Мы нигде не исчерпываем бесконечность, мы по сути работаем с актуальными бесконечными объектами
Значит, Вы признаете актуальную бесконечность. Я тоже теперь ее признаю, но мне надо ее еще получше понять (я к ней пришел только вчера). Сегодня я уже начинаю "подозревать", что можно обойтись без исчерпывания бесконечности, а брать ее сразу актуальной, то есть начинаю ее понимать так же, как и Вы. Попытаюсь понять "диагональное" доказательство не так, что 
"Поскольку таблица уже составлена, то все натуральные числа задействованы, и когда затем обнаруживается еще одна последовательность, для нее уже не остается ни одного натурального числа" 
а так, как написано здесь:
У нас есть функция 

, которая из натурального числа делает последовательность (которая тоже является функцией). Зададим последовательность 

 формулой 

. Легко показывается, что 

. Следовательно, 

 не лежит в образе 

, т.е. 

 не является нумерацией всех возможных последовательностей.
Итак, пусть нам дано некоторое отображение 

 из множества натуральных чисел 

 в множество 

. Это значит, что каждый элемент 

 отображается в некоторый элемент 

 Пусть все элементы, в которые отображаются натуральные числа, составляют подмножество 

 множества 

. Если найдется элемент 

, такой, что 

, то отображение 

 не является биекцией. Если отображение 

 является при этом произвольным, то не существует биекции из 

 в 

.
Вот, я обошелся без "исчерпывания бесконечности". Кстати, я тоже думаю, что в приведенном доказательстве 
начальное предположение "предположим, множество счетно" на самом деле не нужно