В США появится АЭС нового поколения: как работает ядерный реактор на быстрых нейтронах

Комиссия по ядерному регулированию США выдала разрешение на строительство АЭС нового типа. Последнее одобрение заявки на строительство ядерного реактора произошло примерно десять лет назад. Теперь в городе Кеммерер, штат Вайоминг, начнутся полноценные работы по возведению АЭС с ядерным ректором на быстрых нейтронах под названием Natrium от компании TerraPower. Однако получение разрешения на строительство — это лишь часть процесса. После завершения строительства ядерного реактора компании все равно необходимо будет получить отдельную лицензию на эксплуатацию АЭС нового типа, прежде чем она сможет начать выработку электроэнергии, пишет New Atlas.

У Фокус. Технологии появился свойTelegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Ядерный реактор четвертого поколения Natrium представляет собой значительный шаг вперед по сравнению с традиционными конструкциями как по своей концепции, так и по компоновке. Это реактор на быстрых нейтронах, что означает, что в активной зоне реактора нет замедлителей нейтронов таких как вода и графит. Вместо этого нейтроны остаются на высоких энергиях, что требует обогащения топлива до более высоких уровней – до 19,75% по сравнению с примерно 5% для типичных реакторов.

Вода заменена жидким натриевым охладителем, который плавится при температуре около 880 градусов Цельсия и прозрачен для нейтронов. Натрий циркулирует вокруг топлива при давлении, близком к атмосферному, что устраняет необходимость в массивных герметичных оболочках высокого давления, необходимых в традиционных реакторах.

Такая конфигурация позволяет достигать более высоких рабочих температур и повышает тепловую эффективность примерно до 41% по сравнению с примерно 31% для обычных реакторов. Это также обеспечивает более полное сгорание топлива и потенциально позволяет использовать в качестве топлива определенные виды ядерных отходов.

Согласно заявлению компании TerraPower, такая конструкция также обеспечивает преимущества в плане безопасности. Жидкий натрий может циркулировать естественным образом по системе даже при отключении питания насоса, обеспечивая пассивное охлаждение. Если температура активной зоны реактора повышается, топливо расширяется, автоматически снижая скорость ядерной реакции.

Еще одна отличительная особенность новой АЭМ состоит в том, что ядерный реактор отделен от системы выработки электроэнергии. Тепло от реактора передается по вторичному натриевому контуру к промежуточным теплообменникам, которые затем передают энергию в контур с расплавленной солью, соединенный с резервуарами для хранения тепловой энергии.

Эти резервуары с расплавленной солью действуют как буферы энергии. В то время как ядерный реактор работает с постоянной мощностью в 840 МВт, накопленное тепло может высвобождаться в паровые турбины по мере необходимости для компенсации колебаний спроса на электроэнергию.

Как уже писал Фокус, самый древний ядерный реактор на Земле имеет возраст 2 миллиарда лет.

Также Фокус писал о том, что к 2030 году искусственному интеллекту нужны будут миллиарды литров воды в день.