Сегодня 24 марта 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → аэс

В Китае построят первую в мире атомную электростанцию на расплаве солей тория

Три года назад в Китае был построен первый в мире атомный реактор на расплаве солей тория. Его тепловая мощность составила 2 МВт. Электричество он не производил. Эксперимент оказался удачным, что создало основу для строительства в Китае первой в мире АЭС на расплаве солей тория. Строительство АЭС и реактора тепловой мощностью 60 МВт стартует в 2025 году. Он сможет вырабатывать 10 МВт электрической мощности, что станет первым таким решением в мире.

 Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

Первый экспериментальный реактор на жидкосолевом расплаве тория был построен в США около 60 лет назад. Решение было интересным, но сложным в эксплуатации по причине высочайшей коррозии труб для транспорта солевого расплава. В США нашли это решение невыгодным и вскоре демонтировали реактор. Но выгодные стороны жидкосолевых реакторов тоже никуда не делись.

Топливо в реакторы на расплаве солей подаётся в смеси с хладагентом, которым являются сами расплавы. Такой реактор не сможет взорваться во время аварийной остановки подобно реактору на воде. Соль просто остынет без значительного выброса радиоактивного вещества, даже если возникнет прорыв первого контура. До сих пор массовое производство подобных реакторов останавливало отсутствие устойчивых к окислению при высокой температуре материалов. Построив и начав эксплуатацию 2-МВт реактора в пустыне Гоби (примерно в 120 км к северо-западу от города Увэй, провинция Ганьсу), Китай доказал, что на этом направлении возможен прорыв.

На практике были испытаны некоторые революционные технологии, включая жаропрочные сплавы, способные противостоять высоким температурам, радиации и химической коррозии. Этот небольшой реактор получил разрешение на эксплуатацию от Управления ядерной безопасности Китая в июне прошлого года и в октябре достиг критической (устойчивой) цепной ядерной реакции.

Новый и более мощный ториевый реактор тепловой мощностью 60 МВт и электрической 10 МВт будет построен недалеко от первого реактора на площадке размерами меньше футбольного поля. Расплав с топливом после прохождения активной зоны реактора будет нагревать второй контур тоже с солевым расплавом. Второй контур будет приводить в действие турбину, используя для этого углекислый газ.

Завершение строительства объекта и его сдача в эксплуатацию ожидается в 2029 году. Для Китая будет иметь немаловажное значение использование тория в качестве основного компонента топлива (туда всё равно придётся добавлять уран или другие радиоактивные материалы) — его запасов в стране хватит на 20 тыс. лет эксплуатации атомных станций на расплавах солей, тогда как своего урана у Китая на всё не хватает.

В США, кстати, тоже пытаются на новом уровне возродить тот древний проект. Этим занята компания TerraPower Билла Гейтса, которая строит реактор на расплаве солей натрия.

В Китае впервые в мире испытали аварийное отключение атомного реактора четвёртого поколения

На первой в мире коммерческой атомной электростанции четвёртого поколения, построенной в Китае, успешно прошли испытания по аварийному отключению реактора. Пассивная система защиты не допустила расплавления активной зоны и стабилизировала температуру и реакцию за 35 часов. Никаких дополнительных действий персонала АЭС или аварийных бригад не потребовалось. Всё происходило естественным путём и не привело к порче оборудования.

 АЭС «Шидаовань» с парой реакторов HTR-PM. Источник изображения: CNNC

АЭС «Шидаовань» с парой реакторов HTR-PM. Источник изображения: CNNC

Испытания прошли на АЭС «Шидаовань-1» (Shidaowan-1). Станция содержит два «модульных» реактора с номинальной тепловой мощностью 250 МВт(т). Оба они вращают общую турбину мощностью 211 МВт(э). За счёт добавления новых реакторов (модулей) открывается возможность работы с более мощными генераторами.

АЭС «Шидаовань-1» оснащена высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами с галечным слоем (HTR-PM). Активная зона таких реакторов — это несколько слоёв «гальки», представляющих собой 60-мм шарики из графита, внутри которых находится обогащённый до 8,5 % уран-235. Снаружи шарики покрыты карбидом кремния. Через этот слой продувается нагретый до 250 °C гелий, который всегда будет газообразным за пределами криогенных температур.

Аварийное отключение такого реактора не ведёт к перегреву нейтрального газа сверх рабочей температуры 750 °C. Более того, за счёт эффекта доплеровского уширения по мере аварийного разогрева топлива реакция распада затухает сама собой. Остановка всех обслуживающих реактор машин уже через несколько минут ведёт к снижению интенсивности реакции распада, тогда как обесточивание или остановка насосов на обычных водных реакторах под давлением заканчивается расплавлением активной зоны и выбросами радиоактивных продуктов распада вместе с паром и разложившейся на водород и кислород водой.

