Рецепты безопасности - не только «засол»

Атомная энергетика, сколь бы чистой ее ни считали, тоже не обходится без отходов. Причем радиоактивных. Взять хоть жидкие - ЖРО. В процессе производства их образуется изрядное количество - и куда потом девать? В прежние времена предлагалось сливать в суперпрочные емкости и закапывать куда-нибудь поглубже. Только кто может гарантировать, что именно в том месте когда-нибудь, через века, землю не тряханет? Скажут потомки спасибо?

Вот уже несколько лет на Кольской атомной действует комплекс по переработке жидких радиоактивных отходов в твердые. На выходе получается так называемый солевой плав, в котором заключены радионуклиды. Даже заточены - без права выхода на свободу и практически пожизненно. В таком виде хранить их безопасно. Около тысячи тонн на Кольской АЭС уже «засолили».

Но научная мысль не стоит на месте. И сейчас заполярные ученые, похоже, подобрали новый ключ к проблеме. Нанотехнологический. Называется он иванюкитом. Если вкратце, то берешь сорбент, содержащий иванюкит, помещаешь в емкость с ЖРО, и начинается процесс, в результате которого все содержащиеся в них металлы выпадают в осадок. Этот сорбент поглощает и радиоактивные изотопы. Отходы разделяются на две фракции: жидкость и осадок. В первой радиации уже нет - можно безбоязненно вернуть природе, попросту говоря, слить в канализацию. Все опасное осталось в осадке, который при нагревании превращается в керамику - в такие керамические таблетки. Вот их-то, вобравших в себя радиацию, уже можно хоронить. Даже если контейнер под воздействием стихии развалится, таблетку, в основе которой титан (он входит в состав иванюкита), запросто не размоет.

Примерно так описали мне технологию сотрудники Центра наноматериаловедения КНЦ РАН, когда я встретилась с ними на днях перед заседанием рабочей группы. На нем шла речь о подготовке опытных работ по очистке ЖРО. Ведь теоретическая часть уже проработана, и пора бы переходить к практике: провести опытные испытания, а там можно нацелиться и на промышленные масштабы.

К мозгам еще бы деньги...

Кстати, что такое иванюкит? Как мне объяснили, это минерал, умеющий вбирать в себя вредные вещества, в том числе радиоактивные изотопы. Вот только редко встречается он на земном шаре: пока найдены месторождения лишь в Хибинах и в Китае. Причем месторождения крохотные. Поэтому ученые КНЦ РАН, а именно они стали первооткрывателями группы иванюкитов, изучают его состав с намерением создать подобный минерал искусственно. Чтоб на всех хватило.

Но перед ними стоят проблемы материальные. Мозгов нам хватает. В группу Центра наноматериаловедения входят крупные ученые, в том числе, например, Сергей Кривовичев - доктор геолого-минералогических наук, заведующий кафедрой кристаллографии Санкт-Петербургского госуниверситета. Вряд ли стоит подробно расписывать его научную биографию - обычному читателю она мало что скажет. Но отмечу, что в 2005 году Международная минералогическая ассоциация утвердила в его честь название нового минерала - кривовичевит. Признание коллег со всего мира - пожалуй, самая красноречивая рекомендация.

Итак, на Кольском полуострове есть умы, есть идеи, есть исходный материал. Чего же не хватает?

- Дальнейшие работы по изучению уникальных микропористых и наноструктурных минералов сдерживаются полным отсутствием необходимого современного оборудования в институтах Кольского научного центра, - пояснил Валерий Марарица, председатель ученого совета центра «Социум», который принимает участие в планируемом КНЦ эксперименте по утилизации ЖРО. - Как следствие, ученым приходится обращаться к помощи зарубежных коллег. И полученная теми информация о строении и свойствах открытых химических соединений немедленно воплощается в виде зарубежных разработок. Причем без участия российской стороны...

Об этой проблеме, кстати, ученые КНЦ писали президенту. Естественно, просили денег на развитие. Пока ответа нет. А открытия совершаются, возможности растут и не находят выхода.

Учиться у природы

Перед началом совещания рабочей группы по подготовке и проведению опытных работ по очистке ЖРО мне удалось немного поговорить с Сергеем Кривовичевым. Он рассказал, что с кольскими учеными сотрудничает давно, еще с 1999 года. А когда в Апатитах возник Центр наноматериаловедения, был приглашен стать сотрудником. Теперь на полставки трудится и здесь.

Чем же интересна для него эта работа? Когда задала этот вопрос, у Сергея Владимировича буквально загорелись глаза.

- Ощущением нового! Чего-то такого, что еще никто никогда раньше не делал. Здесь очень часто открываются необычные явления. Дух захватывает от возможности использовать те идеи в создании новых материалов, новых технологий, которые подкидывает нам природа. Эта очень интересная философия начинает превалировать в науке в последнее время.

- Какими разработками вы занимаетесь сейчас?

- Самое последнее, заветное, - это теория сложности минералов и кристаллов, над которой я работаю с коллегами. Что можно назвать простым, а что - сложным? Ведь раньше не было количественной оценки минерала, не было цифры, индекса, который бы указывал, что сложность этого объекта такая-то. Я считаю, что нам удалось решить эту проблему, и теперь мы можем характеризовать сложность минерала числом. Или взять другой вопрос, - еще более оживился собеседник, - что сначала возникает: простые минералы или сложные? Тут скрывается очень любопытная закономерность, которую коллеги с Кольского полуострова помогают развить на основе полевых наблюдений. Это все очень-очень интересно. Вот, скажем, развивалась система: сначала все было просто, потом - раз! - скачок к сложности. А потом опять простое. С чем это связано? Это можно сравнить с развитием Вселенной. Была плазма, колоссальный сгусток плазмы, потом - Большой взрыв. Какая Вселенная из всего этого получилась! И развитие Вселенной идет в сторону усложнения.

- А нет ли сейчас тенденции возврата к простому? Вот метеориты всякие падают... Не предвестники ли это грядущего разрушения на простые составляющие, попросту говоря, конца света?

- В общем-то нет, - не согласился он со мной. Но как истинный ученый рассмотрел и возможность альтернативного варианта. - Если только не считать участие человека, который подчас вносит хаос во все... А вот природа - ее сложность - является залогом стабильности.

Кривовичев - воцерковленный человек и даже имеет чин диакона. Как он делит время между наукой и церковью? Помогает ли вера в работе? Об этом я также спросила у Сергея Владимировича, сорокалетнего ученого, отца семерых детей.

- Я не один такой, - заметил он. - Очень много было верующих ученых в России на заре науки, есть такие и сегодня.

А дальше он стал говорить о природе, подразумевая в ее устройстве Промысл Божий, о целесообразности всего, что происходит. Источник этой целесообразности - именно разумность.

- То свойство, что мы можем познавать эту разумность, значит, что природа устроена как бы параллельно структуре нашего разума, - признал он. - Но есть вещи, которые мы не можем объяснить рационально, например, квантовая механика. Она вся иррациональна! Ее нельзя понять теми мерками, которыми мы до сих пор пользовались. Да, так устроен мир, путем рациональных рассуждений мы можем познавать лишь определенные его стороны...

Но тут началось заседание. Наш разговор волей-неволей прервался, и я не успела уточнить об иррациональном: к нему тоже можно прорваться только через скачок? Хотя, конечно, за пять минут не обсудить вопросы, ответы на которые ищутся целую жизнь.

Да и вообще, стоит ли обыкновенному человеку сетовать на невозможность познания квантовой механики? Разобраться бы с миром в пределах рационального.

Фото:
Галина ДВОРЕЦКАЯ