"Российское открытие": Ядерные отходы лазер превращает в удобрения

Газетный заголовок статьи - "И на уране будут яблони цвести?"

14 мая 2015 в 21:30, просмотров: 10530

На мгновение вообразите, что Чернобыль и Фукусима больше нас не беспокоят, а на их месте растут дивные сады и плещутся чистые воды. Исследовательской группе под руководством Георгия Шафеева из Института общей физики им. Прохорова, кажется, удалось совершить научно-технологический прорыв, в самой возможности которого ядерное сообщество сомневается. «Для них это крамола, и их можно понять»: ведь если тот же радиоактивный цезий распадается долгих 30 лет, то у московских исследователей это происходит в течение часа! И все благодаря обыкновенному лазерному облучению.

Корреспондент «МК» воочию наблюдал едва ли не фантастический эффект, напоминающий опыт средневековых алхимиков по магическому превращению свинца в золото.

Ученые Александр Симакин и Екатерина Бармина наглядно ускоряют распад радиоактивных веществ с помощью лазера. Фото: Антон Серков.

Лаборатория макрокинетики неравновесных процессов занимается, кажется, едва ли не самым важным экспериментом в России. Московские физики не очень хотели рассказывать о своих опытах журналистам, однако после доверительной беседы мне удалось разузнать об их весьма любопытных опытах, суть которых — «лазерное ускорение радиоактивных распадов».

— Вот уже несколько лет мы исследуем лазерное инициирование некоторых ядерных процессов на наночастицах в растворах радиоактивных солей, — рассказывает доктор физико-математических наук Георгий Шафеев. — И мы обнаружили, что нуклиды, которые входят в состав этого раствора, начинают очень быстро распадаться под воздействием лазера. Например, этому подвержен цезий-137, который всем знаком по трагедии в Фукусиме.

В обычных условиях его период полураспада составляет 30 лет, а при лазерном воздействии — один час, — уверяет ученый. — Это поисковое исследование мы сами придумали, сами попробовали — получилось. Лет шесть над этим работаем. По ходу были и глупые идеи типа: а вдруг у нас там нейтроны получаются и т.д. Но это нормальный исследовательский процесс. Подчеркну еще раз — мы не инициируем ядерные реакции, мы ускоряем распады ядер, которые и так происходят в природе, но значительно медленнее. В марте мы выступали с докладом об этом исследовании в Институте безопасного развития ядерной энергетики РАН, и на нас там все смотрели косо: как вы можете своим очень маленьким квантом изменить ядерные процессы? Звучит логично. Однако мы и сами пытаемся понять, как и почему это происходит. Но пока не понимаем до конца. С другой стороны, наши оппоненты тоже ничего не могут предложить, кроме предположений об ошибках в экспериментах.

фото: Дмитрий Алексеев
Участники уникального эксперимента: Екатерина Бармина, Александр Симакин и их лидер Георгий Шафеев (крайний справа).

Группе Шафеева, возможно, удалось ускорить распад урана-235 и урана-238 и их продуктов. По их словам, это зарегистрировано на хорошем измерительном уровне, значительно превышающем точность измерений. А их пытаются убедить в том, что это экспериментальная ошибка, что называется в науке «грязные руки».

— Но ведь это повторяется не раз, не два: нам удается повторить один и тот же эффект в десятках опытов! — говорит исследователь, который экспериментирует за собственные деньги. — Мы стараемся ничего не скрывать и все публикуем. Мы нуждаемся в уравновешенной критике ядерного сообщества, а нам все твердят одно и то же: что вы нам, мол, рассказываете — как вы доберетесь до ядра. А я им говорю: мы туда не попадаем — мы меняем окружение ядра, электронную оболочку. И это возможно. Более того, такие факты известны не только нам, но и самим ядерщикам. Однако широкому сообществу подобные работы неизвестны, но мы их нашли, и это не наши результаты, они получены в Японии и США. Хотя к нашим процессам мы пришли независимо. Мы случайно попробовали — и у нас получилось. У иностранных коллег меньшая величина эффекта, нам же удалось добиться очень значительного действия.

Справка МК Цитата

В будущем можно представить себе линейку лазеров, работающих на опасных объектах параллельно 24 часа в сутки, говорит физик Шафеев.

 

«Шафеевцы» убеждены, что их результаты можно применить в дезактивации радиоактивных отходов, а их количество, как известно, в мире только растет.

— Механизм ускорения ядерных распадов под воздействием лазера никому еще не понятен. Мы исследуем и альфа-, и бета-распады, — уточняет ученый. — Скажем, при бета-распаде речь идет об изменении структуры электронной оболочки ядра под действием лазерного излучения. Оно слабое, так как интенсивность используемых лазеров относительно мала. Но наночастиц в растворе много, и это излучение взаимодействует с ними на большой поверхности. Все дело в коротких лазерных импульсах. Наночастицы способны локально усиливать лазерное электромагнитное поле, вокруг них оно усиливается.

