Помоги проекту - поделись книгой:
В мире набралось уже 18 тыс. т отработанного урана, и каждый год добавляется 670 т. Кроме того, в мире 345 тыс. т отходов, полученных в свое время при переработке природного урана, из них 110 тыс. т приходится на долю США. Промышленные же технологии переработки отходов есть только у двух стран — России и Франции.
«Даже грубые подсчеты говорят, что запасов отработанного урана, накопленных за 60 лет работы атомной отрасли, хватит на несколько сотен лет генерации», — считает доктор физико-математических наук А. Крюков.
«Росатом» уже начал строительство завода, на котором отработанное топливо будет превращаться в обогащенные таблетки для «Бреста». Первый опытный образец имеет мощность 300 МВт, у серийных «Брестов» она будет от 700 до 1 200 МВт. Это больше мощности ВВЭР-1000 — основного реактора сегодняшней российской атомной энергетики. Построят первый «Брест-ОД-300» на площадке Белоярской АЭС. Такое соседство удобно хотя бы уже потому, что он будет получать отходы для переработки от ныне работающих реакторов.
Что же касается безопасности, то специалисты просматривали не только вариант аварии, подобной чернобыльской, но смоделировали случай, когда диверсанты будто бы взорвали само здание реактора. Компьютер показал, что даже в этом случае радиоактивных выбросов, требующих эвакуации населения и длительного отчуждения земли, не произойдет. Активная зона будет похоронена под слоем свинца.
По мнению сторонников быстрых энергетических реакторов этого типа, характеристики безопасности делают возможным строительство реакторов типа «Брест» даже вблизи крупных населенных пунктов, используя их как источники не только энергии, но и тепла.
ДЛЯ КОСМОСА И АРКТИКИ
В Научно-исследовательском и конструкторском институте энерготехники имени Доллежаля (НИКИЭТ) вот уже несколько лет идут работы по созданию ядерной космической энергодвигательной установки для дальних космических экспедиций. Проект создания транспортноэнергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса выполняют совместно предприятия «Росатома» и «Роскосмоса».
Не имеющий аналогов транспортный модуль предполагает использование ионных электрореактивных двигателей, в которых реактивная тяга создается за счет ускоренного электрическим полем потока ионов.
Такие установки могут пригодиться при организации экспедиции на Марс, для детального обследования планет-гигантов и их спутников, создания промышленного производства в космосе, полагают исследователи. Помогут они и при очистке околоземного пространства от космического мусора, в борьбе с астероидной опасностью, при устройстве на планетах автоматизированных исследовательских баз.
Помимо этого, созданные в процессе новые технологии могут быть использованы и в других отраслях народного хозяйства. Например, на основе такого модуля предложены ядерные энергоустановки малой мощности для тепло- и электроснабжения удаленных районов Севера.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Современные ковчеги
Идея эта вообще-то более чем древняя. Согласно Библии, еще в доисторические времена первый ковчег построил легендарный Ной, чтобы спастись от Всемирного потопа. И после него, например, в Китае и других странах Юго-Восточной Азии десятки тысяч людей жили и рыбачили на джонках — небольших парусных судах. Потом эту моду переняли богатые люди, многие из которых ныне в теплое время года предпочитают жить на персональных яхтах. Количество подобных конструкций увеличивается с каждым годом. С некоторыми особенно интересными проектами мы и хотим вас сейчас познакомить.
Джонки ныне изрядно модернизировали, получились простые плавучие домики без изысков, на 6 человек каждый. А тот, кто побогаче, может заказать себе современный вариант старинных джонок. Те, кто состоятельней, могут позволить себе и настоящий морской дом под названием Origin. У него большие окна, высокие потолки, деревянные полы и прочие удобства.
Миллионеры с миллиардерами, подобно Абрамовичу, нынче предпочитают жить на 100-метровых яхтах с шикарной отделкой. Некоторые уже присматриваются к Infinitas — судну, рассчитанному на 16 человек (включая экипаж). В их распоряжении бассейн, вертолетная площадка и даже стеклянный мостик для наблюдений за океаном. Гибридный двигатель (дизель + электричество) позволяет развивать скорость свыше 20 узлов. Судно способно взять на борт 250 тыс. л горючего и 100 тыс. л пресной воды — плескайтесь от души.
