Невразлива для російських ракет. Яку міні-АЕС США хочуть збудувати в Україні

Попит на ядерну енергетику у світі значно зріс на тлі енергетичної кризи, яку спровокувала Росія своїм вторгненням в Україну. Щодо нашої країни, то постійні обстріли об'єктів енергетичної інфраструктури призвели до локальної енергетичної кризи.

Нещодавно стало відомо про те, що в Україні буде запущено проєкт будівництва першого малого модульного ядерного реактора (ММР). Проєкт буде реалізований за підтримки США. І це може стати важливим кроком до вирішення проблем в енергетичній сфері.

Що таке малі модульні ядерні реактори?

Ці ядерні реактори, як зрозуміло з назви, мають малий розмір, тобто в кілька разів менші, ніж звичайні ядерні реактори, розміщені на АЕС. Модульна конструкція цих реакторів припускає, що їх легко можна створити на заводі, а потім перемістити в заздалегідь певне місце. У ММР також використовується ядерний поділ для виділення тепла й отримання електроенергії. Малі модульні реактори мають потужність 300 МВт, що становить приблизно 30% потужності звичайного ядерного реактора на атомній електростанції.

Експерти вважають, що такі малі ядерні реактори можна побудувати швидше, і при цьому їх створення та розміщення вимагатиме меншої кількості коштів. Також ММР безпечніші, ніж звичайні реактори, і вони майже не виробляють відходів.

Зараз у світі спостерігається відродження попиту на ядерну енергію, а враховуючи те, що малі модульні ядерні реактори ще й екологічніші, то вони є перспективним способом забезпечити дешевшою електроенергією з мінімальним рівнем викидів в атмосферу величезну кількість людей у всьому світі. Прагнення багатьох країн до енергетичної незалежності після вторгнення Росії в Україну змінило долю атомної енергетики. Атомна енергія пропонує стабільне джерело енергії, яке не залежить від імпорту викопного палива.

Паралельно з тим, як деякі країни світу будують нові традиційні ядерні реактори, а інші скасовують поетапне використання АЕС, у світі розробляються нові технології для виробництва реакторів меншого розміру, які є більш безпечними, дешевшими в експлуатації та простими в будівництві. Йдеться про малі модульні ядерні реактори.

Як малі модульні реактори виробляють електроенергію

У таких ректорах відбувається той самий процес ядерного розподілу для електроенергії, що у звичайних ядерних ректорах. Але ризик катастрофи, тобто пошкодження ректора внаслідок різних природних явищ, як, наприклад, землетрусу, дуже низький. Навіть ризик викидів радіоактивного матеріалу під час аварії мінімальний завдяки малій потужності пристрою та його особливій конструкції.

Одним із прикладів ММР може бути реактор, створюваний американською компанією NuScale Power. Цей реактор є сталевим циліндром висотою 23 метри та шириною 5 метрів. Усередині реактора розташовані уранові паливні стрижні, які за допомогою ланцюгової ядерної реакції нагрівають воду у внутрішньому контурі. Потім вода передає температуру в зовнішній паровий контур. І вже пара рухає турбіну, яка і створює електроенергію. У разі непередбачених аварійних ситуацій реактор сам припинить ядерну реакцію.

Здебільшого малі модульні ядерні реактори виробляють у кількох модифікаціях. Деякі з них є спрощеними версіями вжк наявних реакторів на АЕС, в інших використовуються абсолютно нові технології. Всі ММР використовують ядерний поділ, включаючи реактори на теплових нейтронах та реактори на швидких нейтронах.

У реакторах на теплових нейтронах використовується уповільнювач для уповільнення нейтронів, і зазвичай використовують для поділу уран-235. Більшість звичайних ядерних реакторів на АЕС використовують те саме паливо та принцип роботи. А в реакторах на швидких нейтронах сповільнювачі не використовуються. Натомість вони покладаються на паливо для поглинання нейтронів із вищою швидкістю. Йдеться про використання плутонію-239.

Дешевша експлуатація малих модульних реакторів

За словами експертів, у ММР можна рідше здійснювати заміну палива. Наприклад, на традиційних АЕС це відбувається кожні 1-2 роки. Але малі модульні ядерні реактори вимагають проводити таку процедуру раз на 3-7 років. Водночас деякі ММР взагалі можуть працювати без перезавантаження протягом 30 років. Важливо відзначити, що ММР можна безпечно вимикати та перезапускати на відміну від звичайних ядерних реакторів.

Галузь, що зароджується, зі створення ММР може відіграти важливу роль у нарощуванні глобального ядерного потенціалу. Для введення в експлуатацію традиційних ядерних реакторів потрібно багато років і багато десятиліть експлуатації, щоб окупити високі витрати, необхідні для їх будівництва. Але малі модульні реактори можна виготовляти заздалегідь, що спрощує та прискорює їх виробництво, доставку та встановлення.

Проєкти ММР

Хоча технологія ММР усе ще перебуває в стадії розробки, майбутнє ядерної енергетики, яка підвищує енергетичну незалежність країн, має вже не такий сумний вигляд. Хоча такі модульні ядерні реактори й вимагають менших капіталовкладень, їхню економічну конкурентоспроможність ще доведеться довести на практиці, коли буде розпочато їхню експлуатацію, вважають експерти.

Незважаючи на те, що існують десятки проєктів модульних реакторів і ще не завершених демонстраційних проєктів, російська плавуча атомна електростанція "Академік Ломоносів" станом на жовтень 2022 року є першим і єдиним активним прототипом ММР у світі.

За матеріалами сайтів МАГАТЕ, Weforum.org, world-nuclear.org