Швейцарская компания хочет построить ядерный реактор на ториевом цикле

Время на прочтение: 3 минут(ы)
Ториевые пелетты индийского центра Bhabha Atomic Research Centre. Источник изображения: Pallava Bagla/Corbis/Getty
Ториевые пелетты индийского центра Bhabha Atomic Research Centre. Источник изображения: Pallava Bagla/Corbis/Getty

Основанный в 2019 году в Швейцарии стартап Transmutex планирует переосмыслить выработку электричества и тепла с помощью процессов ядерного деления. Вместо самоподдерживающейся цепной реакции деления урана, на основе которой сегодня работает массовая атомная энергетика, швейцарцы мечтают о ториевом топливе — безопасном и доступном. Компания привлекла около $8 млн для разработки проекта реактора, принять участие в которой пригласили специалистов из России и США.

Одним из учредителей стартапа стал физик-ядерщик Федерико Карминати (Federico Carminati). В начале 90-х он по приглашению лауреата Нобелевской премии по физике Карло Руббиа (Carlo Rubbia) принял участие в разработке ранних вариантов ядерных реакторов на ториевом топливе. Тогда проект положили в ящик, но сегодня, когда повестка на декарбонизацию встала в полный рост, а ядерной энергетике присваивают статус «зелёной», новые виды топлива становятся востребованными как никогда.

В отличие от уранового, ториевый цикл не может поддерживать сам себя. в ториевом цикле превращается (трансмутирует) в изотоп урана-233. Реакция поддерживается с помощью внешнего ускорителя частиц. Выключение ускорителя останавливает реакцию деления и в кратчайшие сроки глушит реактор. Это делает ториевые реакторы этого типа очень и очень безопасными при эксплуатации. Кроме этого время полного распада урана-233 всего 300 лет, а не 300 тыс. лет как у урана-235. Это означает, что ядерных отходов будет меньше, и они быстрее будут терять свою опасность для окружающей среды.

Читайте также:  В пустыне Мохаве появится антенна для дальней космической связи

Если верить швейцарским источникам, к разработке ториевого реактора подключили специалистов из «Росатома», а разработкой топлива занялись учёные из Аргоннской национальной лаборатории США. В ближайшие планы компании входит строительство мощного ускорителя совместно со швейцарскими учёными. Стоимость демонстрационного реактора компания оценивает в $1,5 млрд, но разрешение на его строительство получить будет не просто и этом может оказаться главным барьером на пути технологии в жизнь.

Стоит добавить, что демонстрационный ториевый реактор, но несколько на другом принципе — на жидкосолевой основе — в сентябре прошлого года был запущен в Китае. Таким образом, является первой страной, у которой есть шанс коммерциализировать эту технологию.

Опытный жидкосолевой китайский вырабатывает всего 2 МВт тепловой энергии (а электрической ещё меньше), но он является испытательной площадкой для изучения материалов, сред и радиоактивности на всех этапах работы реактора. Это, фактически, обкатка технологий, которые, в случае успеха, значительно продвинут в сторону энергетической независимости и углеродной нейтральности.

Тория в земной коре намного больше, чем урана. Лет через 100–150 разведанные месторождения урана практически иссякнут, а тория будет всё ещё очень много. Для эксплуатации нового вида топлива заниматься им надо начинать уже сейчас. К тому же, торий в Китае сегодня вырабатывается в значительных объёмах как отходы производства при добыче редкоземельных материалов.

Читайте также:  Мягких роботов создадут при помощи магнитной левитации

Первый экспериментальный ториевый был построен в Вувее, на окраине пустыни Гоби. Этот тип реактора не использует воду в качестве основного теплоносителя и идеален для расположения в пустынных районах.

Условная схема жидкосолевого реактора. Источник изображения: US Department of Energy/International Atomic Energy Agency
Условная схема жидкосолевого реактора. Источник изображения: US Department of Energy/International Atomic Energy Agency

Жидкосолевой ториевый не требует цикла загрузки и смены топлива. в виде тория и небольшой доли урана загружается непосредственно в расплав и автоматически подаётся в зону реактора и выводится из него. Расплав солей при температурах около 450 °C циркулирует через без опасности взрыва или разгерметизации, поскольку давление в этом контуре намного меньше, чем в обычных водяных контурах современных атомных реакторов. В ториевом реакторе вода используется во втором контуре, который не заходит в реактор.

В ходе ядерной реакции изотоп тория-232 облучается в реакторе вспомогательным радиоактивным топливом и поглощает нейтроны, образуя уран-233, который уже расщепляется с выделением тепла. Китайский стал первым реактором, который в жидкосолевых расплавах в качестве топлива использует торий. Если технология себя оправдает, на следующем этапе в Китае начнут строить ториевый реактор мощностью 373 МВт, что планируется к 2030 году. Смогут ли швейцарцы опередить Китай, покажет время.

Читайте также:  10 военных технологий будущего, которые находятся в активной разработке

По материалам: 3dnews.ru

Читайте также:

Присоединяйтесь к нашему Telegram-каналу: https://t.me/technomagic и группе в Facebook.

Похожие статьи:

Вам будет интересно:

Здесь самые популярные товары из Китая по волшебным ценам!

5 1 голос
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии