактивность — это самопроизвольный распад атомных ядер; для реакции деления обязательно требуется взаимодействие с внешней частицей нейтроном. По этой причине для осуществления ядерной реакции нужна достаточная концентрация активного вещества; для спонтанного распада концентрация не имеет никакого значения. Если в недрах Земли действительно идут цепные реакции, значит, там должны присутствовать скопления радиоактивных элементов актиноидов. Как и где именно они образовались? На этот счет существует множество разных точек зрения: от мантии до геометрического центра Земли. Анисичкин с соавторами предложили обоснованную гипотезу, согласно которой местом критической концентрации урана и тория могла быть поверхность твердого внутреннего ядра Земли. Эта концепция во многом базируется на работах по растворимости диоксида урана UO2 , проведенных в конце 1990-х гг. В экспериментах на аппарате высокого давления типа «разрезная сфера» А. Туркиным было показано, что растворимость UO2 в расплавах на основе железа с ростом давления уменьшается. Исследуемый диапазон давлений составлял 5—10 ГПа для сравнения: в центре Земли давление около 360 ГПа. Поскольку в природе уран встречается преимущественно в виде оксидов, то логично сделать вывод: чем глубже, тем хуже будет растворяться уран! Этот важный экспериментальный факт наводит на мысль, что миграция актиноидов в теле Земли могла быть следующей. После образования планеты в океане магмы, состоящей, в основном, из расплавов железа и силикатов, присутствовали и соединения урана. Со временем магма остывала, и происходило гравитационное разделение вещества по плотности. Силикаты, кристаллизуясь, всплывали в магме, плотность которой за счет железа была выше. Соединения же тяжелых актиноидов, выделяясь из расплава по мере роста давления и кристаллизуясь, оседали на внутреннее твердое железоникелевое ядро планеты. Из сейсмологических исследований известно, что переходная зона между внешним жидким и внутренним твердым ядром Земли толщиной 2—3 км имеет мозаичную структуру. При этом основными структурными элементами являются относительно тонкие взвешенные слои протяженностью до нескольких десятков километров. Возможно, именно они и являются областями концентрации тяжелых радиоактивных элементов.