Теги → реактор
Быстрый переход

В Китае начали строить первый в мире наземный малый модульный атомный реактор

В Китае в южной провинции Хайнань начато строительство первого в мире наземного малого модульного атомного реактора. Мощность реактора Linglong One будет достигать 125 МВт. На все работы должно уйти пять лет. По завершению проекта реакторы Linglong One могут стать коммерческим продуктом для продажи по всему миру. Все составляющие модульных АЭС китайского производства — это было главным требованием для замещения импорта в энергетической сфере.

Источник изображения: Xinhua

Источник изображения: Xinhua

Сегодня малые модульные реакторы в виде плавучих АТЭС эксплуатируются в России. В США также проявляют интерес к небольшим атомным реакторам, которые как «батарейки» хотят полностью собирать на заводе и доставлять заказчику в 12-метровых грузовых контейнерах только на время эксплуатации. Ожидается, что малые атомные электростанции станут буфером для сглаживания циклов производства возобновляемой энергии. Они хорошо адаптируются к малым энергетическим сетям и могут работать по гибкому графику.

Китай, как и США, видит путь к тотальной декарбонизации производства и жизни только с помощью атомной энергетики. Ещё одно требование к китайским атомным электростанциям — это переход на полностью отечественные материалы. В сфере больших атомных реакторов у Поднебесной уже есть чем гордиться — в феврале этого года в эксплуатацию введён 1000-МВт отечественный реактор Hualong One, на 90 % состоящий из оборудования, произведённого в Китае. Внедрение 100-МВт реакторов Linglong One станет расширением возможностей для регионов с меньшим потреблением энергии и как компенсатор провалов в выработке возобновляемой энергетики.

В Китае признают, что эффективность 100-МВт реакторов Linglong One существенно теряется по сравнению с 1000-МВт реакторами. Поэтому проект Linglong One рассматривается сквозь призму коммерческой выгоды. В Китае таковых может быть совсем немного, но успех реализации позволит массово продавать проекты зарубежным клиентам.

В России начали строить уникальный безотходный реактор на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300

На днях на площадке Сибирского химического комбината (предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» в Северске Томской области) началось строительство атомного энергоблока с уникальным реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. Два дня назад в фундамент реактора залили первый бетон. Более того, рядом с реактором создадут не имеющий аналогов комплекс по переработке отработанного ядерного топлива, что сделает топливный ресурс неисчерпаемым.

Источник изображения: Росатом

Источник изображения: Росатом

В России уже работают реакторы на быстрых нейтронах на Белоярской АЭС, но новый реактор будет иным. Теплоносителем в БРЕСТ-ОД-300 станет свинец, тогда как до этого теплоносителем был натрий. Мощность БРЕСТ-ОД-300, как следует из названия, составит 300 МВт. Питать реактор будет новое смешанное нитридное уран-плутониевое топливо.

Кроме реактора, как сказано выше, в энергетический кластер войдут модуль по производству и восстановлению уран-плутониевого ядерного топлива и модуль по переработке облучённого топлива. Площадка из этих трёх объектов станет своеобразной витриной и полигоном не имеющих в мире аналогов технологий замкнутого цикла использования ядерного топлива. Этот опыт «Ростатом» рассчитывает тиражировать для всех заинтересованных стран.

Облучённое в процессе работы реактора ядерное топливо после предварительной переработки будет отправляться для повторного изготовления свежего топлива и со временем комплекс станет практически автономным и не зависящим от внешних поставок энергоресурсов. Тем самым отпадёт необходимость в добыче урана для нужд таких реакторов, а атомная энергетика станет очень и очень выгодным мероприятием и, главное — почти безотходным и сверхбезопасным для экологии и человека.

«Благодаря переработке ядерного топлива бесконечное количество раз ресурсная база атомной энергетики станет практически неисчерпаемой. При этом для будущих поколений снимается проблема накопления отработавшего ядерного топлива. Успешная реализация этого проекта позволит нашей стране стать первым в мире носителем атомной технологии, полностью отвечающей принципам устойчивого развития — в экологичности, доступности, надежности и эффективности использования ресурсов», — заявил генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев.

Согласно планам, реактор БРЕСТ-ОД-300 должен начать работу в 2026 году. К 2023 году планируется освоить производственный комплекс по выпуску топлива, а к 2024 году предполагается начать сооружение модуля переработки облученного топлива. Похожий проект реактора на быстрых нейтронах в этом году в США начнёт реализовывать компания Билла Гейтса. Американский реактор мощностью 345 МВт должен быть принят в эксплуатацию в 2027 году. На его строительство будет потрачено не менее $1 млрд. О стоимости кластера вокруг БРЕСТ-ОД-300 пока не сообщается.

