В настоящее время в научном сообществе активно ведутся исследования и разработки в области термоядерного синтеза, являющегося перспективным источником чистой и практически неисчерпаемой энергии. Основная идея этой технологии — объединение лёгких ядер в более тяжёлые, что сопровождается выделением колоссальных количеств энергии, аналогично тому, как происходит в природе внутри Солнца. Несмотря на исключительный потенциал, реализовать практическое использование термоядерного синтеза помогает множество технических и ресурсных вызовов. Один из наиболее критических вопросов — нехватка трития, одного из основных изотопов водорода, необходимых для поддержания эффективных термоядерных реакций.
Тритий — редкий и труднодобываемый компонент, его запасы на планете крайне ограничены и оцениваются всего в десятки килограммов, а расходуются они очень быстро в ходе экспериментов и испытаний. На современном этапе, чтобы обеспечить стабильное функционирование будущих термоядерных реакторов, необходимо искать альтернативные решения по получению этого ценного изотопа. В этой связи появляется предложение, которое может радикально изменить текущую ситуацию. Его автор — Терренс Тарновский, известный физик-ядерщик из Национальной лаборатории Лос-Аламоса, — предложил использовать в качестве сырья для получения трития отработанное ядерное топливо.
Отработанное ядерное топливо представляет собой огромный резерв радиоактивных отходов, накопившихся в хранилищах по всей территории США. Эти отходы, стоящие ежегодно миллионы долларов на их безопасное хранение, содержат в себе значительный потенциал для добычи трития. Тарновский считает, что именно за счёт переработки этих радиоактивных материалов можно обеспечить внутренний источник трития для будущих реакторов, снизив зависимость от дорогостоящих и ограниченных запасов этого изотопа.
План учёного заключается в использовании ускорителей частиц для инициирования распада урана и плутония внутри отработанных ядерных материалов. Этот процесс вызывает сложную цепочку нейтронных и ядерных превращений, в результате которых образуются необходимые изотопы трития. В ходе реакции также создаются другие ядерные продукты, требующие специальных методов защиты и контроля. Для минимизации радиационного воздействия отходы будут покрыты расплавленным солевым раствором лития, что поможет защитить окружающую среду и обеспечить безопасность процесса.
По расчетам Тарновского, такой подход способен производить в десятки раз больше трития по сравнению с традиционными методами. Это особенно важно, если учесть скорый истощение текущих ресурсов трития и возрастающие килограммы радиоактивных отходов, которые нуждаются в переработке и утилизации. Однако, несмотря на очевидные преимущества, реализация проекта требует огромных инвестиций и скоординированных усилий как со стороны государства, так и бизнеса. Необходимы долгосрочные стратегические программы, так как внедрение технологий переработки ядерных отходов — сложный и дорогостоящий процесс, требующий точного соблюдения стандартов безопасности.
Важно отметить, что идея использования радиоактивных отходов для получения трития не нова, однако именно предложение Тарновского привлекло ранее ограниченное внимание в научных кругах. В последние годы отношение общества к ядерной энергетике изменилось благодаря стремлению к переходу на экологически чистые источники энергии. Всё больше ученых и политиков признают необходимость нахождения новых методов утилизации и переработки отработанных материалов, что способствует развитию технологий по получению трития именно из существующих радиоактивных запасов.
Если данная технология будет реализована в полном объёме и успешно протестирована, то она способна значительно ускорить переход к коммерческим термоядерным реакторам. Эти реакторы смогут обеспечить человечество абсолютно чистой и практически неисчерпаемой энергией, что станет ключевым шагом на пути глобальной энергетической революции. Помимо этого, переработка радиоактивных отходов в тритий поможет снизить их запасы в хранилищах, что является важной задачей в области безопасности и экологической устойчивости.
На конференции ACS Fall 2025, которая состоится на следующей неделе, Тарновский представит свои исследования и план по внедрению данной технологии, что вызвало значительный интерес среди специалистов. Многие эксперты считают, что этот подход может стать одним из ключевых элементов стратегии по развитию термоядерной энергетики и в дальнейшем обеспечит человечество экологически безопасным источником энергии. В долгосрочной перспективе, его реализация позволит существенно снизить зависимость от ископаемых ресурсов и минимизировать экологический ущерб, связанный с традиционной энергетикой. Глядя на перспективы, можно с уверенностью сказать, что роль переработки ядерных отходов для получения трития становится всё более актуальной и перспективной для будущего мировой энергетики.