Еще один проект, Triobis 65, представляет собой гибрид яхты и усадьбы. Солнечные панели, стекловолоконный корпус, водородные топливные элементы питают двигатель мощностью в 600 л. с. — все в соответствии с последними требованиями экологии. Шесть обитателей такого плавучего жилища могут проводить время в наблюдениях за подводной жизнью — в трюме судна расположен прозрачный отсек для видеосъемок.
«Скорее курорт, чем дом», — так расхваливают дизайнеры проект Orsos — этакий моторизованный атолл размерами 20х35 м. К нему могут пристать до 3 небольших лодок с друзьями, которые приехали пообщаться или посмотреть новый кинофильм в персональном кинозале.
Любители экзотики могут заказать плавучий остров с персональным вулканом. Правда, вулкан не функционирует, поскольку представляет собой хозяйский дом. А гости размещаются в особых хижинах. В распоряжении жителей острова — бассейн, библиотека, кинотеатр, казино и спортзал. Есть и пляжная палуба для любителей загара.
Когда-то Жюль Верн написал роман, действие которого происходило на гигантском пароходе, представляющем собой целый плавучий город. Сейчас конструкторы пытаются осуществить такой проект на практике.
Городок может быть как небольшим — примерно на сотню жителей — со своими теннисными кортами, трассой для картинга и причала для малых субмарин, так и огромным — на тысячи и десятки тысяч жителей. В Wafter-Scraper будут собственные супермаркеты, стадионы и рестораны.
Проект Lilypad рассчитан уже на 50 000 человек. Жить можно и сверху, на холмах, и снизу, под водой. В центре острова располагается озеро, наполняемое дождевой водой. Энергию город-остров будет получать из альтернативных источников.
Некоторые проекты уже начинают претворяться в жизнь. У берегов Калифорнии группа предпринимателей собирается построить новый «Ноев ковчег». Он предназначается для программистов и бизнесменов, не имеющих рабочей визы для работы в США. В 22 км от берега они будут уже в международных водах. В случае необходимости смогут доплыть до Кремниевой долины всего за час на специальном катере.
Дарио Мутабдзийя и Макс Марти — авторы проекта Blueseed — считают, что государство создает для иностранных специалистов слишком много ненужных бюрократических преград.
Первоначально в плавучем доме-офисе планируют разместить до 1 000 жильцов, которые будут иметь в своем распоряжении жилые помещения, офисы, конференц-залы, кафе и прочие достижения цивилизации. Причем стоить проживание на корабле будет дешевле, чем на суше.
Российский архитектор Александр Ремизов тоже создал свой проект современного «ковчега», на котором люди смогут выжить даже при очередном вселенском потопе, поскольку сооружение будет автономным, на полном самообеспечении. Ремизов получил за свой проект специальный диплом на международном фестивале инновационных технологий в строительстве и архитектуре. Вот только когда будет построен этот «ковчег», да и многие другие из представленных проектов, пока непонятно. Дело, как всегда, за малым — за деньгами на строительство.
1.
2.
3.
ЛАБОРАТОРИИ В ОКЕАНЕ
Еще одна серия проектов касается океанологов — людей, для которых океан — место работы. Вместо нынешних специализированных кораблей науки дизайнеры предлагают, например, проект Solus 4. Это лаборатория площадью 700 кв. м. С ее помощью будет удобно изучать не только морскую жизнь, но и морские явления в целом — цунами, например. Там же можно жить и читать лекции, запасая солнечный свет, дождевую воду и приливную энергию. Судно будет стационарным. Его время от времени будут передвигать с места на место на буксире, а затем ставить на якорь до окончания очередной серии исследований.
И наконец, вот вам Sea Orbiter — исследовательское судно с надводной частью высотой 50 м. Это своего рода рукотворный айсберг, большая часть которого скрывается под водой — так исследователям удобнее наблюдать за подводным миром. Это пока единственный осуществленный проект, который проходит испытания.
А для тех, кто изучает глубинные слои океана и обитателей морского дна, дизайнеры предлагают построить вообще что-то вроде Атлантиды — подводные города, жить в которых океанологи будут подобно полярникам — сменными вахтами. Отработал свое — и на поверхность, к солнышку и свежим ветрам.
