1-лавҳа: гибрид реактор электр қувватини қайта ишлайди, аммо бу унинг асосий вазифаси эмас. Бу борадаги муҳимлик шундаки, янги турдаги қурилма амалдаги АЭСга нисбатан хавфсизроқдир.
Физикларга ядро чиқиндиларини қайта ишлаш усулларининг кўпи маълум. Ушбу соҳа мутахассислари “чиқинди” атамасини унчалик ёқтирмайдилар. Аммо бир типдаги реактордан ажралиб чиққан қолдиқни иккинчи тип учун ёқилғи сифатида қўллаш мумкинлигини ҳам биладилар.

Соҳа одамлари кўп йиллардан бери сўнгги яроқсиз чиқиндиларни ўн йил давомида еростида сақлаш усулидан яхшироғини орзу қилиб келардилар. Хўш, ниятлар амалга ошдимикан? Олимлар яқинда яратилган янгилик шу саволга ижобий жавоб бўла олишини таъкидладилар.

Маълумки, АЭС ишлаши давомида таркибида узоқ вақт яшаб қолувчи радиоактив элементлар мавжуд трансуранли чиқиндилар ажралиб чиқади. Бу ядро қувватини ёмон кўрадиган табиат ҳимоячиларининг биринчи даражали муаммоси ҳисобланади. Парник газлари ва бошқа бошоғриқлар юқоридагининг олдида ҳолва.

Шу кунгача бу борада яратилган ечимларнинг бирортаси идеал даражага кўтарила олмаган эди. “Агар кимлар учундир табиатни севиш мушкул бўлса ва қимматга тушса, марҳамат қилиб асрлар эмас, балки мингйилликларгача чидамли чиқиндихона барпо этинг. Шунда сих ҳам куймайди, кабоб ҳам”, – дейишади “яшиллар”.

Табиатшуносларнинг гапига қулоқ солган атом қуввати билан шуғулланадиганларнинг айримлари бу борадаги энг мос жой деб АҚШдаги Юкк тоғини танлашди. У ерда 10 млрд. доллардан ортиқ нархга баҳоланаётган лойиҳа қад ростлаши режалаштирилган. Мақсад – кўп тизимли ерости йўлларидан иборат, тўлиқ автоматлаштирилган, деворлари титандан бўлган бир нечта қатламли иншоот барпо этиб, у ерда нурланган ёқилғини сақлаш. Аммо чиқиндиларни космосга жўнатиш ёки Ер қобиғига кўмиш ҳақида гапириш қандайдир экзотик эртакка ўхшайди. У ҳолда яна таклифлар борми? АҚШнинг Техас университетида олим Майк Котсченрейтер бошчилигидаги тад­қиқотчилар гуруҳи гибрид кўринишдаги синтез-парчаланиш қурилмасини яратдилар. Марказида нейтрон манбаи мавжуд бўлган ва синтез реактсиясига асосланиб ишловчи CФНС(Cомпаcт Фусион Неутрон Соурcе) реактори енгил сув билан фаолият юритувчи одатий АЭСлардан ажралиб чиқадиган трансуран чиқиндилар ёрдамида ишлайди.

2-лавҳа: Техас университети яратган реактор тасвири шундай.

CФНСнинг бошқа синтез реакторларидан фарқи шундаки, ҳажм жиҳатдан анча кичик бўлса-да, катта қувват(100 МВт)да ишлашдан ташқари тиғиз нейт­рон оқимига эга.

Унинг тузилиши 2016 йили Франтсияда қурилиши режалаштирилган халқаро реакторлар байроқдори – ИТEРга ўхшаб кетади. Бироқ деталларида бир қатор тафовутлар ҳам мавжуд. Масалан, техасликлар кашфиётидаги магнит ғалтаги оригинал кўринишга эга.

Шу соҳага яқин одамлар ядро синтези реактсияси учун турли ёқилғилар – дейтерий плюс тритий, дейтерий плюс гелий-3, дейтерий плюс дейтерий ва бошқалар қўлланилишидан хабарлари бор. Биринчи вариант(дейтерий плюс тритий) энг одатийси ҳисобланади. Унинг ҳарорат ва плазма зичлигига нисбатан эҳтиёжи кам, бундан ташқари, вақтдан ютиш имконини беради, аммо камчиликлари ҳам етарлича. Ундаги кучли нейтрон радиатсияси инсон учун хавфли, шунингдек, реактор тузилишида радиоактивлик даражаси жуда юқори бўлади. Шунинг учун мутахассислар келажакда дейтерий плюс гелий-3 дан (унинг катта заҳиралари Ойда борлиги аниқланган) кенг фойдаланишни ўйлашмоқда. Бунинг учун ҳали кўп иш қилиш керак. Ҳаттоки гигант ИТEРда ҳам дейтерий-тритий ёқилғисидан фойдаланилишини ҳисобга олсак, юқоридаги таклиф чакки эмас. Хуллас, Майк ва унинг касбдошлари нейтронлар билан боғлиқ муаммоларга бошқа тарафдан ёндашмоқдалар. “Ким бизга халақит берса, ўшандан ёрдам оламиз”, – дея таъкидлашмоқда улар. Техасликларнинг фикрича, CФНС олдида арзон ёқилғи топиш муаммо бўлмайди. Мазкур реактор ишлатилган ядро ёқилғисини бомбардировка қилувчи ва шу орқали трансмутатсия жараёни (элементларни ўзгартириш)ни тезлаштиришга хизмат қилувчи нейтронларнинг тезкор оқимини яратиб беради.

