Современные технологии — от электромобилей до дата-центров с искусственным интеллектом — требуют всё больше электричества. Теоретически, управляемый термоядерный синтез способен обеспечить практически неисчерпаемый источник энергии с минимальными выбросами. Однако основное топливо для таких реакторов — тритий, редкая форма водорода, — стоит чрезвычайно дорого и доступно лишь в ограниченных количествах.
Физик Терренс Тарновски из Лос-Аламосской национальной лаборатории предложил способ получения трития из ядерных отходов. Свои исследования он представил на осенней конференции Американского химического общества (ACS Fall 2025).
Как это работает
В отличие от традиционной ядерной энергетики, основанной на делении урана или плутония, реакторы термоядерного синтеза объединяют ядра водорода — дейтерия и трития. Процесс сопровождается выделением огромного количества энергии и образует минимум радиоактивных отходов.
Сегодня запасы трития крайне малы: мировые объёмы оцениваются всего в 25 ± 14 килограммов. Основным источником служат реакторы в Канаде, а собственных мощностей в США нет. Для сравнения: 25 кг трития хватило бы, чтобы снабжать энергией более 500 тысяч домов на протяжении полугода.
Идея Тарновски заключается в использовании уже накопленных в США тысяч тонн радиоактивных отходов. Компьютерные симуляции показали, что если направить пучок частиц на эти материалы, то цепь ядерных реакций будет порождать нейтроны, которые в итоге могут синтезировать тритий. В отличие от обычных атомных электростанций, такая система позволяла бы полностью контролировать процесс, включая возможность его остановки.
Зачем это нужно
Главное преимущество метода — сочетание двух задач: утилизация опасных ядерных отходов и производство крайне дефицитного топлива для будущих термоядерных реакторов.
По расчётам исследователя, гипотетический реактор мощностью 1 гигаватт способен ежегодно производить около 2 кг трития — столько же, сколько сейчас дают все канадские установки вместе. Причём эффективность тритийного выхода может быть более чем в 10 раз выше, чем у реакторов термоядерного синтеза при равной мощности.
Следующий шаг — уточнение экономических параметров и разработка более детализированных моделей. Одним из ключевых элементов станет использование расплавленной литиевой соли для охлаждения отходов, что повысит безопасность и снизит риск использования материалов в военных целях.
Тарновски подчёркивает, что его проект базируется на существующих технологиях и может удешевить переход к термоядерной энергетике. Если такие системы подтвердят эффективность на практике, они станут важным звеном в решении сразу двух проблем — энергетического дефицита и хранения радиоактивных отходов.
