Новый реактор: Билл Гейтс собирается догнать и перегнать Россию

Специалисты из США разрабатывают инновационный атомный реактор: лёгкий, экономичный и безопасный. Подобные системы могут обеспечить переворот в энергетике. К слову, реакторы этого типа уже есть в России.

Когда речь заходит об атомной энергии, многим сразу вспоминаются катастрофы в Чернобыле и Фукусиме. Но даже с учётом этих аварий атомная энергетика остаётся менее вредной для экологии, чем традиционная. По некоторым подсчётам, на каждый тераватт энергии, полученный из угля или нефти, приходится в среднем 24,6 и 18,4 преждевременной смерти, соответственно. Для атомной энергетики этот показатель составляет всего 0,07. И эти цифры не включают ущерб здоровью людей, который может нанести глобальное потепление, вызванное выбросами углекислого газа.

Таким образом, с точки зрения экологии атомная энергетика лучше традиционной уже сейчас. А на подходе реакторы нового типа, гораздо более безопасные и эффективные.

Последнее слово атомной техники – это реакторы на быстрых нейтронах. Они могут использовать в качестве топлива большую часть отходов традиционных АЭС, решив проблему их утилизации. Сегодня в мире действует два промышленных реактора на быстрых нейтронах, оба – в России (БН-600 и БН-800).

Однако специалисты из США собираются догнать российских атомщиков. Тому свидетельством проект Natrium, разрабатываемый компанией Билла Гейтса Terrapower в сотрудничестве с фирмой GE Hitachi Nuclear Energy при финансовой поддержке Министерства энергетики США.

Планируется, что новый реактор будет выдавать 345 мегаватт электроэнергии. Для сравнения: мощность БН-600 – 600 мегаватт, БН-800 – 880 мегаватт. Если Natrium хорошо себя покажет, на очереди будет строительство установок большей мощности.

К слову, название проекта выбрано не случайно. В традиционных системах выработанное тепло отводится от активной зоны реактора с помощью воды, циркулирующей в трубах под большим давлением. Но вода замедляет нейтроны, и в реакторах на быстрых нейтронах её использовать нельзя. Поэтому в таких установках (в том числе в БН-600 и БН-800) обычно используется жидкий натрий.

Это вещество имеет целый ряд преимуществ. Во-первых, даже при атмосферном давлении оно остаётся жидким в огромном диапазоне температур: 785 °C. А если давление не нужно повышать, нет и риска, что труба не выдержит.

Во-вторых, натрий, в отличие от воды, не вступает в реакцию с цирконием (незаменимым материалом при строительстве ядерных реакторов) с выделением водорода. Так что нет опасности, что водород взорвётся, как это произошло в Фукусиме.

Наконец, натрий не вызывает коррозии металла.

В плане безопасности у системы Natrium есть и другие преимущества перед традиционными реакторами. Так, даже при отключении электроэнергии цепная реакция будет остановлена. Заглушающие реактор стержни-поглотители сами упадут в активную зону под действием собственной тяжести. Кроме того, естественная циркуляция воздуха обеспечит реактору аварийное охлаждение.

Конструкция Natrium позволяет не тратить на защиту кубометры высококачественного бетона, а просто спрятать реактор под землю (это инновация по сравнению с российскими установками).

Ещё одно ноу-хау нового проекта – система хранения энергии. Она представляет собой резервуар с расплавленной солью, куда "сбрасывается" тепло реактора. В дальнейшем это тепло используется для выработки пара, вращающего турбины. Большая масса расплава позволяет ему долго не остывать.

Подобный резерв позволяет системе чутко реагировать на суточные колебания спроса на электроэнергию. Когда потребность в ней невысока (например, глубокой ночью), избыток тепла от реактора тратится на расплавление соли. Зато в пиковые часы это запасённое тепло можно потратить на выработку пара, подняв мощность в 1,5 раза от номинальной (до 500 мегаватт) и поддерживая этот режим в течение 5,5 часов.

С учётом всех усовершенствований, специалисты надеются, что Natrium будет вчетверо экономичнее традиционных ядерных реакторов, не говоря о том, что он будет также безопаснее и экологичнее.

Пуск реактора намечен на середину или конец 2020-х годов.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о ядерном реакторе для освоения Луны и Марса.