Япония заинтересовалась ядерными микрореакторами, создавать которые поможет компания из США

Атомная энергетика стремительно движется к статусу «зелёной», что подтверждают последние инициативы в Европе и Японии, где особенно напуганы (и вовсе не случайно!) возможными нехорошими последствиями эксплуатации атомных электростанций. Также на первый план выходят компактные ядерные реакторы с намного более высокой степенью защиты от возможных аварий. Именно такими установками начали интересоваться в Японии, а помощь стали искать в США.

Безопасная АЭС на модульных реакторах в представлении художника. Источник изображения: NuScale Power

Безопасная АЭС на модульных реакторах в представлении художника. Источник изображения: NuScale Power

В США существуют как национальные программы по созданию компактных модульных ядерных реакторов, так и коммерческие. Одной из широко известных компаний в этой сфере считается американский стартап NuScale, который строит в штате Айдахо модульную атомную электростанцию общей мощностью до 700 МВт. Мощность одного модуля в каскаде достигает 77 МВт — это чуть больше, чем на российской плавучей АЭС «Академик Ломоносов». В коммерческую эксплуатацию электростанция по проекту NuScale должна быть введена через 8 лет — в 2029 году.

Японцы находят проект NuScale крайне привлекательным для своих целей и начинают инвестировать в неё и принимать участие в проектах. Так, японская инжиниринговая компания IHI, которая порядка 60 лет занималась проектами для атомной энергетики, но после аварии на АЭС в Фукусиме потеряла основной портфель заказов, собирается инвестировать в NuScale около 2 млрд иен ($18,4 млн) и может даже удвоить эти вложения. В качестве отдачи IHI рассчитывает получить от NuScale технологии на производство защитных конструкций для микрореакторов, на чём она специализируется.

Модульные компактные реакторы NuScale полностью погружены в воду и даже в случае природных катаклизмов, когда активная система охлаждения будет повреждена, остаются в безопасности от расплавления ещё около одного месяца. Модульная конструкция также означает, что мощность установки легко регулируется, что крайне полезно в сочетании с возобновляемой энергетикой.

Наконец, компоненты модульных реакторов в основном изготавливаются на производстве, а не на месте строительства электростанции, что удешевляет процесс строительства АЭС. По словам NuScale, модульные АЭС будут стоить примерно в два раза меньше, чем обычные при равной генерируемой мощности.

В США разрабатывают проект ядерного реактора в стандартном грузовом контейнере

В США не представляют декарбонизацию без ядерной энергетики. Но ядерная энергетика будущего должна стать иной — портативной, безопасной и мобильной. Для этого научные институты США с привлечением бюджетных средств проектируют не только модульные микрореакторы мощностью до 300 МВт, но также заняты разработкой безопасных и транспортабельных микрореакторов мощностью до 20 МВт.

Проект ядерного микрореактора компании HolosGen. Источник изображения: HolosGen

Проект ядерного микрореактора компании HolosGen. Источник изображения: HolosGen

Подобные микрореакторы могут применяться в самых разных областях: для зарядки электромобилей вдоль отдалённых трасс, для подачи питания в малонаселённой местности, в освоении Арктики и даже в космосе. Габариты реакторов должны будут позволить перевозить их в стандартных 40-футовых (12-метровых) контейнерах на грузовиках.

Примечательно, что для передачи тепла из рабочей зоны ядерного микрореактора в зону преобразования в электрическую энергию будут использоваться тепловые трубки, подобно тому, как это сделано в охлаждающих системах персональных компьютеров. Охлаждение и отвод тепла из рабочей зоны станут полностью пассивными, что будет гарантировать надёжность системы и работу без обслуживания в течение десятилетий.

Другое важное условие для проектирование ядерных микрореакторов — это использование низкообогащённого топлива. Такое вещество, даже если оно попадёт не в те руки, нельзя будет использовать для создания ядерного оружия. Технология работы с низкообогащённым ядерным топливом предполагает процесс «замедления» нейтронов. В обычных реакторах для это используется графит, но в случае микрореакторов — это неподходящее по габаритам и весу решение.

В качестве альтернативы графиту для замедления нейтронов в активной зоне реактора предложены соединения металлов с водородом — гидриды, а проблему с разложением гидридов при высоких температурах предложено решать с помощью многослойных защитных оболочек для таких «замедлителей».

Активную работу на направлении ядерных микрореакторов ведёт Аргоннская национальная лаборатория. Причём участники проектов отвечают не только за разработку реакторов, но также сотрудничают с регулирующими органами США для разработки нормативной базы по размещению и эксплуатации таких силовых установок. Чуть подробнее со ссылками по этой теме сказано на сайте Аргоннской национальной лаборатории.

Китай ввёл в строй первый ядерный реактор третьего поколения Hualong One с минимальной зависимостью от импорта

«Китай стал страной, которая действительно освоила независимые технологии ядерной энергетики третьего поколения после США, Франции и России», — говорится в заявлении секретаря коммунистической партии CNNC Юй Цзяньфэна (Yu Jianfeng). По сообщению CNNC, в Китае было произведено почти 90 % оборудования, используемого в реакторе Hualong One, включая все элементы его ядра. Новые реакторы станут решающим фактором в декарбонизации энергетики страны.

Внутри атомной электростанции Источник изображения: Xinhua

Внутри атомной электростанции Hualong One. Источник изображения: Xinhua

Авария на японской АЭС Фукусима приостановила строительство новых реакторов во всём мире, что, в частности, едва не разорило компанию Toshiba с её американским подразделением Westinghouse. Ядерный реактор Hualong One в Фуцине (юго-восточная провинция Фуцзянь) спасло то, что его начали строить в 2015 году. С 2016 по 2018 годы в Китае не был одобрен ни один план по строительству новых реакторов. Реактор Hualong One был подключён к национальной энергораспределительной сети в ноябре прошлого года, а нагрузку в сеть начал выдавать в минувшую субботу.

Каждый из двух энергоблоков реактора (второй пока строится), в которых вода циркулирует под давлением, может обеспечить электричеством округ с населением до одного млн человек. Каждый из энергоблоков способен вырабатывать до 10 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в год, а проектный срок эксплуатации блока составляет 60 лет.

«Мы должны не только экспортировать нашу собственную ядерную энергию, но и строить ее в соответствии с нашими собственными стандартами, чтобы нас не могли контролировать другие», — сказал главный конструктор Син Цзи (Xing Ji).

Вид на атомную электростанцию Hualong One снаружи. Источник изображения: Xinhua

Вид на атомную электростанцию Hualong One снаружи. Источник изображения: Xinhua

Китай является третьим по величине производителем ядерной энергии в мире. В прошлом году у него было 49 действующих реакторов мощностью 51 ГВт. По данным Китайской ассоциации ядерной энергии (CNEA), в стадии строительства находятся еще 19 реакторов, которые после завершения строительства добавят в сеть ещё 20,9 ГВт мощности. Но это не станет пределом, в ближайшие годы Китай расширит свою ядерно-энергетическую программу, чтобы уменьшить зависимость от ископаемых видов топлива.

Согласно планам правительства, к 2025 году Китай, как ожидается, будет эксплуатировать 70 ГВт ядерной энергии и иметь 40 ГВт в стадии строительства. Это составит около 6 % от общей мощности страны по производству электроэнергии, а к 2035 году эта цифра вырастет до 10 %. Важно отметить, что Китай намерен экспортировать технологию строительства заинтересованным странам, например, вопросом уже интересуется Пакистан.

Rolls-Royce полагается на малые ядерные реакторы для выпуска синтетического топлива

Rolls-Royce Holdings продвигает ядерные реакторы в качестве наиболее эффективного способа обеспечения производства синтетического авиационного топлива с нейтральным уровнем выбросов углерода без значительной нагрузки на глобальные электрические сети.

По словам гендиректора Уоррена Иста, созданные на основе технологий, разработанных для атомных подводных лодок, малые модульные реакторы (SMR) могут быть размещены на отдельных станциях. Несмотря на малые габариты они будут поставлять большие объёмы электричества, необходимого для синтеза водорода, используемого в процессе изготовления синтетического авиационного топлива.

Согласно прогнозу главы Rolls-Royce, в ближайшие десятилетия синтетическое топливо и биотопливо станут основным источником питания авиадвигателей следующего поколения вплоть до появления их полностью электрических альтернатив. Реакторы, которые могли бы обеспечивать процесс получения водорода, компактны настолько, что их можно было бы перевозить на грузовиках. И их можно будет размещать в зданиях, которые размерами в 10 меньше атомной электростанции. Стоимость полученной с их помощью электроэнергии будет на 30 % ниже, чем при использовании большой ядерной установки, что сопоставимо с ценой энергии ветра.

Выступая на брифинге в лондонском аэроклубе Aviation Club, Уоррен Ист заявил, что компания Rolls-Royce, являющаяся крупнейшим в Европе производителе двигателей для реактивных лайнеров, с целью создания новой технологии будет сотрудничать со специалистами в области нефтехимии или со стартапами по разработке альтернативных источников энергии.

Мир нуждается в атомной энергии: на подходе более безопасные и компактные реакторы

Усиливающийся контроль за немыслимыми объёмами выбросов оксида углерода, образующегося в результате неполного сгорания ископаемого топлива, требует активного использования альтернативных источников энергии. В этом отношении ни солнечные, ни ветровые, ни речные электростанции не могут по эффективности затрат конкурировать с атомной энергетикой. Однако её развитие сильно затормозилось в конце прошлого века из-за ряда крупных аварий и риска тяжёлых экологических последствий. Но благодаря развитию технологий опасность может быть значительно уменьшена.

