Добываемый из недр Земли уран на 99 процентов состоит из урана-238, который не представляет интереса в качестве топлива для ядерных электростанций. И только 1 процент от общей массы добываемого урана приходится на долю урана-235, который помимо топлива, используется еще в других целях. Небезызвестный Билл Гейтс и некоторые из его коллег считают, что современные технологии позволят реализовать реакторы нового типа, которые смогут сжигать уран-238, который сейчас просто утилизируется.
Идея использования урана-238 в качестве топлива принадлежит не Биллу Гейтсу. Он просто воспользовался этой идеей, а его специалисты поставили задачу перед суперкомпьютерами, которые выполнили ряд расчетов и разработали технологию, используя которую можно создать реакторы нового типа. Гейтс является одним из основателей молодой компании Terrapower, которая в настоящее время занимается изготовлением опытного образца реактора нового типа, так называемого реактора "бегущей волны".
Реактор "бегущей волны" получил свое название от вида распространения ядерной реакции в объеме топлива, загруженного в активную зону реактора. В активную зону реактора введено большое количество стержней из урана-238 и только один стержень из урана-235, который выступает в качестве "детонатора", "поджигающего" ядерную реакцию. В ходе ядерных превращений уран-238 преобразуется в плутоний-239, а тепло, выделяющее в ходе этого, используется для получения энергии. Реакция, происходящая в недрах этого реактора, распространяется от центра активной зоны к ее краям, подобно волне. По мере выработки стержней из урана-238 в центре реактора, происходит их перестановка с более удаленным от центра стержнями, что обеспечивает постоянное поддержание ядерной реакции.
Используя такую технологию можно сжигать практически все виды ядерных отходов, произведенные другими типами реакторов. А в природе существует достаточно большое количество урана-238, который можно добывать без особых проблем даже из морской воды. По предварительным расчетам, используя уран-238 в качестве топлива ядерных электростанций, можно обеспечить все энергетические потребности человечества сроком приблизительно на 1 миллион лет.
Реакторы "бегущей волны" более безопасны, волноваться по поводу перегрева его активной зоны нет причин. Реакторы Terrapower могут быть остановлены и охлаждены без использования таких активных мер, которые были предприняты на Фукусиме. Компания Terrapower собирается получить первый маломощный реактор "бегущей волны" для проведения испытаний уже в 2016 году. А в 2020 году, согласно планам, должен появиться на свет первый такой более мощный реактор, который может стать прототипом реакторов будущих безопасных ядерных станций.