Очень мирный атом. Китай готовится к запуску первого в мире "экологичного" ядерного реактора

Китайские ученые обнародовали планы о создании первого ядерного реактора на расплавах солей, который работает на жидком тории, а не на уране. Он будет более безопасным, чем традиционные реакторы, поскольку расплавленная соль быстро охлаждается и затвердевает при контакте с воздухом, изолируя торий, так что любая потенциальная утечка приведет к выходу гораздо меньшего количества радиации в окружающую среду по сравнению с утечками из традиционных реакторов, сообщает Livescience

Ожидается, что прототип реактора будет завершен в следующем месяце, а первые испытания начнутся уже в сентябре. Это откроет путь к строительству первого промышленного реактора в 2030 году.

Реактор на расплавах солей (жидкосолевой реактор) — является одним из видов ядерных реакторов низкого давления, в которых основой охлаждающей жидкости является смесь расплавленных солей, которая может работать при высоких температурах, оставаясь при этом при низком давлении. Это уменьшает механические напряжения и повышает безопасность и долговечность.

Поскольку этот тип реактора не требует воды, он сможет работать в пустынных регионах. Первый коммерческий реактор будет расположен в пустынном городе Увэй, и китайское правительство планирует построить еще больше реакторов в малонаселенных пустынях и равнинах западного Китая, а также еще до 30 в странах, входящих в экономический проект "Один пояс, один путь". Это глобальная инвестиционная программа, в рамках которой Китай будет инвестировать деньги в инфраструктуру 70 стран.

Китайские правительственные чиновники рассматривают экспорт ядерной энергии как ключевую часть программы "Один пояс, один путь".

Торий — серебристый радиоактивный металл, он намного дешевле и более распространен, чем уран, и его нелегко использовать для создания ядерного оружия.

Новый реактор является частью стремления руководителя Китая Си Цзиньпина к 2060 году сделать Китай углеродно-нейтральным, говорят ученые из Шанхайского института прикладной физики, которые разработали прототип реактора.

Согласно отчету американской компании Rhodium Group за 2019 год, вклад Китая в общие глобальные выбросы углерода составляет 27%. Это больше, чем выбросы всех развитых стран мира вместе взятых.

"Маломасштабные реакторы имеют значительные преимущества с точки зрения эффективности, гибкости и экономии", — говорит Ян Руй, профессор физики из Шанхайского института прикладной физики.

"Они могут сыграть ключевую роль в будущем переходе к чистой энергии. Ожидается, что в ближайшие несколько лет маломасштабные реакторы будут широко распространены".

Вместо топливных стержней реакторы на расплавах солей работают за счет растворения тория в жидкой фторидной соли перед отправкой его в камеру реактора при температурах выше 600 градусов Цельсия. При бомбардировке нейтронами высокой энергии атомы тория превращаются в уран-233, изотоп урана, который затем может расщепляться, высвобождая энергию и даже больше нейтронов в процессе, называемом ядерным делением. Это запускает цепную реакцию, выделяется тепло в смесь соли и тория, которое затем проходит через вторую камеру, где избыточная энергия извлекается и преобразуется в электричество.

Ториевые реакторы всегда интересовали ученых-ядерщиков. Находясь всего в двух позициях слева от урана в периодической таблице химических элементов, почти весь добываемый торий — это торий-232, изотоп, используемый в ядерных реакциях. Напротив, только 0,72% от общего объема добытого урана составляет расщепляющийся уран-235, используемый в традиционных ядерных реакторах. Это делает торий гораздо более богатым источником энергии.

Преимущества тория на этом не заканчиваются. Отходы ядерных реакций с ураном-235 остаются высокорадиоактивными до 10 000 лет и включают плутоний-239, ключевой ингредиент ядерного оружия.

Традиционные ядерные отходы необходимо помещать в свинцовые контейнеры, изолировать в безопасных помещениях и подвергать строгим проверкам, чтобы гарантировать, что они не попадут в чужие руки.

Напротив, основными побочными продуктами ядерной реакции с торием являются уран-233, который может быть переработан в других реакциях, и ряд других побочных продуктов со средним периодом полураспада всего 500 лет.

После испытаний прототипа мощностью 2 мегаватта в сентябре Китай планирует построить свой первый коммерческий ториевый реактор.

Ученые утверждают, что его высота составляет всего 3 метра, а ширина — 2,5 м, и он будет способен вырабатывать 100 мегаватт электроэнергии, чего будет достаточно для обеспечения энергией 100 000 человек. Тем не менее, он должен работать в паре с другим оборудованием, таким как паровые турбины, чтобы можно было использовать электроэнергию.