Президент Картер покидает АЭС Три-Майл-Айленд 1 апреля 1979 года

Президент Картер покидает АЭС Три-Майл-Айленд 1 апреля 1979 года

Коммерческие реакторы десятилетиями использовали в качестве топлива маленькие гранулы диоксида урана, уложенные внутри длинных цилиндрических стержней из сплава циркония. Цирконий позволяет нейтронам, образующимся в результате деления атомов, легко проходить сквозь стержни, погружённые в воду внутри активной зоны реактора, обеспечивая самоподдерживающуюся тепловую ядерную реакцию.

Но если цирконий перегревается, он вступает в реакцию с водой и производит водород, который может привести ко взрыву. Этот сценарий послужил причиной двух из трёх самых тяжёлых аварий на реакторах в мире: потенциальный взрыв и частичное плавление в 1979 году на Три-Майл-Айленд в США, а также взрывы и выброс радиации на Фукусиме-1 в Японии в 2011 году. Чернобыльская авария 1986 года произошла по причине неправильной конструкции и эксплуатации реактора.

Разрушенный 4-й энергоблок Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года

Такие производители, как Westinghouse Electric Company и Framatome, ускоряют разработку так называемого аварийно-выносливого топлива, которое с меньшей вероятностью перегревается, а при наступлении этого состояния почти не будет выделять водород. В некоторых вариантах циркониевая оболочка имеет покрытие, чтобы минимизировать реакции. В других цирконий и даже диоксид урана заменены другими материалами.

Преимуществом данных технологий является возможность модернизации существующих реакторов при сравнительно небольшом вмешательстве. Поэтому они могут быть введены в эксплуатацию в течение следующего десятилетия, если результаты проводящегося ныне тестирования внутри ядра реактора окажутся успешными и удовлетворят надзирающие органы. Сообщается также, что новые виды топлива позволят станциям работать более эффективно и сделают атомную энергетику ещё более конкурентоспособной, что немаловажно, учитывая всё более активное освоение возобновляемых источников энергии.

Развитие атомной энергетики в США сильно затормозилось, в России и вовсе сложно назвать индустриальную отрасль, которая после раздела СССР не претерпела бы тяжёлый спад. Тем не менее, сегодня именно Россия является одной из ведущих стран в области атомной энергетики, ведя агрессивное соревнование с Китаем. Подобные разработки могли бы быть востребованы этими странами.

АЭС «Тяньвань» — самый крупный объект российско-китайского сотрудничества. Энергоблоки № 1 и №2 построены русскими специалистами в 2007 году

АЭС «Тяньвань» — самый крупный объект российско-китайского сотрудничества. Энергоблоки № 1 и № 2 запущены в 2007 году

Россия внедряет иные меры безопасности. Последние построенные государственной компанией «Росатом» станции внутри страны и за рубежом имеют усовершенствованные пассивные системы безопасности, которые могут подавлять перегрев, даже когда станция обесточена и охлаждающая жидкость не может активно циркулировать. Westinghouse и другие компании тоже встраивают функции пассивной безопасности в свои обновлённые проекты. Производители также экспериментируют с моделями четвёртого поколения, в которых вместо воды используется жидкий натрий или расплавленная соль для передачи тепла от деления атомов, что исключает возможность избыточного выделения водорода. Как сообщается, Китай намерен в этом году подключить к своей энергосистеме испытательный реактор с гелиевым охлаждением.

В США недостаток постоянного глубокого геологического хранилища отработанного ядерного топлива долгое время тормозило развитие отрасли. Но политические настроения могут меняться. Весной этого года внезапно более дюжины законодателей США предложили меры по возобновлению лицензирования хранилища ядерных отходов в горе Юкка в Неваде, сооружённого в 1987 году. Тем временем сенатор от Аляски Лиза Мурковски (Lisa Murkowski) выступает за разработку малогабаритных модульных реакторов в Национальной лаборатории штата Айдахо. Росатом тоже производит небольшие реакторы, которые могут транспортироваться, использоваться на ледоколах или подводных лодках. Ряд западных государств заключили предварительную сделку с NuScale Power в Орегоне на производство дюжины модульных реакторов. Улучшенное топливо и развитие направления компактных реакторов могут сыграть большую роль в возрождении атомной энергетики.

Плавучая АЭС «Академик Ломоносов» способна вырабатывать до 70 МВт электроэнергии

Плавучая АЭС «Академик Ломоносов» способна вырабатывать до 70 МВт электроэнергии

В Неваде тестируют ядерный реактор для марсианских миссий

В пустыне Невада (США) проходит тестирование компактной ядерной энергетической системы, предназначенной для поддержания долговременной миссии Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) на поверхности Марса.

NASA/Handout/REUTERS

NASA/Handout/REUTERS

Представители  NASA и должностные лица Министерства энергетики США на прошедшей в четверг пресс-конференции в Лас-Вегасе сообщили, что первоначальные испытания прошли успешно и полномасштабный запуск установки запланирован на март.

