Kilkanaście lat negocjacji, zwroty akcji, zamachy na fizyków – historia rozmów na temat irańskiego programu nuklearnego mogłaby ułożyć się w krwawą sagę. Być może to już ostatnie takie przedstawienie.
Sukces – mówili politycy w Waszyngtonie i Teheranie po tym, jak prowadzone przez kilka ostatnich administracji negocjacje nuklearne zakończyły się wreszcie kompromisem. Jak można się było spodziewać, niemal natychmiast zaroiło się od analiz wieszczących powrót Irańczyków na scenę międzynarodową. – To porozumienie otwiera przed Iranem drogę do pozyskania arsenału nuklearnego – pomstował w Jerozolimie izraelski premier Beniamin Netanjahu. Sekundowali mu amerykańscy sojusznicy: republikanie i spora grupa demokratów zaniepokojonych tym, że ustępstwa na rzecz Iranu odbiorą im głosy izraelskiej diaspory za Atlantykiem.
Porozumienie przywitano z radością w Moskwie i Pekinie. Ciągnąca się od lat konfrontacja między Teheranem a Zachodem pozwalała co prawda stopniowo zajmować miejsce Amerykanów, Brytyjczyków czy Niemców na olbrzymim irańskim rynku, ale co z tego, skoro irańscy partnerzy nie mieli szans zarabiać tak, jak każde inne petropaństwo? Z perspektywy Rosji i Chin porozumienie ma zresztą wymiar geopolityczny: ci pierwsi sugerują, że Irańczycy są niezbędni do stworzenia realnej siły, która zniszczyłaby Państwo Islamskie w Iraku i Syrii. Ci drudzy z kolei apelują, by zachodni negocjatorzy zabrali się wreszcie do rozmów z Koreą Północną, podchodząc do sprawy w podobny sposób, jak podeszli do Irańczyków.
Tak czy inaczej porozumienie nuklearne wstrząsnęło globalną szachownicą – choć zamknęło jedno pole sporu, równie dobrze może otworzyć kilka kolejnych. Sami Irańczycy najprawdopodobniej kilka razy zmieniali zdanie co do tego, czy rzeczywiście chcieliby zbudować jakiś – choćby symboliczny – potencjał nuklearny, czy tylko wybudować sieć elektrowni nuklearnych. Nie jest zatem jasne, w jakim kierunku ich program będzie się rozwijać, zwłaszcza jeśli odejdzie koncyliacyjnie nastawiona administracja prezydenta Hasana Rouhaniego lub pragmatycznie nastawiony – mimo retorycznych wycieczek – najwyższy przywódca, ajatollah Ali Chamenei.
Kompromis wywołuje w regionie mieszane uczucia: nie jest jasne, jak zareaguje Izrael (w przypadku Iraku czy Syrii reagował lotniczym rajdem na obiekty nuklearne), a od dawna spekuluje się na temat tego, że państwa arabskie – zwłaszcza rywalizująca z Iranem o prymat w świecie islamu Arabia Saudyjska – będą chciały stworzyć własne programy nuklearne. Eskalacja napięcia jest możliwa, tym bardziej że wszystkie takie projekty przynajmniej początkowo będą sprzedawane opinii międzynarodowej jako „inicjatywy na rzecz uzyskania cywilnej energii atomowej”. O realnych, długoterminowych skutkach porozumienia będzie można zapewne mówić dopiero po upływie kilku lat.
Pokój pod egidą Thora
Pozostaje mieć nadzieję, że wieloletnia „nuklearna opera mydlana”, jaką odegrali na oczach świata negocjatorzy z Waszyngtonu i Teheranu. będzie ostatnim takim przedstawieniem. Naukowcy roztaczają już wizje kuszących alternatyw, które raz na zawsze mogłyby uciąć dyskusje na temat intencji państw budujących własne programy nuklearne – a przy okazji rozwiać obawy ekologów, futurystów i wszelkiej maści pesymistów.
