Георгий Савицкий - Атомный реванш. Вставай, страна огромная!

* * *

Ультраграфен — новый материал, созданный на основе графена талантливыми русскими учёными Андреем Геймом и Константином Новоселовым. Они оба — выходцы из России, но работали в Великобритании, в Манчестерском университете. Однако, когда началась война Америки против России, два талантливых учёных вернулись на Родину (не без помощи русской разведки). И теперь Константин Новоселов проводил исследования уже в своём родном городе — Нижнем Тагиле, который покинул много лет назад!

А Андрей Гейм ещё и является лауреатом Шнобелевской премии 2000 года за изучение левитации лягушек в магнитном поле! Воистину — великие всегда странны!

Но что же такое этот самый загадочный и сверхпрочный графен?

Из школьного курса химии известно, что свойства того или иного вещества зависят не только от атомов, которые его составляют, но и от их взаимного расположения. В качестве примера обычно приводят углерод, который в случае одного расположения атомов даёт хрупкий грязный графит, а в другом — твёрдый сияющий алмаз. Такие простые вещества, имеющие разные свойства при одинаковом составе, называют аллотропными модификациями. В этом смысле графит и алмаз — аллотропные модификации углерода.

Как и алмаз, графен представляет собой чистый углерод. Молекула графена состоит из шести атомов, соединённых в структуру, которая под электронным микроскопом похожа на ячейку сот, имеющую шесть сторон. Другой отличительной особенностью этого материала является потрясающая гибкость — материал можно сгибать, складывать, сворачивать в рулон.

Кусочки графена получают по-русски — просто и гениально! Воздействуя механически на высокоориентированный пиролитический графит, или киш-графит. Сначала плоские куски графита помещают между липкими лентами скотча и расщепляют раз за разом, создавая достаточно тонкие слои. Среди многих плёнок могут попадаться однослойные и двухслойные, которые и представляют интерес. После отшелушивания скотч с тонкими плёнками графита прижимают к подложке высоколегированного оксида кремния — Si0 2. Там он и остаётся.

Но это — лабораторный метод получения графена. А вот промышленный, разработанный русскими, — это один из главных технологических секретов!

Но как бы ни был прочен и какими бы уникальными свойствами ни обладал графен, ультраграфен — просто уникум в мире новейших наноматериалов. Природа любит повторять себя и в большом, и в малом, реализуя практически универсальный для самой себя принцип тождественности. Так вот ультраграфен — это графеновые цепочки, скрученные в двойную спираль — как молекула ДНК! Благодаря двутяжевой спиральной наноструктуре ультраграфен является сверхпрочным, упругим и пластичным конструкционным материалом будущего!

* * *

Создание, промышленный синтез и использование новейших конструкционных материалов были невозможны без «продвинутой» энергетики.

Её основой стала Белоярская ордена Красного Знамени атомная электростанция имени И.В. Курчатова. Здесь впервые в мире появился энергоблок промышленного масштаба на быстрых нейтронах. В его состав входит уникальный русский атомный реактор БН-600.

Экспериментальные реакторы на быстрых нейтронах появились ещё в пятидесятые годы. А в последующее время работы по созданию промышленных реакторов на быстрых нейтронах активно велись в Советском Союзе, США и Европе. Но к началу девяностых годов большинство этих проектов было прекращено из-за риска аварий и высоких эксплуатационных затрат.

Так, 2009 год стал последним в долгой карьере французского быстрого натриевого реактора «Феникс». И теперь в мире осталась единственная страна с действующим быстрым энергетическим реактором — это Россия, а точнее — Сибирь и реактор БН-600!

А совсем недавно здесь же, на Белоярской АЭС, были введены в строй сразу три новейших реактора на быстрых нейтронах: два БН-800 и один совсем уж уникальный ядерный реактор на быстрых нейтронах БН-1500 мощностью полтора миллиона ватт!

Город Заречный в Свердловской области, где находится Белоярская ордена Красного Знамени атомная электростанция имени И.В. Курчатова, стал новым «Атомоградом» — сердцем уникальной энергетики русских патриотов.

Его история началась ещё в конце декабря 1979 года, когда в первый в мире промышленный реактор на быстрых нейтронах — БН-600 поместили пусковой источник нейтронов и начали загружать сборки с ядерным топливом. Двадцать шестого февраля 1980 года была набрана необходимая критическая масса топлива, и в реакторе БН-600 впервые в его «жизни» началась самоподдерживающаяся ядерная реакция! Тогда же, в 18 часов 26 минут, состоялся физический пуск уникального реактора на быстрых нейтронах БН-600. Следующим этапом его работы стал энергетический пуск — 8 апреля 1980 года энергоблок с реактором БН-600 выдал первые киловатт-часы электроэнергии в Свердловскую энергосистему.