Длившиеся месяц испытания системы в рамках проекта NASA Kilopower начались в ноябре на одном из крупнейших ядерных полигонов США — Невадском испытательном полигоне. Цель проекта NASA Kilopower — обеспечить энергией будущие миссии в космосе и на поверхности Марса, Луны или других пунктов назначения в солнечной системе.

Ключевым условием для существования любой долгосрочной колонии на поверхности Марса или Луны, в отличие от шести коротких лунных миссий NASA в период с 1969 по 1972 год, является наличие источника энергии, достаточно мощного для поддержания функционирования базы, но компактного и достаточно лёгкого, что позволило бы осуществить его транспортировку с помощью ракеты-носителя.

«Марс — очень сложная среда для энергетических систем, с меньшим солнечным светом, чем у Земли или Луны, очень низкими температурами ночью, а также очень сильными пыльными бурями, которые могут длиться неделями и месяцами, охватывая всю планету», — рассказал Стив Джурчик (Steve Jurczyk), заместитель руководителя Управления космических разработок NASA (Space Technology Mission Directorate).

Дейв Постон (Dave Poston), главный конструктор реактора Лос-Аламосской национальной лаборатории, охарактеризовал первоначальное тестирование компонентов системы, получившей название KRUSTY ( Kilopower  Reactor Using Stirling TechnologY), как «очень успешное».

Чиновники заявили, что полномасштабный тест будет проводиться в середине или конце марта, чуть позже, чем первоначально планировалось.

Видео дня: изготовление корпуса реактора «ВВЭР-1200»

Ядерная энергетика многими странами рассматривается в качестве ключевого и наиболее перспективного направления энергетической отрасли. Аналогичного мнения, исходя из текущего вектора развития, придерживаются и в правительстве Российской Федерации. Подтверждением этому является недавний запуск четвёртого блока Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах модели «БН-800» (цифры в названии означают номинальную электрическую мощность реактора).

Несмотря на все озвучиваемые преимущества реакторов на быстрых нейтронах, строительство энергоблоков на их основе не получило должного распространения. Зарубежные аналоги с натриевым теплоносителем или функционировали как исключительно экспериментальные установки, или к текущему моменту времени оказались выведенными из эксплуатации по тем или иным причинам, как это случилось с японским «Мондзю» и французским «Суперфениксом». А дата запуска индийского PFBR-500, которая изначально была намечена на 2012 год, вот уже третий год кряду переносится на более поздний срок.

sdelanounas.ru

sdelanounas.ru

Самым же распространённым типом реактора в РФ является водо-водяной энергетический реактор (ближайший зарубежный условный аналог, конструктивно схожий с «ВВЭР» — реактор типа «PWR»). Всего в мире эксплуатируется 54 реактора «ВВЭР», из которых 19 единиц с электрической мощностью от 210 до 1000 МВт находятся на территории России. При этом на Ростовской АЭС ведётся строительство ещё одного «энергоблока-тысячника» с реактором «ВВЭР-1000», что позволит станции в итоге генерировать около 4 ГВт электрической мощности. 

В рамках проекта сооружения атомных станций с усовершенствованными реакторами «ВВЭР» по программе АЭС-2006, над которой работают специалисты «Росэнергоатом», ЗАО «Атомстройэкспорт», РНЦ «Курчатовский институт» и ряда других организаций, планируется в ближайшие несколько лет осуществить ввод в эксплуатацию принципиально новых энергоблоков. В дополнение к существенно модернизированной системе безопасности увеличится и номинальная мощность реактора с первоначальных 1000 МВт до 1200 МВт, а также возрастёт до 60 лет срок службы подобного энергоблока. 

Обновлённые и форсированные вариации классического «ВВЭР-1000» появятся на двух возводящихся в данный момент АЭС —Нововоронежской АЭС-2 и Ленинградской АЭС-2. Согласно первоначальному плану ввод первого энергоблока «ВВЭР-1200» Ленинградской АЭС-2 должен был состояться в прошлом году, однако строительство несколько выбилось из графика. Второй же блок с аналогичным реактором в теории должен приступить к генерации электроэнергии в 2017 году. 

ОАО «Атомэнергомаш», участвующее в создании «ВВЭР-1200», опубликовало на YouTube ролик, демонстрирующий процесс изготовления корпуса для реактора «ВВЭР-1200». Смонтированный видеоматериал, съёмка эпизодов для которого велась на протяжении трёх лет, показывает технические нюансы при работе с конструкцией подобной сложности и отдельные этапы её производства.

В России запущен второй в мире атомный энергоблок с реактором на быстрых нейтронах

Россия в очередной раз подтвердила своё лидерство в области атомной энергетики, имеющей дело с так называемыми быстрыми нейтронами, запустив четвертый блок Белоярской АЭС с реактором «БН-800», обладающим натриевым теплоносителем (отсюда и аббревиатура «БН», означающая «быстрый натриевый»). Это второй в мире действующий реактор такого типа, первый, «БН-600», также находится в России, расположен от него всего в двух километрах и был запущен 35 лет назад.