– Istnieje lepsze porozumienie z Iranem, jakie powinniśmy zawrzeć – przekonuje Rod D. Martin, biznesmen i wizjoner nauki, znany zarówno jako szef jednego z prężnych amerykańskich funduszy hedgingowych, jak i z republikańskich sympatii. – I nie chodzi mi o wyrażenie stanowiska politycznego. To przykład technologii rozwiązującej skomplikowane problemy. A przynajmniej, w tym przypadku, technologii ujawniającej prawdę o sytuacji.
Rozumowanie Martina jest proste: dziś w powszechnym użyciu w elektrowniach atomowych jest uran. To uboczny skutek zimnowojennego nuklearnego wyścigu zbrojeń z lat 40. i 50.: skoro ZSRR i USA rozwijały technologie oparte na uranie w celach militarnych, rozwinął się przemysł wykorzystania tego pierwiastka w celach cywilnych. Efektem są dzisiejsze kłopoty z energetyką atomową – od rozwoju potencjalnych arsenałów jądrowych po niebezpieczeństwo katastrofalnych w skutkach awarii takich elektrowni. – Tyle że elektrownia nuklearna nie musi używać uranu – podkreśla Martin. – Może używać toru.
Co ciekawe, zalety tego pierwiastka nie są żadną nowością. Tor został odkryty niemal dwieście lat temu przez szwedzkiego chemika Jonsa Berzeliusa. Zgodnie z tym, co twierdzi Martin, XX-wieczni naukowcy nie zwrócili na tor większej uwagi – w epoce budowania arsenałów jądrowych tor był, przynajmniej bezpośrednio, bezużyteczny. Na dodatek wymagałby rozwinięcia zupełnie nowych technologii, na co już nikt nie miał zamiaru wydawać pieniędzy.
Ówczesne wady pierwiastka dziś okazują się jego zaletami. Zgodnie z zapewnieniami naukowców tor – a właściwie jego najpopularniejszy, występujący w naturalnych warunkach izotop 232Th – nie jest rozszczepialny, zatem z militarnej perspektywy nie nadaje się do użytku. Dopiero pod wpływem bombardowania neutronami 232Th zamienia się w jeden z izotopów uranu – 233U. Wciąż nie jest to izotop, który dotychczas stosowano w jądrowych technologiach cywilnych i militarnych: tam używa się 235U i 238U. Co prawda z izotopem 233U też dałoby się poeksperymentować, ale z tym byłoby już znacznie więcej zachodu niż w przypadku 235U/238U.
Za to w przypadku energetyki o zastosowaniu cywilnym 232Th prezentowany jest w superlatywach. – Tańszy od uranu, a znacznie wydajniejszy, występuje równie powszechnie co grafit. Według szacunków na całym świecie jest wystarczająco dużo toru, by zaspokoić nasze potrzeby energetyczne przez milion lat – zachwala Martin. I cytuje statystyki: tona toru dostarcza tyle samo energii co 200 ton uranu albo 20 mln razy więcej energii niż tona węgla. Ba, nie zapominajmy, że zasoby uranu też nie są nieskończone – jak twierdzą niektórzy eksperci, znane nam złoża wystarczą może na sto lat. Inni naukowcy prezentują zalety toru w jeszcze bardziej spektakularny sposób. Inżynierowie z amerykańskiej firmy Laser Power System pokazali niedawno prototyp wozu, którego silnik byłby napędzany torem. Zatankowani ” ośmiu gramów toru miałoby być ekwiwalentem wlania do baku 28 tys. litrów bezołowiowej – co oznacza, biorąc pod uwagę średnie przebiegi przeciętnego kierowcy, jeżdżenie na jednym baku przez sto lat.
Na tym zachwyty się nie kończą. Zwolennicy zachwalają tor jako czyste paliwo nuklearne: po wykorzystaniu zostawałaby taka ilość odpadów, która odpowiadałaby 1 proc. odpadów powstających we współczesnych reaktorach. Nowe paliwo pozwalałoby też pozbyć się znacznej części odpadów z izotopów uranu, a więc kłopotliwej schedy współczesnego przemysłu nuklearnego. Dodatkowo, „skandynawski” pierwiastek jest znacznie stabilniejszy – reakcja zachodzi wskutek bombardowania paliwa neutronami. W przypadku potencjalnej awarii w efekcie spadku zasilania miałoby zatem następować naturalne schłodzenie reaktora – innymi słowy, potencjalne wypadki przy pracy w niczym nie przypominałyby armagedonu wywołanego przez Czarnobyl, Three Mile Island czy Fukushimę. No i jeszcze jedno: ze względu na charakter tego pierwiastka skończyłyby się fantazje o terrorystach podkładających brudne bomby – toru nie da się wykorzystać w taki sposób.
Entuzjazm schłodzony torem
Nie wszyscy podzielają te argumenty. „Napędzane torem auto, które potrzebuje tankowania raz na stulecie? Jeszcze jedna obiecanka entuzjastycznej bańki w sprawie toru” – drwił w zeszłym roku na łamach „Bulletin of the Atomic Scientists” Robert Alvarez, naukowiec i eksdoradca szefów Departamentu Energii USA. Ale i on nie kwestionuje charakterystyki fizycznej toru. W swojej krytyce koncentruje się raczej na nieporadnych próbach wykorzystania tego pierwiastka w USA w ostatnim półwieczu.
To rzeczywiście niewesoła historia. Choć na tor natknęli się jeszcze akademicy, którzy tworzyli podwaliny amerykańskiego programu nuklearnego na kalifornijskim Uniwersytecie Berkeley, priorytetem stały się dla nich te pierwiastki, które przynosiły szybkie efekty – w szczególności uran, potem pluton. Ale w latach 60. Komisja Energii Atomowej USA (AEC) uruchomiła eksperymentalny program prac nad torem (przy okazji również nad plutonem). W Oak Ridge National Laboratory zbudowano prototyp reaktora, rozwijano badania. Ale napędzało je przekonanie, że rychło Stany pokryją się siatką tysiąca reaktorów uranowych, co doprowadzi do szybkiego wyczerpania zapasów uranu. Gdy po kilku latach było już jasne, że wizja ta raczej się nie ziści – entuzjazm zaczął wygasać.
Ostateczny cios zadał programowi Richard Nixon. Być może zdecydował o tym kryzys naftowy, być może Biały Dom był przekonany, że badania nad torem tak czy inaczej nie są warte zainwestowanych w nie sum (od 5,5 do 11 mld dol. w przeliczeniu na dzisiejszy kurs). W 1973 r. posadę stracił szef Oak Ridge National Laboratory i żarliwy zwolennik toru – znany na całym świecie fizyk Alvin Weinberg. Badaczom odcięto fundusze, a w ciągu kolejnej dekady prace nad nową technologią zarzucili także prywatni inwestorzy. Pod koniec lat 80., po katastrofie w Czarnobylu, badania zawieszono też w Europie, gdzie eksperymentowali z kolei Brytyjczycy i Niemcy. Tor stał się w świecie fizyki nuklearnej czymś takim jak kaseta Betamax w świecie magnetowidów: lepszy format, który przegrał w rynkowej walce z gorszą technologią VHS i popadł w kompletne zapomnienie.
Alvarez wbija kolejne gwoździe do tej trumny. Przypomina los komercyjnych przedsięwzięć: nowojorskiego reaktora Indian Point Unit I, w którym eksperymenty z torem skończyły się „finansową katastrofą”. Blisko realnej katastrofy mogło być też w reaktorze w Fort St. Vrain w Kolorado, zamkniętym po serii awarii wyposażenia i wycieków. Wytyka, że po latach – podczas inspekcji w 1996 r. – okazało się, że zniknęło 6 proc. wyprodukowanego w prototypach uranu 233U, czyli nie mniej, niż... 96 kg radioaktywnych materiałów. Wreszcie przypomina o kłopotach – i kosztach – pozbycia się reszty odpadów wyprodukowanych przez lata trwania eksperymentów.
Cóż, drogi naukowców zajmujących się torem z pewnością były kręte, a i sam Alvarez uchodzi wśród kolegów po fachu za postać nieco kontrowersyjną. To nie zniechęca jednak kolejnej generacji naukowców do tego obiecującego pierwiastka. Tym razem jednak poza USA – w Kanadzie, Chinach i w Indiach. Kanadyjczycy nawiązali kontakt z naukowcami z Oak Ridge National Laboratory w okresie, gdy prace nad torem w USA straciły impet. Do dziś rozwinęli sporą paletę rozmaitych paliw jądrowych opartych na torze i jego mieszankach z innymi pierwiastkami.