Инженеры были полностью уверены в надёжности реактора HTR-PM и пассивных систем защиты, что они впервые в мире доказали на аварийном отключении коммерческого реактора. Раньше подобный опыт был поставлен лишь на опытном реакторе HTR-PM, созданном десятилетия назад в Германии. Остановка всех систем физически не может привести к повышению температуры в активной зоне до 1600 °C, что подтвердили испытания. Загруженное в реактор топливо в виде «гальки» спокойно переносит такие температуры без разрушения. Реакция распада и температура в активной зоне стабилизировались через 35 часов после «аварии». После этого реакторы можно было снова запускать в работу как ни в чём не бывало.

В США начали строить первую в мире АЭС на малом реакторе TerraPower — проект финансирует Билл Гейтс

На днях в штате Вайоминг начались работы по перестройке старой угольной электростанции в АЭС на малом реакторе на расплаве солей. Это первый в мире проект такого рода: малый и модульный реактор, который заменит собой угольную электростанцию. Проект реализует компания TerraPower, главным инвестором которой является Билл Гейтс (Bill Gates). Лицензия на строительство АЭС пока не выдана, но это не помешало начать работы по проекту.

 Источник изображений: TerraPower

Источник изображений: TerraPower

Национальный регулятор США близок в выдаче лицензии на реактор Natrium. В компании TerraPower не стали дожидаться окончательного решения и приступили к работе над инфраструктурой объекта и к некоторым базовым «неядерным» работам. На пике строительства объект обеспечит до 1600 рабочих мест. После ввода АЭС в строй, что ожидается к концу этого или в начале следующего десятилетия, около сотни сотрудников угольной электростанции будут приняты на работу на новом объекте. Всего обслуживание реактора и АЭС потребует около 250 человек персонала.

 Энергетический блок (остров) начнут строить в 2025 году

Энергетический блок (остров) начнут строить в 2025 году

В своём блоге Билл Гейтс пояснил, что реактор на расплаве солей натрия (проект Natrium) намного безопаснее и эффективнее традиционных водных реакторов. Расплав солей может без последствий поглотить любые излишки тепла от распада радиоактивного топлива, тогда как вода в данных условиях привела бы к взрыву пара. В случае аварии расплав солей просто остынет, к тому же, его не нужно перекачивать, он течёт практически сам. Наконец, буферная ёмкость для расплава соли позволяет держать в резерве излишки мощности, а это поможет компенсировать, например, колебания поставок солнечной и ветряной энергии.

Проект в штате Вайоминг подразумевает создание установки мощностью 345 МВтэ (электрической мощности). Буфер будет содержать расплав, достаточный для выработки 500 МВтэ. Температура солевого теплоносителя достигнет 900 °C. Во всём этом есть только одна проблема. Топливо HALEU для реактора Natrium и других перспективных установок приходится закупать в России. К запуску Natrium США надеется уйти от этой зависимости. По крайне мере, TerraPower с партнёрами начала процессы по созданию в США производства топлива для своих и подобных реакторов. О производстве самого сырья HALEU в США в достаточных объёмах пока не сообщается.

США больше не будут покупать уран в России, но есть исключения

В понедельник 13 мая 2024 года президент США Джозеф Байден (Joseph Biden) подписал закон, который запрещает импортировать в США обогащённый уран из России. Сделано это, чтобы ускорить добычу урана на территории США с созданием всех необходимых цепочек поставок. На эти цели из бюджета будет направлено $2,7 млрд — сумма, ранее утверждённая Конгрессом. Россия поставляет в США до 25 % низкообогащённого урана и почти весь высокообогащённый.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Во вчерашнем сообщении Белого дома, который цитирует агентство Интерфакс, сказано следующее: «В понедельник, 13 мая 2024 года, президент подписал (...) "Закон о запрете импорта российского урана", который запрещает импорт необлученного низкообогащенного урана, произведенного в Российской Федерации или российским предприятием».

По данным Министерства торговли США, поставки «Росатома» закрывают до 25 % потребностей страны в этом виде топлива для АЭС. Что касается урана, обогащённого до 20 % и более (высокообогащённого), то альтернатив российскому топливу практически нет. Потребность в топливе HALEU или металлическом высокопробном низкообогащённом урановом топливе пока не очень большая, в отличие от обычного низкообогащённого урана, который регулярно требуется почти сотне реакторов в США на АЭС и в научных учреждениях. Но без топлива HALEU никакие реакторы новых поколений работать не будут. Возможно поэтому высокообогащённый уран выведен из под санкций.

Что касается низкообогащённого урана, то в США с 2020 года остановлена всякая его добыча. В последние месяцы возобновлена работа трёх шахт в Аризоне и Юте. Только стране нужны сотни таких рудников и это проблема. Множество шахт и мест захоронений отходов находятся на землях индейцев. В прошлом они сильно пострадали от последствий, связанных с загрязнением вод и облучением. Поэтому сегодня общественность настроена крайне насторожено к попыткам властей и бизнеса возобновить добычу.

Сторонники ядерной энергетики уверены, что современные технологии помогут создать защищённые и безопасные техпроцессы по разработке урановых шахт, а законодатели на всех уровнях работают, чтобы процесс, наконец-то, пошёл. В частности, разрешена работа рудника, находящегося в районе национального мемориального парка недалеко от Большого Каньона. Местные власти пытаются добиться разрешения открыть там множество новых разработок, хотя сотни старых шахт ещё не очищены от радиации и загрязнений.