Перед включением в энергосистему Урала тепловая мощность «БН-800» была доведена до 25 % от номинальной, а затем поднята до 35 %. В дальнейшем планируется выйти на 50 %, а впоследствии и на все 100 % потенциала реактора. При этом его электрическая мощность на момент энергопуска была на минимальном уровне и составляла 235 МВт, тогда как проектное значение для него равно 880 мегаваттам. Уже в текущем месяце выработка электроэнергии новым энергоблоком может достигнуть 30 млн киловатт-часов, прогнозируют в «Росэнергоатоме».

Разработка «БН-800» Белоярской АЭС началась ещё в 1983 году, но затем проект несколько раз пересматривался. В итоге энергопуск реактора должен был состояться осенью 2014 года, но из-за выявленных недоработок был отложен. Сметная стоимость блока официально не называется, хотя эксперты в области атомной энергетики считают, что она составляет не менее 135 млрд рублей.

Как пояснили в «Росэнергоатоме», главное преимущество реакторов замкнутого цикла, к коим относится «БН-800», заключается в том, что они позволяют расширить топливную базу атомной энергетики и сократить радиоактивные отходы.

В MIT разрабатывают компактный модульный термоядерный реактор

Управляемый термоядерный синтез часто пророчат в качестве замены классическим АЭС и даже ископаемому топливу, но, несмотря на ряд серьёзных успехов, ни одного рабочего прототипа такого реактора пока продемонстрировано не было. Строительство же первого международного термоядерного реактора ITER всё ещё находится на ранних стадиях. Как мы уже сообщали, над созданием эффективного реактора ведёт работы Lockheed Martin, а теперь команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) сообщает о разработке нового проекта компактного токамака.

В его основу положены новые, недавно разработанные сверхпроводниковые материалы на основе оксида соединений бария и меди (rare-earth barium copper oxide, REBCO), позволяющие достичь большей плотности и мощности магнитного поля, что очень важно для удержания плазмы. Благодаря этим материалам реактор, по мнению исследователей, удастся сделать куда более компактным, нежели существующие проекты, в частности, тот же ITER. По предварительным прикидкам, при равной с ITER мощности новый реактор будет иметь вдвое меньший диаметр, за счёт чего его постройка станет проще и дешевле.

В отличие от компьютерных игр, в реальности плазма не выглядит столь впечатляюще

В отличие от компьютерных игр, в реальности плазма не выглядит столь впечатляюще

Другое ключевое нововведение в новом проекте термоядерного реактора — использование жидкостных бланкетов вместо традиционных твердотельных, которые являются главным «расходным материалом» в современных токамаках, поскольку принимают на себя главный нейтронный поток, преобразуя его в тепло. Жидкость куда легче заменить, нежели массивные бериллиевые кассеты в медных корпусах весом около 5 тонн, которые будут использоваться в конструкции ITER. Один из ведущих исследователей, работающих над проектом, Брэндон Сорбом (Brandon Sorbom) говорит об эффективности нового реактора в районе 3 к 1, но, по его же словам, конструкция может быть оптимизирована и в будущем возможно достижение соотношения вырабатываемой энергии к затрачиваемой на уровне 6 к 1.

Российские учёные о прорыве Lockheed Martin: их достижение — это фикция

Американская авиастроительная фирма Lockheed Martin, которая уже не первое десятилетие занимается разработками с целью укрощения термоядерного синтеза, опубликовала на днях сенсационную информацию о своих достижениях на данном поприще. По представленным учёными из Lockheed Martin сведениям, они готовы к созданию компактной версии термоядерного реактора мощностью 100 МВт, экспериментальный образ которого может быть продемонстрирован мировому сообществу в течение года. Кроме того, всего через 10 лет данный термоядерный реактор с размерами 2×3 метра должен стать уже реальным, коммерчески успешным проектом.

При этом подразумевается, что с подобного рода источником энергии у мирового сообщества практически целиком пропадёт существующая на сегодня зависимость от углеводородного топлива, что на фоне медленно, но уверенно иссякающих запасов нефти кажется весьма радужной и обнадёживающей перспективой. А учитывая компактные размеры установки, оснастить термоядерным реактором производства Lockheed Martin не составит труда как грузовые суда и поезда, так и самолёты, наземную военную и даже гражданскую технику. 

aviationweek.com

aviationweek.com

Кроме Lockheed Martin, исследования термоядерного синтеза и работы в том же направлении проводятся в рамках международного проекта International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER/ИТЭР). Однако результаты их деятельности пока что далеки от анонсированных представителем авиастроительной компании успехов, правдивость информации о которых ставится под очень большие сомнения и вызывает массу споров.

Так, глава российского агентства ИТЭР Анатолий Красильников публично заявил, что озвученный Lockheed Martin научный прорыв на самом деле является пустыми словами и не имеет ничего общего с реальностью. И то, что американцы якобы готовы приняться за создание прототипа реактора с заявленными размерами, кажется господину Красильникову обычным пиаром. По его мнению, современная наука пока не готова спроектировать в ближайшие несколько лет полноценно функционирующий безопасный термоядерный реактор столь малых размеров. 

В качестве аргументов Красильников отметил, что над международным проектом ИТЭР работают заслуженные физики-ядерщики Китая, Южной Кореи, Индии, США, Японии, России и стран Евросоюза, однако даже собранные воедино лучшие умы современности надеются получить только первую плазму из ИТЭР в лучшем случае к 2023 году. При этом ни о какой компактности прототипа речи не идёт.

www.rg.ru

www.rg.ru

Реализация совместного проекта ИТЭР

Само собой, возможность создания небольшой по габаритам установки в будущем станет очевидной, но не в ближайшие несколько лет, несмотря на заявление Lockheed Martin уже через год показать реальную модель. И, конечно, не при условии, что над проектом такого уровня работают изолированно от остальных, как это сумели сделать, по их словам, американские инженеры даже столь крупной и имеющей все необходимые ресурсы компании. Поэтому обещания Lockheed Martin продемонстрировать опытный образец, уверен Анатолий Красильников, так и останутся обещаниями.

Ведущие инженеры работают над созданием термоядерного реактора на протяжении не одного десятка лет, при этом данный процесс обязательно сопровождается обменом опыта, а перспективные наработки становятся открытым для других специалистов достоянием. Прорыв же учёных, о деталях которого никому не известно, кажется сильно преувеличенным и преследующим вовсе не научные цели.

www.futura-sciences.com

www.futura-sciences.com

Токамак-реактор — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы

В свою очередь, Президент НИИ «Курчатовский институт» Евгений Велихов прокомментировал данную новость как «фантазии Lockheed Martin». Сам Велихов не осведомлён о каких-либо подкреплённых реальными фактами успехах в создании специалистами американской фирмы компактного термоядерного реактора. Собственно, об изобретении не информирован, как уже было отмечено выше, никто в мире, кроме самой Lockheed Martin. А та лишь громогласно объявила о своих намерениях, но не стала раскрывать какие-либо технические подробности проекта. Причина этому — банальное отсутствие тех самых реальных достижений и действительно революционных и сенсационных наработок, о которых сейчас ведутся обсуждения в СМИ.    

Lockheed Martin сообщает о прорыве в области управляемого термоядерного синтеза

Управляемый термоядерный синтез — Священный Грааль современной энергетики. С учётом повсеместной радиофобии, сильно мешающей развитию классических ядерных технологий, многие считают его единственной реальной альтернативой ископаемому топливу. Но путь к этому Граалю весьма тернист, и лишь недавно китайским учёным, работавшим на установке EAST, удалось добиться превышения критерия Лоусона и получить коэффициент выхода энергии в районе 1,25. Надо отметить, что все основные успехи в области достижения термоядерного синтеза достигнуты на установках типа «токамак», и к ним же относится экспериментальный реактор ITER, строительство которого ведётся на территории Европейского Союза.

Так выглядит работающее сердце токомака

Так выглядит работающее сердце токамака

А у токамаков, помимо очевидных достоинств, есть и ряд недостатков. Главный из них то, что все реакторы такого типа проектируются для работы в импульсном режиме, что не слишком удобно для промышленного применения в энергетике. Другой тип реакторов, так называемые «стеллараторы», обещает интересные результаты, но конструкция стелларатора очень сложна из-за особой топологии магнитных катушек и самой плазменной камеры, а условия зажигания реакции более жёсткие. И каждый раз речь идёт о больших стационарных установках.

Один из вариантов конфигурации стелларатора

Один из вариантов конфигурации стелларатора

Но, похоже, корпорации Lockheed Martin удалось добиться прорыва на направлении, которое давно признано безнадёжным. Больше всего схема, опубликованная сотрудниками лаборатории Skunk Works, принадлежащей Lockheed Matrin, напоминает линейную плазменную ловушку с магнитными зеркалами, которую для краткости принято называть «пробкотроном». Не исключено, что учёным, занятым в этом проекте, удалось решить основную проблему «пробкотрона», связанную с нарушением сверхпроводимости под влиянием сильных магнитных полей при недостаточной длине конструкции. Ранее работы над этим проектом велись под покровом секретности, но теперь он снят, и Lockheed Martin приглашает к открытому сотрудничеству как государственных, так и частных партнёров.

Упрощённая схема реактора Skunk Works

Упрощённая схема реактора Skunk Works

Но надо отметить, что речь по-прежнему идёт о дейтериево-тритиевой реакции, дающей на выходе нейтрон, который человечество пока не умеет использовать иначе, чем через абсорбцию бланкетом реактора с последующим выводом тепловой энергии в классический пароводяной цикл. А значит, никуда не деваются высокие давления, высокоскоростные турбины и, к сожалению, наведённая в бланкете радиоактивность, так что отработавшие компоненты плазменной камеры будут нуждаться в захоронении. Конечно, радиационная опасность термоядерного синтеза типа дейтерий-тритий на несколько порядков ниже, чем у классических реакций деления, но всё же о ней следует помнить и не пренебрегать правилами безопасности.

Разумеется, полных данных о своей работе корпорация не раскрывает, но намекает, что речь идёт о создании реактора мощностью порядка 100 мегаватт при габаритах в районе 2 × 3 метра, то есть спокойно умещающегося на платформе обычного грузовика. В этом уверен Том МакГайр (Tom McGuire), возглавляющий проект.

Том МакГайр на фоне экспериментальной установки T-4

Том МакГайр на фоне экспериментальной установки T-4

В течение года должен быть построен и протестирован первый экспериментальный прототип, а появление промышленных прототипов установки обещается в течение следующих пяти лет. Это куда быстрее темпов работ над ITER. А через 10 лет, если всё пойдёт по плану, появятся и серийные реакторы этого типа. Пожелаем команде МакГайра удачи, ведь если у них всё получится, то мы имеем все шансы увидеть новую эру в энергетике человечества ещё при жизни этого поколения.

Французские ядерщики создали диск, способный хранить данные 10 млн лет

Французский концерн ANDRA, занимающийся утилизацией ядерных отходов, озаботился проблемой длительного хранения информации с тем, чтобы иметь возможность сообщить будущим поколениям сведения об опасности ведения раскопок в регионах, где некогда были развернуты ядерные могильники.

Схема подземного хранилища ядерных отходов

В рамках изучения данного вопроса специалисты компании предложили записывать данные на сапфировые диски. Такой подход, по утверждению авторов, позволит сохранить информацию как минимум на 10 млн лет. Суть разработанной технологии заключается в нанесении методом гравировки платиной на одну их двух половин диска надписей или рисунков, которые затем накрываются другой половиной диска и запаиваются. Основным преимуществом такого метода, помимо чрезвычайной живучести, является простота считывания информации (для чтения достаточно иметь под рукой оптический микроскоп) и компактные размеры носителя (на диске диаметром 20 см помещается до 40 тыс. миниатюрных страниц с текстом и изображениями).

Материалы по теме:

Американские ученые подумывают о ядерном беспилотнике

Американские ученые рассказали о проекте по созданию беспилотного летательного аппарата, способного оставаться в воздухе месяцами без необходимости дозаправки. Над проектом трудились ученые лабораторий Sandia, а также специалисты компании Northrop Grumman, которая специализируется на машинах оборонного класса.

Predator

Сводная команда ученых проработала запатентованную технологию, касающуюся летательных аппаратов на базе ядерного реактора с гелиевым охлаждением. Данный патент был оформлен в 1986 году, хотя инженеры отмечают, что некоторые из подобных документов были зарегистрированы значительно раньше — в пятидесятые годы прошлого века. С новым источником энергии беспилотники получат больше времени для наблюдения за указанными объектами, они также получат возможность проводить боле обстоятельные исследования на более мощной аппаратуре.

Авторы исследовали множество вариантов систем энергоснабжения, которые можно было бы установить на беспилотные летательные аппараты среднего и большого размеров, и в результате они остановились на ядерных реакторах. В настоящий момент исследование носит теоретический и концептуальный характер, ученые Sandia подчеркнули, что ни один такой беспилотник и ядерный реактор не был собран и испытан. Авторам проекта было поручено только определить возможность создания такой машины, решение по разработке конкретных моделей будет принято позже.

Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В США выставили на продажу необычный дата-центр, «замаскированный» под жилой дом 3 ч.
DataQube представила модульную платформу для построения дата-центров на периферии 6 ч.
Британский регулятор окончательно одобрил SK Hynix поглощение бизнеса Intel по производству NAND и SSD 10 ч.
Samsung рассказала о работе над первыми в мире 200-слойными чипами NAND 11 ч.
Блок питания Gigabyte Aorus GP-AP1200PM мощностью 1200 Вт оснащён большим цветным дисплеем 12 ч.
Европейская ракета «Ариан-5» доставила на орбиту два спутника связи 12 ч.
Samsung повысит цены на чипы: графика и мобильные процессоры подорожают 13 ч.
Сервер ASRock Rack 4U10G-ICX2/2T вмещает до 10 двухслотовых ускорителей PCIe 4.0 x16 13 ч.
Астрономы научились быстро определять продолжительность дня на планетах в других звёздных системах 14 ч.
На МКС упало давление: переходная камера служебного модуля «Звезда» изолирована 16 ч.