Завершаются работы над первым в мире ториевым жидкосолевым ядерным реактором

Китай продвигается вперед в разработке экспериментального ториевого реактора, который станет первым в мире реактором такого типа, и может оказаться ключом к достижению чистой и безопасной ядерной энергетики. Согласно местным новостным источникам, китайское правительство намерено завершить строительство прототипа ядерного реактора на расплавленной соли в пустынном городе Увэй в ближайшее время, а после этого планирует построить ряд более крупных реакторов.

Обладая способностью генерировать электроэнергию при минимальных выбросах углерода, ядерные реакторы имеют явный потенциал, когда речь идет об устойчивом производстве энергии. Но есть очень веские причины, по которым эта технология не получила широкого распространения в мире, многие из которых связаны с использованием урана и плутония в качестве топлива.

Уран не только дорог и редок, но и может использоваться для создания ядерного оружия. Эти реакторы также образуют радиоактивные отходы, которые необходимо безопасно хранить, и они несут вполне реальный риск катастрофического расплавления, как это было видно в Фукусиме в 2011 году.

С 1940-х годов ученые изучают альтернативу, известную как реакторы на расплавленной соли (жидкосолевой реактор, или реактор на расплавах солей), которые обещают гораздо более безопасный путь вперед.

Вместо урана и плутония в этих реакторах используется широко распространенный серебристый металлический торий, который нелегко использовать для изготовления бомб. Кроме того, эти реакторы будут работать таким образом, чтобы не создавать тех же опасностей, что и обычные.

Это связано с тем, что вместо твердых топливных стержней торий растворен в расплаве соли, который протекает через реактор при высокой температуре. В этой форме жидкая соль действует как хладагент, и нет необходимости в системах водяного охлаждения под высоким давлением, а в случае аварии, когда топливо подвергается воздействию воздуха, оно быстро охлаждается и превращается в твердое вещество.

По сравнению с обычным ядерным реактором, который может быстро покрыть радиоактивным материалом обширные территории, это значительно ограничивает потенциальное загрязнение окружающей среды.

Несмотря на обещания ученых, развитие технологии, лежащей в основе реакторов на расплавленных солях, идет медленно. Эксперименты проводились в США в 60-х и 70-х годах, а затем в Азии и Европе. Совсем недавно мы стали свидетелями того, как исследовательская группа в Нидерландах начала эксперименты, направленные на превращение технологии в промышленный источник энергии.

В последнее время в этой области лидирует Китай. В 2011 году его правительство одобрило планы по созданию реактора на расплавленной соли тория в пустынном городе Увэй, провинция Ганьсу, и поручило своим ученым разработать технологию для его запуска. Теперь, как сообщает South China Morning Post, строительство прототипа реактора мощностью 2 мегаватта должно быть завершено в следующем месяце, и первые испытания могут начаться уже в сентябре.

Если эти планы будут реализованы, установка станет первым действующим реактором на расплавленной соли тория в мире. Правительственные ученые надеются использовать его в качестве плацдарма для разработки более крупных реакторов на расплавленной соли тория, которые будут производить до 100 МВт энергии. Ожидается, что строительство первого промышленного реактора будет завершено к 2030 году.

Планы грандиозные, но некоторые сложности остаются, особенно в отношении технических препятствий, которые мешали технологии в прошлом. Одна из основных проблем, с которой приходится сталкиваться реакторам на расплаве соли, — это коррозия, поскольку радиоактивный расплав соли склонен разъедать трубопроводы или другие компоненты.

Другая относится к процессам, которые управляют производством энергии. Обычные ядерные реакторы способны расщеплять атомы урана таким образом, что это приводит к цепной реакции и непрерывному производству энергии, тогда как торий не содержит достаточно расщепляющегося материала, чтобы делать это самостоятельно. Это означает, что его все равно нужно смешивать с ураном или другими материалами, которые помогают запускать необходимые реакции.

Ториевый ядерный реактор никогда раньше не был испытан в промышленных масштабах, и многие сомневаются, что он вообще когда-либо появится. В любом случае китайские ученые возглавляют исследования и разработки в этой области с момента запуска проекта десять лет назад, так что, возможно, они наконец готовы показать свое достижение всему миру.