Розплавлена сіль. Американський стартап представив проект революційного ядерного реактора
Наукпоп23 жовтня 2020, 20:00
Поки передові вчені з різних країн світу борються за першість у створенні ефективного термоядерного реактора, деякі компанії не полишають надій виробляти безпечну і дешеву атомну електроенергію.
Як уже писав НВ, ключова відмінність ядерної реакції від термоядерної полягає в тому, що в першій важкі ядра розпадаються на легкі внаслідок їх бомбардування нейтронами, а в другій легкі ядра, навпаки, об'єднуються у важкі шляхом їх нагрівання до надзвичайно високих температур.
Обидва ці процеси призводять до вивільнення великої кількості енергії, але у випадку з ядерним реактором розпад може викликати ланцюгову реакцію, що підвищує небезпечність такої системи.
Для запобігання неконтрольованому ядерному розпаду в реакторах на АЕС використовують різні системи охолодження, залежно від яких ці реактори діляться на безліч підтипів. Найпоширеніший тип реакторів — легководні, де як теплоносій використовується звичайна вода.
Але нещодавно американський стартап вирішив відродити технологію, представлену ще в середині минулого століття, і запропонував свій проєкт ядерного реактора на розплавах солей. Розповідаємо, що це і як працює.
Передплатіть NV Преміум та читайте без обмежень
Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою
Реактори на розплавах солей розробляли в 1950—1970-х в Національній лабораторії Ок-Рідж в США. Але тогочасне керівництво американського міністерства енергетики зробило свій вибір на користь легководних реакторів, які досі є найбільш поширеними в атомному флоті й на АЕС по всьому світу.
Наприклад, такі самі реактори встановлені на найбільшій електростанції в Європі — Запорізькій АЕС, яку планують вивести з експлуатації в найближчому майбутньому.
Новий проєкт ядерного реактора на розплавах солей нещодавно представив стартап Elysium Technologies — компанія вже готує невелику версію свого реактора як пілотний екземпляр для Комісії з ядерного регулювання США.
На відміну від легководних реакторів, основою охолоджувальної рідини реакторів на розплавах солей є суміш розплавлених солей, яка може працювати за високих температур.
У Elysium Technologies припускають, що саме ця особливість подібних реакторів дозволить зробити їх більш ефективними та безпечними, ніж наявні найпопулярніші реактори на АЕС.
Засновники стартапу — Карл Перес та Ед Фейл — впевнені, що фактична відсутність тиску в їхньому реакторі та робота за високих температур значно знизять витрати на встановлення захисних конструкцій та закупівлю палива, в якості якого в Elysium Technologies планують використовувати ядерні відходи.
Керівники проєкту декілька десятків років розробляли реактори для атомного флоту і тепер працюють над власним проєктом електростанції нового типу.
Крім використання ядерного палива, в Elysium Technologies заявляють, що їхній реактор перероблятиме до 95% усього палива, а його залишок буде менш токсичним, ніж у традиційних реакторів. «Ці продукти поділу зазвичай розпадаються до фонового рівня приблизно за 300 років, на відміну від більш ніж 10 тис. років для традиційних відходів твердопаливних реакторів», — заявляють в компанії.
В якості захисної охолоджувальної системи в цьому реакторі буде використовуватися аварійний клапан із замороженої солі. «У разі перевищення температурних меж або втрати електроенергії клапан плавиться і вміст реактора стікає в пасивно охолоджувані резервуари, які сконфігуровані для безпечного відключення в докритичних конфігураціях з пасивним охолодженням», — пояснюють представники стартапу.
Потужність пілотного реактора для ядерної комісії США становитиме 10 МВт. Цього буде достатньо для забезпечення електрикою невеликого містечка, але мало для промислових масштабів.
Повноцінний реактор на розплавах солей від Elysium Technologies матиме потужність близько 1200 МВт — і це більше, ніж потужність традиційних твердопаливних реакторів на сучасних АЕС.