Nuklearny Bill Gates
Ottawa – a według niektórych źródeł również Departament Energii USA – wspiera też dosyć dynamicznie rozwijające się badania Pekinu. Chińska Akademia Nauk z emfazą podkreśliła jakiś czas temu, że prowadzi „największy na świecie” program badań nad torem – do tego zadania zatrudniono 430 naukowców i inżynierów, a w tym roku ich liczba ma dobić do 750. W ciągu dekady Pekin chce mieć w pełni funkcjonalny reaktor na tor. Nad całością czuwa Jiang Mianheng, syn jednego z dawnych przywódców Państwa Środka Jianga Zemina – co świadczy o priorytetowym znaczeniu projektu dla kierownictwa partii.
W awangardzie są też Hindusi. Indyjski program badań jest nieco skromniejszy, za to na subkontynencie znajdują się jedne z największych złóż toru, a miejscowe potrzeby energetyczne sprawiają, że rozwijany w Centrum Badań Atomowych im. Indiry Gandhi projekt jest traktowany bardzo poważnie. Tamtejsi badacze mają już dwa eksperymentalne reaktory i ambicję, by przemysł nuklearny w przyszłości zaspokajał czwartą część krajowego zapotrzebowania na energię (obecny poziom to ok. 3 proc.).
Do tego należałoby zapewne dorzucić też projekty zainicjowane w Niemczech, Izraelu, Japonii, Holandii, Belgii, Norwegii, Rosji, Brazylii czy Wielkiej Brytanii. Naturalnym sprzymierzeńcem naukowców mogą okazać się też Australijczycy – posiadają największe na świecie złoża toru, szacowane na 300 tys. ton (tuż za Australią plasują się Indie – 290 tys., Norwegia – 170 tys., USA – 160 tys., i Kanada – 100 tys.).
Obiecującym pierwiastkiem interesują się też prywatni inwestorzy – należąca do Billa Gatesa spółka TerraPower czy notowana na NASDAQ firma Lightbridge. Ta druga ściągnęła do swoich laboratoriów naukowców z Rosji, a potem z kolei została zatrudniona przy projekcie związanym z torem zainicjowanym przez francuskiego potentata przemysłu nuklearnego, koncern Areva. Szef firmy Laser Power System, gdzie powstało auto napędzane torem, Charles Stevens, nie kryje, że jego ambicje są znacznie większe. – Samochody nie są naszym priorytetem. Producenci aut nie są zainteresowani tą technologią – skarżył się, gdy firma po raz pierwszy zapowiedziała, że olśni świat silnikiem na nowe paliwo. – Tworzymy tę technologię, by zaopatrywać w nią resztę świata – dorzucał, tłumacząc, że turbiny wielkości klimatyzatora mogłyby zaspokajać potrzeby całych budynków, przedsiębiorstw, nawet niewielkich miejscowości. Według Stevensa poziom radiacji, na jaki wyeksponowani byliby użytkownicy takich urządzeń, byłby śladowy. – Większą dawkę promieniowania dostaniecie podczas prześwietlenia u dentysty – kwitował szef LPS.
Fantastyka? Cóż, kilka dni temu Boeing zarejestrował patent na samoloty napędzane silnikami nuklearnymi – częściowo na wzór okrętów podwodnych. Pomysł może się wydawać przerażający: promienie lasera uderzają w radioaktywny materiał – w tej roli deuter albo tryt – doprowadzając do reakcji łańcuchowej. Produkty uboczne reakcji, wodór lub hel, wylatują z tyłu maszyny, nadając jej impet, ciepło powstające przy reakcji jest pochłaniane przez wewnętrzne ściany reaktora, tworząc elektryczność na potrzeby systemów pokładowych oraz systemu laserów. Pytanie, jak długo przyjdzie czekać na zastosowanie toru w praktyce: korzyści wydają się oczywiste, nie tylko w geopolityce – dla państw takich jak Iran – ale też w biznesie i codziennym życiu przeciętnego konsumenta prądu.
