В Китае заработала первая в мире АЭС четвёртого поколения

Китайские СМИ сообщают, что в стране в коммерческую эксплуатацию введена первая в мире АЭС четвёртого поколения — «Шидаовань» на территории восточной провинции Шаньдун. АЭС оперирует двумя высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами с галечным слоем (HTR-PM). Тепловая мощность каждого из них — 250 МВт(т). Оба они крутят одну газовую турбину мощностью 211 МВт(э). Запуск станции открывает дорогу более мощному проекту на 650 МВт(э).

АЭС «Шидаовань». Источник изображения: Weibo/CPNN

Всего утверждено шесть различных типов реакторов, которые смогут называться реакторами четвёртого поколения. Всех их объединяет одно — работа на значительно повышенных температурах носителей. Это может быть разогретый газ (гелий), как в случае АЭС «Шидаовань» или свинец, или расплавы солей, а также реакторы на быстрых нейтронах. Но кроме Китая пока никто не ввёл подобные реакторы в коммерческую эксплуатацию. Повышенные температуры теплоносителей, отметим, необходимы для более простого производства водорода с помощью АЭС. Второй за Китаем по этому пути последует Россия, которая строит реактор на быстрых нейтронах.

Также реактор «Шидаовань» интересен своим модульным подходом. В перспективе площадка обзаведётся ещё 18 реакторами. Шесть следующих будут приводить в действие одну 650-МВт(э) турбину, но проект ещё находится в разработке. Собственно, на ввод в коммерческую эксплуатацию первых двух турбин понадобилось около года. Они были готовы и прошли испытание ещё в октябре 2022 года.

Топливом для таких реакторов служат 60-мм шарики из графита, внутри которых находится обогащённый до 8,5 % уран-235. Шарики лежат в реакторах, как галька на пляже, сквозь слой которой продувается нагретый до 250 °C гелий. В каждом реакторе около 245 тыс. таких шариков. На выходе гелий нагревается до 750 °C, а на входе в турбину температура понижается до 567 °C.

Топливные шарики без разрушения выдерживают температуры до 1620 °C, что делает их безопасными даже в случае аварий. Интересно, что пионерами в области высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов были британцы. Однако к сегодняшнему дню их опыт и кадры были в значительной степени утрачены.