Натижада гибрид реактор ичига “яширилган” радиоактив чиқиндилар хавфсизроқ бўлган элементларга айланади. CФНСнинг бу даражага етишиш калити дивертор номли деталга боғлиқ. У магнитли қопқон марказига илинган плазма симдан ажралиб чиқадиган зарралар ва нурланиш оқимини ўзига қабул қилади.

Океанортилик олимлар мазкур фойдали деталга “Супер Х” номини бердилар. У синтез реактори ўзагидан келаётган қувват оқимига салбий таъсир ўтказмасликдан ташқари, бош­қа хусусиятлари билан муқобилларидан беш маротаба яхшироқдир. Хусусан, унинг бир донаси енгил сув билан ишлайдиган 10-15 дона АЭСдан ажралиб чиққан ёқилғи қолдиқлари билан боғлиқ муаммони самарали ҳал қилишга қодир. Бу ҳақида университет электрон сайтида атрофлича маълумот берилган.

3-лавҳа: Ушбу ядро қуввати комплексини янада мукаммаллаштириш учун олимлар янги турдаги ёқилғи тсиклини таклиф этмоқдалар. У нурланган ядро ёқилғисини тозалаб, қайта ишлатиш учун бир нечта босқичда ишлайди. АЭСда ишлатилган ёқилғидан ажралиб чиққан трансуран элементлар аввалига енгил сувли ядро реакторларига юборилиб, у ерда иссиқлик нейтронлари ёрдамида трансмутатсияга учратилиб, 75 фоиз қисми ажратиб олинади. Иккинчи босқичда қўлга киритилган қисм яна қайта ишланиб, гибрид реакторларда синтез ва бўлиниш жараёнлари учун қўлланиладиган зарур элементларга айлантирилади. Қолган ядро чиқиндисининг энг хавфли 24 фоизи куйдирилиб, йўқ қилинади. Фақатгина бир фоиз чиқинди сақлаш учун геологик ерости омборларига жўнатилади.

Шундай қилиб, гибрид реакторли комплекс 99 фоиз трансуран чиқиндиларни зарарсизлантиришга ёрдам беради. Бунга биз юқорида тилга олган мутахассислар гуруҳи “Fusion Enginering and Design” журналида эълон қилган илмий мақоласида кенг ва атрофлича маълумот бериб ўтганлар.

Котсченрейтер ва унинг ҳамкасбларининг фикрича, ушбу лойиҳа орқали инсониятни ядро давридан муқобил қувват турлари(қуёш, шамол, тўлқинлар)ни тўлдирувчи термоядро даврига ўтиш оралиғидаги босқич вазифасини ўтайди. Айни пайтда саноатда истеъмолчиларга ток етказиб берувчи ва анъанавий АЭСга нарх бўйича рақобатбардош синтез реакторларининг истиқболи нурли дейиш мумкин. Техасликларнинг янгилиги деярли чиқиндисиз ишлаш технологиясига эга. Битта қурилмада термоядро ускунаси билан ядро реакторини бирлаштириш ғояси олдиндан мавжуд бўлса-да, “ковбойлар штати”даги мутахассислар буни биринчи бўлиб амалиётда ишончли тарзда кўрсата олдилар. Улар яратган гибрид-қутқарувчи нафақат муҳандислик, балки иқтисодий нуқтаи назардан ҳам анча қулай. “Супер Х” диверторига ҳозирнинг ўзидаёқ АҚШ ва Буюк Британияда шу соҳада иш олиб бораётган илмий гуруҳлар қизиқиш билдирган. Агар Котсченрейтер ўз тадқиқотларини моддий жиҳатдан муваффақиятли таъминлай олса, ФФТСнинг янада кенгайтирилган моделини яратишни мақсад қилган.

Саиджон Махсумов
“Маърифат” газетасидан олинди.