как высокорадиоактивные объекты. Взорваться или распространиться дальше они уже не смогут, являясь слишком мелкими для критической массы и слишком плотно сваренными после остывания расплава, чтобы их смыло водой);
- сам же реактор (превратившись в 'какодемона' - радиационно крайне высокоактивную расплавленную лепёшку с плутониево-урановыми вкраплениями) провалится в аварийную шахту сброса, где в наихудшем случае наберёт критическую массу и (опять же в худшем случае) рванёт, выпустив в атмосферу так называемого 'джинна': радиоактивное облако, которое просто улетит в океан (слегка испортив воздух по пути следования).
В то же время понятно, что даже та [морская] вода, которой сейчас охлаждают японские реакторы, способна вызвать экологические изменения в ближайшей зоне побережья вокруг реакторов. К сожалению, в новостях не сообщается, куда они потом девают эту радиоактивную воду с примесью борной кислоты (цикл замкнутый, или какое-то её количество стравливают в океан), а я уже слишком далёк от этой тематики, чтобы быть в курсе непосредственных событий.
...В конечном итоге, любая авария на любом атомном реакторе приводит всего лишь к одному результату: распространению радиоактивных веществ на некоей плоскости вокруг. Даже если они полетели вверх, всё равно в итоге окажутся на земле. Главный вопрос - где, ведь даже если все аккуратно убрали, то просто перенесли в другую точку (и это самый предпочтительный вариант; лучше только вышвырнуть в космос).
Таким образом, можно ввести очень простую классификацию последствий ЛЮБЫХ аварии на атомных реакторах (независимо от их типа), состоящую всего из двух оценок - 'вниз' и 'вверх' - по пятибалльной шкале.
В этой системе чернобыльский реактор имел максимальные пять баллов 'вверх' (что и привело к загрязнению огромной территории после того, как всё осело), тогда как 'вниз' у него было по сути, только внутри территории здания АЭС.
Японские реакторы дадут примерно максимум два балла 'вверх' и три 'вниз' (четыре, если утечёт в океан), пролившись небольшим (но очень сильно радиоактивным) количеством отходов на собственной площадке.
Павел Иванов (МГУ) об "оптимизации" бактерий и биоводороде
Автор: Юрий Ильин
Руководитель группы биоинформатики, геномики и системной биологии кафедры биофизики Физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова Павел Иванов рассказал нам об этом проекте.
- Расскажите, пожалуйста, над чем вы работаете.
- Речь идёт о проекте, который направлен на производство биоводорода, точнее, обычного молекулярного водорода бактериальными клетками. Водорода, который потом можно будет сжижать и транспортировать, как это делается в индустрии 'водородного топлива'.
Оказалось, в мире существуют бактерии, которые способны очень эффективно играть роль продуцентов такого водорода. Но сами по себе эти бактерии, относящиеся к роду Rhodobacter, производят водород в крайне малых количествах. Он бывает им нужен только для того, чтобы избавиться от лишних восстановительных эквивалентов в метаболических путях. Способом такого избавления как раз и служит выработка водорода. А вообще жизнедеятельность этих микроорганизмов с водородом никак не связана.
Благодаря чрезвычайно разнообразному метаболизму даже для бактериального мира они с лёгкостью приспосабливаются к радикальным изменениям в условиях существования, погубить их довольно сложно. Эти бактерии являются фотосинтезирующими клетками, но стоит выключить свет, и они спокойно живут дальше. Им нужен кислород, но они комфортно чувствуют себя и в анаэробных условиях. Другими словами, в этих клетках заложен огромный 'биохимический потенциал', и те или иные метаболические пути вступают в игру в зависимости от того, что с этой клеткой происходит.
При таком разнообразии метаболических путей попытки заставить данные клетки производить водород, подбирая внешние условия их существования, не очень конструктивны. Вы меняете внешние условия, а бактерии без труда подстраиваются под них и продолжают 'гнуть свою линию'.
Вот тут и начинается работа, которая стала достаточно рутинной в современной генетике, или геномике, как её правильнее было бы назвать, - работа, связанная с генной инженерией. Её смысл сводится к выключению отдельных генов, приводящему к отключению отдельных биохимических реакций внутри клетки. Если всё сделано верно, то бактериальной клетке ничего не остаётся, как синтезировать водород. Другими словами, основная идея состоит в отключении максимального числа реакций, которые препятствуют выработке водорода данной клеткой.
Если нам удалось это сделать, то стоит пойти дальше и добавить этой бактерии геномный материал, который ещё больше увеличит скорость производства водорода. Тут есть два пути: либо сделать копии уже существующих генов, которые нужны для производства водорода, либо включить в геном данной бактерии отдельные гены или регуляторные участки из геномов других бактерий.
Оказывается, что и к ним тоже есть два подхода. Один – скорее эмпирический. Мы знаем, что это за бактерии - их изучением занимается десяток научных лабораторий в Америке, Германии, Японии и России. Мы знаем, как устроена биохимия именно этих клеток, да и вообще неплохо представляем себе биохимию микроорганизмов. На уровне наших качественных представлений можно попытаться выполнить необходимые генные манипуляции и посмотреть, что получится.
Другой подход набирает силу в последние пять-семь лет, особенно на Западе. Это скрупулёзное моделирование процессов, происходящих в бактериальной клетке, причём моделирование не только собственно биохимических реакций, но и регуляции, затрагивающей уровень генома. На основании такого моделирования можно попробовать точно предсказать, к чему приведёт включение и выключение конкретных генов, а также увеличение числа их копий и добавление генов из других бактерий. В идеале мы могли бы точно сказать, сколько водорода такие модифицированные клетки (мутанты) будут производить, например, на один грамм сухой массы.
Вот таким моделирование мы и занимаемся в нашей группе биоинформатики, геномики и системной биологии на физическом факультете МГУ. А дорогую инструментальную часть, связанную с генными манипуляциями и созданием мутантных штаммов, выполняют наши коллеги в Университете штата Вайоминг (США).
Мы продуктивно работаем в этом направлении уже года три. Уже созданы мутанты, то есть бактерии рода Rhodobacter с модифицированным геномом, которые производят в три раза больше водорода, чем дикий тип. Согласитесь, троекратное увеличение - это результат, это не десять процентов. И всё же до промышленных объёмов ещё очень далеко. Хотелось бы, чтобы производство водорода этими бактериями выросло хотя бы на порядок, а лучше – ещё больше.
Ещё одна задача: как этим бактериям обеспечить среду существования? Одно дело, когда всё делают в пробирке - но это никому не интересно. Другое - когда производство биоводорода ставят на промышленную основу. Можно ли бактериальные колонии размножить в таких количествах, чтобы производство стало выгодным? Сразу возникает вопрос о том, чем же эти бактерии кормить, потому что кормить их всё-таки надо. К счастью, они могут питаться отходами жизнедеятельности человека - всякими отбросами, органическими отходами. И тогда задача становится перспективной уже и с технологической точки зрения.
- Органический мусор?
- Да. Тоже не всяким, мусор надо подбирать и сортировать, но так бы его просто выкидывали, а тут выясняется, что из него - при определённых опять же условиях - можно сделать водород.
Мы некоторое время занимались проектом по созданию циклической системы: бактерии рода Rhodobacter наряду с ферментирующими бактериями и водорослями образуют замкнутый цикл, на выходе из которого образуется водород. К сожалению, сейчас этот проект приостановлен.
Отдельная проблема - где содержать эти бактерии и как обеспечить их культуральную среду не на уровне пробирки или колбы, а в промышленных масштабах. Тут в игру вступает технология формирования