«Будущее чистой энергетики нашей страны не будет зависеть от российского импорта, — заявила министр энергетики Дженнифер Гранхолм (Jennifer Granholm). — Мы инвестируем в создание безопасной цепочки поставок ядерного топлива здесь, в Соединённых Штатах».

«Росатом» считает закон о запрете импорта российского обогащённого урана «дискриминационным и нерыночным», как сообщило в своём телеграмм-канале РИА Новости со ссылкой на госкорпорацию. По факту США продолжат покупать у России урановое топливо. По крайней мере, для перспективных реакторов. Но будут делать всё возможное, чтобы рано или поздно уйти от такой зависимости.

Honda вложилась в компактные термоядерные реакторы для зарядки электромобилей

Пока основными источниками «зелёной» электроэнергии для транспорта пытаются выступать солнечные и ветровые электростанции, но они сильно зависимы от погоды. Поддерживаемый Honda израильский стартап NT-Tao надеется в следующем десятилетии вывести на рынок транспортируемые термоядерные реакторы, которые смогут питать зарядные станции для электромобилей в районах с неразвитой наземной энергетической инфраструктурой.

 Источник изображения: NT-Tao

Источник изображения: NT-Tao

Термоядерный реактор, разрабатываемый NT-Tao, будет занимать пространство стандартного морского контейнера, но при этом выдавать до 20 МВт электроэнергии. По замыслу Honda, при подключении такой транспортируемой электростанции к зарядной станции можно одновременно снабжать электроэнергией до 1000 электромобилей. Тем более, что описываемый термоядерный реактор не должен выделять парниковых газов, и от погоды его функционирование тоже не будет зависеть.

Такая маленькая электростанция мощностью 20 МВт будет стоить от 70 до 100 млн долларов, как поясняют представители NT-Tao. Правда, получить к ним доступ клиенты смогут не ранее следующего десятилетия, когда такие энергетические установки начнут поставляться на рынок. Демонстрационные образцы должны появиться к 2029 году. Honda и другие инвесторы уже вложили в этот израильский стартап $28 млн.

По оценкам разработчиков, себестоимость 1 кВт‧ч генерируемой таким способом электроэнергии будет варьироваться от 6 до 13 американских центов. Такие источники электроэнергии можно использовать и для обособленных центров обработки данных или предприятий. Наличие мощных линий энергоснабжения поблизости в этом случае перестаёт быть определяющим положение объекта фактором.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В России впервые за два года оштрафовали провайдера за обход блокировки YouTube 2 ч.
Разработчик Dead by Daylight продолжает скупать хорроры — собственностью Behaviour Interactive теперь стала 7 Days to Die 2 ч.
Epic Games уволит тысячу сотрудников, потому что Fortnite уже не приносит прежних денег 3 ч.
Nvidia выпустила драйвер GeForce с оптимизациями для свежих игр с DLSS, RT и Reflex 3 ч.
В Spotify появилась функция SongDNA, которая раскроет подробности создания треков 3 ч.
Microsoft разгрузила Мустафу Сулеймана, чтобы он в полную силу занялся суперинтеллектом 4 ч.
Google Gemini научится создавать цифровых двойников пользователям, но только по их поручению 4 ч.
Миллиарды убийств и миллионы поглаженных кошек: Ubisoft раскрыла статистику игроков Assassin’s Creed Shadows за первый год с релиза 4 ч.
MWS Cloud запустила сервис GPT Model Hub для работы с большими языковыми моделями 6 ч.
Популярный лайфхак для ИИ оказался вредным: просьба «представь себя экспертом» ухудшает ответы 7 ч.
Представлен смартфон OnePlus 15T с чипом Snapdragon 8 Elite Gen 5 и батареей на 7500 мА·ч за $625 2 ч.
Российские космонавты вручную пристыковали грузовой «Прогресс МС-33» к МКС 2 ч.
Broadcom пожаловалась на ограничения поставок чипов и указала на узкое место — мощности TSMC 3 ч.
Samsung догоняет TSMC: выход годных 2-нм чипов подскочил втрое и превысил 60 % 3 ч.
Дефицит памяти убил портативную приставку Ayaneo Next 2: продажи остановлены из-за влетевшей себестоимости 3 ч.
Тревожные сигналы от OnePlus — глава индийского подразделения лишился работы при «реструктуризации глобального бизнеса» 3 ч.
«За пределами EUV»: Lace Lithography готовит литографию на атомах гелия с разрешением 0,1 нм 3 ч.
SilverStone выпустила корпус FARA 314 с интерьером 20-летней давности и поддержкой оптических приводов 4 ч.
CIX анонсировала Arm-процессоры ClawCore, «заточенные» под OpenClaw 5 ч.
Alibaba представила XuanTie C950 — самый мощный процессор на RISC-V 5 ч.