Нашим физикам удается переводить радиоактивный материал в стабильный изотоп, который больше никогда и ничего не излучает вредного. Цезий они переводят в барий (стабильный и нерадиоактивный). Тот же процесс идет и в природе, но значительно медленнее, с испусканием мощного гамма-излучения, опасного для людей.

Ученым пока не хотелось бы фантазировать на тему переноса наблюдаемого процесса на реальные технологии. «Именно потому, что я привык отвечать за свои слова, — подчеркивает осторожный Шафеев. — На данный момент это лабораторный эффект, весьма далекий от технологии. Для начала нужно понять механизм этого обнадеживающего процесса. Когда мы его поймем, то сможем масштабировать процесс, то есть мечтать о том, как спасти человечество от Чернобыля и ядерных отходов».

Между тем вопросы защиты человечества от радиоактивных опасностей, похоже, не всех волнуют…

Как грустно иронизирует физик Шафеев, территория России-то большая — можно оградить площадку, поставить колючую проволоку, солдатиков и сваливать туда, не думая о будущих поколениях, ядерные отходы. В той же Японии такого себе не могут позволить.

Так что «никто финансирование по такой тематике не утвердит, так как ядерное сообщество в это не верит», — считает ученый. Росатом твердит одно и то же: это невозможно, это ошибка. Однако надо отдать должное объективности директора Института безопасного развития атомной энергетики Леонида Большова, который сказал примерно так: результаты очень интересные, но варианта два: либо это открытие, либо это ошибка эксперимента. А мнение этого человека в России чего-то стоит.

— Мы понимаем, что находимся в трудном положении, — признает доктор Шафеев. — С одной стороны, консервативная ядерная физика, а с другой — многочисленные сумасшедшие с безумными и нелепыми теориями, обещающие море бесплатной энергии. Мы стараемся не скатиться в то, что сами считаем лженаукой.

Шафеев вспоминает известную максиму: «Новые идеи вовсе не овладевают массами — просто умирают носители старых идей». Очень трудно убеждать людей, раз и навсегда выросших с чем-то. Но ведь это наука, а не предмет веры.

В настоящее время группа Шафеева ждет проверки своих результатов со стороны весьма серьезной организации.

■ ■ ■

Англичанин Терри Пратчетт в романе «Правда» некогда шутил: «Гномы на самом деле смогли превратить свинец в золото, однако не совсем простым способом. Не совсем простой способ отличается от простого только тем, что приносит успешный результат». Странный механизм превращения — почему так получается с радиоактивными элементами — ученые объяснить пока не могут, но бьются над тем, чтобы наше будущее однажды не превратилось в прошлое.

Академик РАН Валентин Смирнов (Росатом): «Странное исследование. У меня была работа по изменению состояния уровня ядра урана-238. Эти эффекты возможны, но они очень слабы. В Институте общей физики в целом публика квалифицированная, хотя среди них есть и те, кто страдает весенними заболеваниями. При облучении вещества очень мощным лазером, с фантастической мощностью, могут происходить ускорения изменения внутреннего состояния ядра, что будет определять рассеяние. Однако это не имеет никакого практического значения. На этом удобрений делать нельзя. Серьезными физиками никогда подобный метод не рассматривался (как способ борьбы с ядерными отходами). Хотя само по себе явление интересное — когда вы можете с помощью микрополей управлять состоянием ядра. Но вероятность этих процессов решительно низкая».

Эксперт Михаил Кобринский (Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН): «Мне такие эффекты неизвестны, и в научной практике такого тоже не было. Подтвержденных и доказанных экспериментов нет. Я сомневаюсь, что с помощью лазера это можно сделать. Цезий и барий — это радионуклидная пара, и их обычно рассматривают вместе, потому что цезий довольно быстро распадается на стабильный изотоп бария. Для того чтобы цезий превратить в барий, никаких усилий лазера не требуется. На ускорении радиоактивного распада сегодня основан общепризнанный стандарт времени (часы). Трансформация элементов — это вообще мечта алхимиков — «превращать свинец в золото». Хотя в принципе ядерные реакции могут производить такую трансформацию. Технологии трансформации отработанного ядерного топлива — как идеи — обсуждаются и в принципе возможны. Если эксперимент группы Шафеева проверен и тщательно воспроизводим другими экспериментаторами, то это заслуживает внимания».

* * * 

Nuclear waste can be converted into fertilizer

For a moment, imagine that the Chernobyl and Fukushima do not bother us anymore, and in their place grow wonderful gardens and the clear waters. Study Group under the leadership of George Shafeeva of General Physics Institute. Prokhorov, it seems, managed to make a scientific and technological breakthrough, the very possibility of doubt that the nuclear community. "For them it is sedition, and they can understand", because if the same radioactive cesium breaks a long 30 years, researchers from Moscow it occurs within an hour! And all thanks to an ordinary laser irradiation. 

​Group Shafeeva might have been able to accelerate the decay of uranium-235 and uranium-238, and their products. According to them, it is recorded on a good measuring far above accuracy. And they are trying to convince that this is an experimental error is called in science "dirty hands".

Title: And on uranium will blossom apples too? 



Партнеры