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Вещество, которое изменит мир
Так иной раз называют графен — тонкую пленку, получаемую из обыкновенного графита. Но почему это вещество вдруг стало пользоваться такой популярностью, что за открытие и разработку технологии получения графена наши соотечественники
Углерод — один из самых распространенных химических элементов на Земле — до недавних пор был известен в 3 модификациях — уголь, графит и алмаз. Ныне обнаружено, что в природе существует еще и 4-я модификация — графен.
Он представляет собой углеродную пленку толщиной в 1 атом, кристаллическая решетка которой имеет форму сетки из шестиугольников. Получают графен из природного графита, который добывается в шахтах и карьерах и из которого делают, например, простые карандаши. Возможен также синтез этого вещества. В итоге получают прозрачную, чрезвычайно тонкую, очень легкую (0,77 мг/см3), водонепроницаемую, эластичную, гибкую и одновременно удивительно прочную пленку.
По словам нобелевского лауреата Константина Новоселова, «графеновая лихорадка» началась во многом потому, что поразительное разнообразие свойств графена обеспечивает многочисленные возможности его промышленного использования. «На самом деле, возможности практически безграничны, — уверяет К. Новоселов. — А потому и область применения постоянно расширяется»…
Вот лишь некоторые примеры. Графен является лучшим проводником электричества из когда-либо известных. Жесткие диски из графена имеют возможность хранения данных в 1 000 раз большего объема, чем современные. Гибкие графеновые полупроводники, которые можно свернуть и сложить, лягут в основу самых разных устройств со сверхтонкими экранами. Камеры ночного видения с графеновыми сенсорами позволят осуществлять фото- и видеосъемку без источников света. Пригодится графен и в аккумуляторных батареях и ультраконденсаторах длительного срока действия для мобильных телефонов, компьютеров и электромобилей, а также для сверхбыстрых телекоммуникационных сетей.
Более того, графен представляет собой идеальную основу для создания новых материалов «под заказ» в зависимости от конкретных нужд. Эльза Прада, научный сотрудник Мадридского института материаловедения Высшего совета по научным исследованиям Испании CSIC, работавшая вместе с К. Новоселовым, указала, в частности, на флюорографен. Так называется двумерный аналог тефлона, имеющий исключительные смазывающие и изолирующие свойства. А гексагональный нитрит бора (прозрачный кристаллический изоляционный материал высокой твердости) в комбинации с графеном улучшает свои электромеханические свойства…
Группе ученых из Чжэцзянского университета (Китай) под руководством профессора Гао Чао удалось создать самое легкое на сегодняшний день вещество (плотностью всего 0,16 мг/см3). Этот ультралегкий гель получен на основе углеродных нанотрубок, вода из которых была извлечена путем сухого замораживания, и пленок оксида графена, из которого затем был извлечен кислород. Среди возможностей применения аэрогеля отмечают его перспективное использование в качестве мощного абсорбента, например, при очищении акваторий от разлившейся нефти.
Ученые также изучают возможности использования графена в процессе опреснения воды — для удаления соли из морской или солоноватой воды. Так, сотрудникам компании Lockheed Martin удалось таким образом просверлить пленку графена толщиной в 1 атом, что получились отверстия, достаточно большие, чтобы пропустить молекулы воды, и достаточно маленькие, чтобы удержать молекулы соли. При этом образовавшаяся мембрана обладает высокой производительностью.
Между тем еще одной замечательной характеристикой графена является непроницаемость. «Ученые по всему миру работают над различными возможностями применения этого свойства, например, в производстве водонепроницаемых тканей для водолазных и космических скафандров», — говорит профессор Политехнического университета Валенсии Франсиско Касес.
Испанские ученые из Химико-физического института в Мадриде и Института фотонных наук в Барселоне также открыли способность графена полностью поглощать световые волны разной длины. Это свойство графена позволяет, в частности, создавать сенсоры инфракрасного излучения, фотоаппараты, солнечные панели.
В настоящее время матрицы цифровых компактных фотоаппаратов не позволяют получать детальные изображения при недостаточном освещении. Группа ученых из Наньянского технологического университета в Сингапуре под руководством профессора Ван Цицзе создала фотосенсор из чистого графена, который в недалеком будущем позволит получать четкие изображения даже в темноте без фотовспышки.
Поделиться книгой: