Теги → ядерный
Быстрый переход

Военные США заключили два контракта на создание ядерных ракетных двигателей — испытания в космосе запланированы на 2027 год

Отдел оборонных инноваций США (DIU) заключил контракты с компаниями Ultra Safe Nuclear Technologies и Avalanche Energy на демонстрацию нового поколения ядерных двигательных и энергетических установок для малых космических аппаратов. Сумма контрактов не разглашается. Демонстрация в космосе запланирована на 2027 год. Новые двигатели помогут космическим аппаратам совершать длительные манёвренные полёты вплоть до выхода за орбиту Луны.

 Источник изображения: USNC

Источник изображения: USNC

США заявили о насущной важности постоянно контролировать околоземное пространство до орбиты Луны и немного за её пределами для военных и коммерческих миссий страны и её союзников. Речь не идёт о возможном военном противостоянии, хотя это всегда держат в уме. В этой области пространства достаточно космического мусора, который может угрожать миссиям. Вот и недавно на Луну что-то упало: то ли обломок китайской ракеты, то ли ракеты американской.

Совершать длительные по времени и сложности манёвров рейды на химических двигателях и современных электрических силовых установках — плазменных или ионных — занятие малоперспективное. На «химии» особенно не налетаешься, поскольку запасы топлива сильно ограничены, а на «электричестве» можно летать долго, но не быстро. Манёвры на электрических двигателях тоже дело неблагодарное — тяга оставляет желать лучшего.

Прорывом могут стать двигатели на ядерных реакциях, с чем согласны даже в МАГАТЭ, и в США уже работают программы для разработки таких двигателей. Новый контракт обещает помочь в создании компактных ядерных силовых установок для небольших спутников, которым тоже найдётся задача в ближнем и не очень космосе.

От компании Ultra Safe Nuclear заказчики ожидают изотопную батарею под названием EmberCore. Утверждается, что мощность батареи будет в 10 раз больше, чем в случае классических батарей на плутонии. Всего несколько килограммов топлива обеспечат выработку до 1 миллиона кВт·ч энергии.

 Изотопная батарея. Источник изображения: USNC

Изотопная батарея EmberCore. Источник изображения: USNC

Компания Avalanche Energy предлагает силовую установку Orbitron на основе управляемого термоядерного синтеза. Установка будет компактной и двойного назначения. Полученные в результате термоядерной реакции высокоэнергетические частицы будут вырабатывать как тепло для нагрева рабочего вещества и реактивного движения, так и электрическую энергию для работы бортовых систем космического аппарата.

Подробности о данных проектах остаются закрытыми. Но в целом разработчики всех стран идут в одном направлении — для длительных и дальних полётов в космосе без освоения ядерных технологий не обойтись.

МАГАТЭ: освоение космоса без ядерных технологий невозможно, но нужно делать упор на безопасность

С начала этого года под эгидой Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) и ООН прошли конференции по вопросам переноса ядерных технологий в космические программы. По мнению экспертов, освоение Солнечной системы будет невозможным без появления ракетных двигателей на ядерной энергии и без новых мощных источников электричества для космических кораблей и баз.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Идея космических силовых ядерных установок не нова. Человек научился управлять реакцией распада атома на Земле и был не против перенести опыт в космос. К сожалению, атом не уставал показывать, что он опасен. История с падением в 1978 году силовой ядерной установки в составе спутника «Космос-954» на северные территории Канады больно ударила по кошельку и престижу СССР. Иметь над головой такое «счастье» больше никто не хотел.

Впрочем, даже вывод в космос корабля с ядерной установкой на борту чреват катастрофическими результатами в случае аварии, что тоже никак нельзя исключать. Очевидно, что для вывода в космос кораблей с ядерными силовыми установками потребуются новые технологии по обеспечению беспрецедентного уровня аварийной защиты радиоактивных материалов. МАГАТЭ и ООН к этому готовы и всячески поддерживают новые инициативы.

 Концепт космического корабля NASA с ядерным двигателем. Источник изображения: NASA

Концепт космического корабля NASA с ядерным двигателем. Источник изображения: NASA

Кстати, многочисленные сообщения в прошлом году стали лишним свидетельством, что в космонавтике фокус снова сместился в сторону ядерных двигателей. Россия, США, Китай и другие страны инициировали или продолжили программы по разработке как ядерных двигателей для космических аппаратов, так и ядерных установок для обеспечения питанием космических станций и баз.

«Ядерные технологии уже давно играют важную роль в известных космических миссиях, но будущие миссии могут использовать ядерные системы для гораздо более широкого спектра применений — наш путь к звёздам лежит через атом», — сказал Михаил Чудаков, заместитель генерального директора МАГАТЭ. Это заявление прозвучало на виртуальном мероприятии МАГАТЭ: «Атомы для космоса: Ядерные системы для освоения космоса», в котором приняли участие 500 человек из 66 стран.

«Для будущих межпланетных полетов с экипажем почти наверняка потребуются двигательные установки с характеристиками, значительно превосходящими лучшие современные химические двигатели», — подтвердил Уильям Эмрич (William Emrich), бывший ведущий инженер проекта в NASA.

Простым вариантом ядерного ракетного двигателя представляется ядерная тепловая двигательная установка (ЯТП), в которой ядерный реактор деления нагревает жидкое топливо, например, водород, превращая его в газ, который расширяется через сопло для создания тяги и приведения в движение космического аппарата. По сравнению с традиционными химическими ракетами это может сократить время полета на Марс на 25 %.

 Источник изображения: Rolls-Royce

Источник изображения: Rolls-Royce

Ещё один вариант — это ядерная электрическая силовая установка (ЯЭДУ), в которой тепловая энергия реактора преобразуется в электрическую. Тяга при этом ниже, но будет непрерывна, а эффективность использования топлива намного выше, как и скорость, которую можно развить, что может сократить время полета на Марс на 60 % по сравнению с традиционными химическими ракетами.

Наконец, около двух десятков лет изучается вопрос создания термоядерного ракетного двигателя или привода прямого синтеза (DFD), в котором энергия синтеза должна создавать тягу от реакции без прохождения промежуточного этапа выработки электроэнергии. Этой темой плотно занимаются в Принстонской лаборатории физики плазмы и рассчитывают на успех.

Стефани Томас (Stephanie Thomas), вице-президент компании Princeton Satellite Systems, которая разрабатывает концепцию термоядерной ракеты, сказала: «DFD может производить удельную мощность на несколько порядков выше, чем другие системы, сокращая время полета и увеличивая полезную нагрузку, что позволит нам гораздо быстрее достичь пунктов назначения в дальнем космосе».

 Концепция лунных рейдеров NASA на ядерных двигателях. Источник изображения: DARPA

Концепция лунных рейдеров NASA на ядерных двигателях. Источник изображения: DARPA

В полной мере использование ядерных реакций деления в космосе будет задействовано для выработки электричества для обеспечения жизнедеятельности экипажей и поддержки работоспособности техники и оборудования. Для этого разрабатываются небольшие ядерные реакторы для работы в условиях космоса и на планетах, в частности, на Луне и на Марсе, где в ближайшие два десятка лет планируется создать базы. В документах ООН и МАГАТЭ подчёркивается, что во главу угла должна быть поставлена безопасность и выработка международных законов об использовании ядерных технологий в космосе.

Росатом проводит контрольную сборку уникального для России исследовательского реактора на быстрых нейтронах

По последним данным в России осуществляется контрольная сборка многоцелевого ядерного реактора на быстрых нейтронах (МБИР), предназначенного для исследований в области атомной энергетики. Утверждается, что это самый мощный в мире реактор подобного назначения.

 Источник: slightly_different/pixabay.com

Источник: slightly_different/pixabay.com

Как сообщает РИА «Новости» со ссылкой на директора входящего в состав «Росатома» холдинга «Атомэнергомаш» Андрея Никипелова, «корпус реактора находится на завершающей операции — идёт контрольная сборка. В ходе этой операции окончательно проверяется достижение проектных геометрических параметров всех элементов и подтверждается работоспособность реактора».

Известно, что сам корпус изготовлен входящим в холдинг заводом «Атоммаш», действующим в Волгодонске Ростовской области. Реактор тепловой мощностью 150 МВт монтируют в институте НИИАР в Ульяновской области — структура принадлежит «Росатому».

Никипелов утверждает, что реактор является «штучным продуктом», поскольку решения подобного типа строятся раз в 50 лет. Реактор на быстрых нейтронах предыдущего поколения — БОР-60 запустил Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР) более 50 лет назад. Ввод в эксплуатацию нового реактора запланирован на «вторую половину» 2020-х годов.

По словам директора, за прошедшие десятилетия изначальная идея и технологии реакторов подобного типа требовали пересмотра с учётом изменения существующих реалий, включая трансформацию технологий и производственных цепочек. Ожидается, что соответствующий современным требованиям МБИР обеспечит учёных новой исследовательской инфраструктурой приблизительно ещё на 50 лет — новое решение позволит создавать конкурентоспособные и безопасные энергетические установки. В будущем на базе МБИР рассчитывают построить международный исследовательский центр, куда будут привлекаться и учёные из других стран.

Учёные передали данные при помощи быстрых нейтронов

В основе традиционной радиосвязи лежит электромагнитное излучение, однако учёные Ланкастерского университета (Великобритания) и Института Йожефа Стефана (Словения) в своём новом проекте смогли передать данные в цифровом формате, используя в основе быстрые нейтроны.

 Источник изображения: Johannes Plenio / pexels.com

Источник изображения: Johannes Plenio / pexels.com

В рамках исследования учёные измерили спонтанную эмиссию быстрых нейтронов, испускаемых калифорнием-252 — радиоактивным изотопом, который производится ядерными реакторами. Далее они произвели модуляцию нейтронного поля, то есть потока свободных нейтронов, закодировав простейшие информационные элементы: слова, алфавит и случайным образом выбранные числа. Поток нейтронов попал на детектор, а выходные данные декодировались на ноутбуке, с помощью которого закодированная информация была восстановлена.

Для проверки работоспособности системы был проведён двойной слепой тест, в котором полученное на генераторе случайных чисел значение было закодировано без предварительного уведомления отправителей, после чего сигнал был передан и декодирован. Все тесты по передаче данных оказались успешными на 100 %.

Профессор Ланкастерского университета Малькольм Джойс (Malcolm Joyce) прокомментировал проект: «Мы демонстрируем потенциал излучения быстрых нейтронов в качестве среды беспроводной связи для случаев, где электромагнитная передача данных либо невозможна, либо ограничена по своей природе». Он уточнил, что быстрые нейтроны имеют преимущество перед электромагнитными волнами, которые ослабляются при прохождении через различные препятствия, в том числе металлические.

Данная технология может оказаться полезной в тех случаях, когда электромагнитные волны не работают, а прокладка кабеля не рекомендуется: защитные оболочки реакторов или металлические своды и переборки в морских сооружениях. Нейтронная связь пригодится и в чрезвычайных ситуациях, когда традиционные коммуникации не работают.

Rolls-Royce привлекла более $600 млн инвестиций на разработку малых ядерных реакторов

Rolls-Royce привлекла $617 миллионов для финансирования разработки малых модульных ядерных реакторов. При этом, почти половина этой суммы поступила от правительства Великобритании. Государство выделило на этот проект $284 миллиона, остальную сумму предоставил частный сектор. Это позволит компании приступить к определению конструкции реакторов и выбору мест для сборки станций.

 Источник изображения: Rolls-Royce

Источник изображения: Rolls-Royce

Великобритания поддерживает атомную энергетику как лучший способ перехода на альтернативную энергетику и отказа от ископаемого топлива на электростанциях к 2035 году. Казначейство Великобритании выделит $2,3 миллиарда на вынесение окончательного инвестиционного решения по крайней мере по одному крупномасштабному ядерному проекту. Малые реакторы, вроде тех, над которыми работает Rolls-Royce, будут размещены по всей стране для удовлетворения более специфических потребностей.

Rolls-Royce заявляет, что эти модульные реакторы могут использоваться не только для питания домашних хозяйств и промышленности, но и для производства синтетического топлива и водорода, на которые, как ожидается, в ближайшие годы будет полагаться авиация. Небольшие модульные реакторы потенциально более дешёвые и строятся быстрее, чем привычные большие станции, которые используются десятилетиями. Группа компаний во главе с Rolls-Royce намерены построить 16 таких реакторов к 2050 году.

После известий о финансировании Rolls-Royce, акции компании выросли на 5,4 % до 146,90 фунтов (14 090 рублей) на лондонской фондовой бирже. Таким образом, стоимость акций Rolls-Royce в этом году выросла на 34 %.

Стартап бывших инженеров SpaceX разработает микрореакторы на замену дизельным генераторам

Калифорнийская компания Radiant, основанная бывшими инженерами SpaceX, получила $1,2 млн инвестиций для дальнейшей разработки и производства компактных ядерных реакторов, способных обеспечить электричеством удалённые поселения и военные базы. Они позиционируется в качестве замены дизельным генераторам.

 newatlas.com

newatlas.com

Решив, что идеи, предназначавшиеся для освоения Марса, больше пригодятся для населения Земли, компания занялась созданием бюджетного микрореактора, способного поместиться в обычном контейнере для морских перевозок. Мегаваттная модель будет способна обеспечивать энергией до 1000 домов и, как ожидается, вместо воды будет использовать гелий для охлаждения.

Основные места применения — отдалённые поселения, зоны стихийных или иных бедствий и военные базы. Утверждается, что реактор будет способен обеспечивать энергией базу в течение восьми лет до того, как закончатся запасы ядерного топлива. Это не только позволит избежать вредных выбросов от обычных дизельных генераторов — отпадёт необходимость в регулярном снабжении баз дизельным топливом. Перевозки горючего понадобятся, но только для обеспечения транспорта с ДВС до тех пор, пока вся техника не перейдёт на альтернативные источники питания.

По данным Radiant, разработанное в компании топливо не плавится и выдерживает воздействие более высоких температур в сравнении с обычными топливными элементами для реакторов. Использование гелия значительно снижает риски коррозии, вскипания охладителя и загрязнения. В компании сообщают, что она запатентовала идеи, связанные с перезаправкой реакторов и эффективным преобразованием тепла реакторов.

Radiant присоединилась к довольно большому числу компаний, уже занимающихся разработкой компактных ядерных реакторов. Только небольшое их число специализируется на действительно «микрорешениях». Тем не менее пока никому так и не удалось создать действительно компактную, недорогую и длительно работающую альтернативу дизельным генераторам.

Минобороны США создаст прототип ядерного микрореактора для удовлетворения энергетических потребностей военных

По сообщениям сетевых источников, Министерство обороны США начало подготовку к созданию прототипа мобильного ядерного реактора, сборка которого будет проходить в Национальной лаборатории Айдахо. Предполагается, что использование модульных реакторов позволит удовлетворить растущие потребности военных в плане энергетического обеспечения.

 Изображение: Keith Ridler / AP Photo

Изображение: Keith Ridler / AP Photo

Согласно имеющимся данным, уполномоченный министерством совет по вопросам обороны рекомендовал приступить к развёртыванию малых модульных реакторов для удовлетворения растущих потребностей в энергии. В данном случае речь идёт о ядерных микрореаторах, которые способны вырабатывать от 1 до 50 мегаватт энергии и могут функционировать независимо от электрических сетей.

Согласно имеющимся данным, над прототипом модульного реактора работают две команды разработчиков из компаний BWXT Advanced Technologies из Вирджинии и X-energy из Мэриленда. Результаты их работы будут представлены Минобороны в начале следующего года. После оценки уровня влияния каждого из проектов на экологию военные выберут один из них для дальнейшего развития и строительства полноценного рабочего прототипа реактора.

«Безопасный, небольшой, мобильный ядерный реактор удовлетворит растущий спрос с помощью надёжного, безуглеродного источника энергии, который не увеличит потребности Министерства обороны в топливе и сможет поддерживать критически важные системы в удалённых точках и при суровых условиях», — говорится в пресс-релизе Минобороны США, который был опубликован весной.

Отметим, что у этой программы есть не только сторонники, но и противники. Некоторые люди полагают, что мобильные реакторы могут стать мишенью для атак противников США. Такого мнения придерживается Эдвин Лайман (Edwin Lyman), директор некоммерческой организации по безопасности ядерной энергетики Union of Concerned Scientists. По его мнению, военные должны обеспечить должный уровень защиты таких объектов, особенно при использовании модульных реакторов в условиях боевых операций и на зарубежных базах.

В Польше построят первые в ЕС малые модульные атомные реакторы

На днях две польские компании независимо друг от друга заключили два договора о взаимопонимании с иностранными производителями малых модульных атомных реакторов о постройке в стране первых в ЕС решения подобного типа. Польша станет пионером новой атомной энергетики в регионе, обещая ввести в строй первый SMR-реактор к 2029 году.

 Надземная часть малого модульного реактора. Источник изображения: GE Hitachi Nuclear Energy

Надземная часть малого модульного реактора. Источник изображения: GE Hitachi Nuclear Energy

Сегодня Польша в основном полагается на угольную электрогенерацию. Курс на декарбонизацию требует скорейшего закрытия угольных электростанций, что подкреплено огромными штрафами для Польши со стороны ЕС. Выход может быть найден в переоборудовании угольных электростанций под производство электричества с помощью небольших модульных АЭС. На предприятии можно будет установить от 4 до 12 модулей и продолжить работу в развёрнутой инфраструктуре и даже с тем же персоналом, прошедшим несложный курс обучения.

Малые модульные атомные реакторы сегодня активно разрабатываются как буфер для систем возобновляемой энергетики, поскольку они позволяют гибко регулировать мощность генерации в широком диапазоне. Также малые реакторы перспективны для регионов, где невозможно подвести линии единой энергосистемы. Такие реакторы разрабатывают в США, Японии, Китае и в России. Например, до 2024 года «Росатом» получит на разработку малых модульных реакторов до 80 млрд рублей, что позволит ему захватить до 20 % мирового рынка подобных реакторов.

Польские компании выбрали американских и японских разработчиков. Иностранные компании не только построят реакторы, но также создадут цепочки поставок сырья и материалов для работы реакторов.

 Проект АЭС на малом реакторе. Источник изображения: GE Hitachi Nuclear Energy

Проект АЭС на малом реакторе. Источник изображения: GE Hitachi Nuclear Energy

Один из меморандумов заключён между компаниями Cameco, GE Hitachi Nuclear Energy (GEH), GEH SMR Technologies Canada и Synthos Green Energy (SGE). Компания SGE является членом группы Synthos, одного из крупнейших производителей химического сырья в Польше, которая заинтересована в получении доступной по требованию, безуглеродной электроэнергии из надежного, специализированного источника. Этим источником станут японские реакторы BWRX-300.

Реакторы BWRX-300 называют кипящими, поскольку они охлаждаются за счёт естественной циркуляции воды и не требуют обязательного для классических АЭС охлаждающих насосов. Сертификацию BWRX-300 в США компания GE Hitachi Nuclear Energy начала зимой прошлого года. Поставкой урана для топлива и утилизацией отходов будет заниматься компания Cameco. Проект также активно рассматривается в Канаде и в результате может образоваться польско-канадское сотрудничество по экспорту наработок.

Второй меморандум о строительстве в Польше малых модульных реакторов подписан с американским стартапом NuScale Power. Заказчиком выступила польская компания KGHM Polska Miedź SA (KGHM) — производитель меди и серебра, а также консалтинговая компания PBE. Компания NuScale предлагает строить малые реакторы с мощностью одного модуля 77 МВт. В США компания NuScale Power уже приступила к строительству первого модуля в штате Айдахо. Этой технологией также заинтересовалась японская инжиниринговая компания IHI, которая порядка 60 лет занималась проектами для атомной энергетики (но свернула работы после аварии в Фукусиме).

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

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

NuScale Power и KGHM проведут анализ возможностей модернизации действующих в Польше угольных электростанций с переводом на модули NuScale Power. Поляки твёрдо намерены опереться на малые реакторы. Представители KGHM заявили, что они станут первыми в ЕС, когда в 2029 году введут в эксплуатацию первую в регионе АЭС на малых модульных реакторах. Добавим, ни одного работающего и сданного в эксплуатацию объекта по представленным выше проектам нет. Но с чего-то нужно начинать.

Министерство обороны США делает ставку на спутники с ядерными двигателями

Амбиции Министерства обороны США за пределами нашей планеты стали немного яснее. По сообщениям сетевых источников, ведомство объявило конкурс на разработку ядерных двигателей среди частных компаний. Речь идёт о силовых установках для космических аппаратов малого и среднего размеров.

 Концепт космического корабля NASA с ядерным двигателем / Изображение: NASA

Концепт космического корабля NASA с ядерным двигателем / Изображение: NASA

В Минобороны хотят запускать спутники за пределы околоземной орбиты, а существующие в настоящее время аппараты, работающие на электричестве и оснащаемые солнечными панелями для выработки энергии, не слишком подходят для этих целей. Предполагается, что ядерная установка с лёгкостью обеспечит так называемую «высокую дельта-V» (скорость, необходимую для проведения орбитального манёвра) более 36 км/ч при весе аппарата до 2 тонн. Учёные рассчитывают, что, помимо обеспечения энергией, ядерный двигатель послужит в качестве своеобразного обогревателя для аппаратов, находящихся в тени, а также позволит минимизировать воздействие космической радиации на внутренние компоненты.

Подать заявку на участие в конкурсе Минобороны США можно до 23 сентября. По итогам отбора в течение 60-90 дней после завершения приёма заявок ведомство подпишет контракты с наиболее подходящими кандидатами. Официальные представители Минобороны признали целесообразность использования ядерных двигателей в малых и средних спутниках. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США и другие агентства уже используют спутники с ядерными двигателями или ведут их разработку.

Американские военные рассчитывают получить рабочий прототип ядерного двигателя в течение трёх-пяти лет. Какие именно спутники планируется использовать с ядерными двигателями, пока неизвестно. Поскольку речь идёт о малых и средних аппаратах, можно предположить, что Минобороны хочет задействовать разного рода зонды и речь не идёт о полётах к Марсу или другим планетам.

Китай почти завершил строительство первого в мире ториевого ядерного реактора

В Китае вскоре начнутся испытания первого в мире ядерного реактора на расплавах солей тория. Реактор мощностью 2 МВт строится в пустынном районе Китая для обеспечения электрической энергией отдалённых поселений. Аналогичные проекты в США не вышли из лабораторий, хотя 60 лет назад считались перспективными. Успех испытания приведёт к строительству в Китае 100-МВт жидкосолевых ториевых реакторов, но это произойдёт не раньше 2030 года.

 Источник изображения: alexnako/Depositphotos

Источник изображения: alexnako/Depositphotos

Жидкосолевые ториевые атомные реакторы имеют ряд преимуществ над реакторами на урановом топливе с водяным контуром охлаждения. Хладагент в виде расплава солей тория одновременно является топливом. Правда, для запуска и поддержки ядерной реакции деления одного тория недостаточно и в топливо добавляется уран или используются другие технологии. Зато в системе охлаждения поддерживается низкое давление, и нет опасности взрыва при разгерметизации. Подобные реакторы — это находка для зон с отсутствием воды для охлаждения обычных реакторов.

Также преимущество топлива в виде расплава солей в том, что для его загрузки не нужно останавливать реактор, и отработанные продукты топлива сами покинут зону реактора. В то же время расплав солей как хладагент и топливо несут с собой высокую коррозийную опасность, что требует новых технологий и материалов для защиты трубопроводов и узлов подачи.

 Солнце будет участвовать в процессе расплавления солей тория для подачи в реактор. Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

Солнце будет участвовать в процессе расплавления солей тория для подачи в реактор. Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

Завершающие работы по строительству прототипа жидкосолевого ториевого атомного реактора ожидаются в августе, а испытания начнутся в сентябре. Работу над этим проектом китайские учёные начали около десяти лет назад. Успех эксперимента будет означать, что в стране в засушливых районах начнут строить мощные атомные электростанции на реакторах этого типа.

NASA заказало разработку ядерных космических двигателей у Blue Origin, GE и Lockheed Martin

Аэрокосмическое агентство NASA и Министерство энергетики США (DOE) заключили с компаниями Blue Origin, General Electric Hitachi Nuclear Energy и Lockheed Martin три новых контракта на разработку технологий ядерных силовых установок для космических полётов на Марс и дальше.

Контракты на срок 12 месяцев заключены через Национальную лабораторию Айдахо (INL) Министерства энергетики США. Они включены в бюджет NASA на 2021 год. Стоимость каждого контракта составляет $5 млн. По окончании заявленного периода INL проведёт анализ предложенных проектов и предоставит рекомендации NASA. Аэрокосмическое агентство в свою очередь будет использовать эту информацию в качестве основы для проектирования и разработки будущих технологий.

В проекте NASA по разработке технологий для космических полётов участвуют сразу несколько компаний, с которыми агентство ранее уже заключило аналогичные контракты. В их список входят: BWX Technologies, General Atomics Electromagnetic Systems, Ultra Safe Nuclear Corporation, General Electric Research, Framatome и Materion. В апреле текущего года General Atomics получила от агентства финансирование в размере 22 млн долларов. Также 2,9 и 2,5 млн долларов уже были выделены компаниям Lockheed Martin и Blue Origin.

Ядерные тепловые силовые установки рассматриваются в качестве одной альтернатив химическим ракетным двигателям. Они также создают тягу с помощью выхлопных газов, выбрасываемых в направлении, противоположном направлению движения. Однако ключевая разница между ними заключается в принципе производства этих выхлопных газов. В ядерном тепловом двигателе для нагрева топлива и создания тяги используется небольшой и уникальный по своим характеристикам реактор деления. В теории подобные установки могут быть во много раз эффективнее химических ракетных двигателей.

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.

Российский ядерный буксир «Зевс» отправится в первый полёт в 2030 году

Исполнительный директор «Роскосмоса» по перспективным программам и науке Александр Блошенко в рамках просветительского марафона «Новое знание» рассказал о программе так называемого космического буксира — специального аппарата для осуществления долгосрочных миссий.

Инициатива, о которой идёт речь, ранее была известна под названием «Нуклон-АП». Контракт на проработку соответствующего аванпроекта «Роскосмос» в конце прошлого года заключил с петербургским конструкторским бюро «Арсенал» имени М. В. Фрунзе. Стоимость составляет более 4,17 млрд рублей.

Идея заключается в создании особого аппарата с ядерным реактором мегаваттного класса. Такая установка будет вырабатывать энергию в течение длительного времени. Буксир сможет применяться для транспортировки грузов и тяжёлых кораблей к дальним планетам Солнечной системы.

По словам господина Блошенко, аппарат получил название «Зевс», а его первый запуск намечен на 2030 год. «Он сейчас нами запроектирован. Мы с РАН просчитываем баллистику этого полёта, полезные нагрузки», — приводит ТАСС слова исполнительного директора «Роскосмоса».

 Здесь и выше изображения pixabay.com

Здесь и выше изображения pixabay.com

Первая миссия буксира продлится более четырёх лет — 50 месяцев. После старта с Земли планируется подлёт к Луне, где отделится космический аппарат. Далее будет совершён гравитационный манёвр у Венеры, а конечной целью станет Юпитер и его спутники.

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.

Ядерной энергетике предложили присвоить статус «зелёной» в Европейском Союзе

Похоже, что в ЕС начали понимать, что резко перейти от ископаемой энергетики к возобновляемой не только нельзя, но очень опасно для экономики. Возможно, к этому подтолкнул кризис на фоне пандемии коронавируса COVID-19. Так или иначе, в Европе всё громче и громче раздаются голоса в защиту атомных электростанций, закрывать которые стало модно в прошедшем десятилетии.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

На днях группа из 46 неправительственных организаций (НПО) из 18 стран написала президенту Европейской Комиссии Урсуле фон дер Ляйен (Ursula Gertrud von der Leyen) письмо с призывом включить ядерную энергию в перечень категорий ЕС для «зелёных» инвестиций. По их словам, исключение ядерной энергетики будет способствовать осуществлению стратегии, которая «явно неадекватна» для декарбонизации экономики региона.

В письме утверждается, что в угоду нескольким государствам-членам Комиссия принимает решения, которые мешают нормальному развитию ядерной энергетики. Кроме прочего это приводит к ложному освещению в СМИ вреда ядерной энергетики для здоровья человека. Существуют научно доказанные обоснования безопасности ядерной энергетики на всех этапах производства для экологии и здоровья людей. Ложные заявления, проникающие в СМИ, мешают не только этому виду генерации энергии, но также грозят всей программе декарбонизации Европы.

Судя по всему, есть высокая вероятность того, что Европейская Комиссия может дать ядерной энергетике статус «зелёной». В прошлом месяце по заказу Комиссии Объединенный исследовательский центр (JRC) подготовил всесторонний отчёт по всем аспектам атомной генерации. Специалистами центра были рассмотрены все жизненные циклы ядерной энергетики с точки зрения существующих и потенциальных воздействий на окружающую среду по всем целям с акцентом на обращение с ядерными и радиоактивными отходами. Выводы JRC просты и понятны: ядерная энергия наносит здоровью человека или окружающей среде не больший вред, чем любая другая технология производства энергии, которая считается устойчивой (солнечная, ветряная и другие).

Очевидно, вскоре в ЕС начнут готовить население к мысли, что атомные электростанции — это естественный путь к нулевым выбросам. Но борьба за умы будет непростой. Свой протест возможному включению ядерной энергетику в перечень «зелёных» уже высказали представители Greenpeace.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Gamesblender № 577: цена прокачки в Diablo Immortal, Overwatch 2 вместо первой части и поиски виновных в багах Cyberpunk 2077 17 мин.
Meta закроет свой неудавшийся криптопроект Novi в сентябре 7 ч.
У витрины инди-игр itch.io появился клон — W3itch.io: его создатели признались в воровстве чужого кода 8 ч.
Первые подробности кампании Бакалавра в «Мор. Утопия»: без выживания и открытого мира, но с путешествием во времени 9 ч.
Крупнейший эмитент стейблкоинов Tether сократил долю коммерческих бумаг в резерве 10 ч.
Один из крупнейших криптовалютных хедж-фондов объявил о банкротстве 10 ч.
Reddit поглотила компанию MeaningCloud, специализирующуюся на работе с естественным языком 11 ч.
В TikTok подтвердили, что китайские сотрудники имеют доступ к данным пользователей из США 12 ч.
Новая статья: Starship Troopers: Terran Command — победоносная высадка. Рецензия 24 ч.
С выходом восьмого крупного патча Baldur’s Gate 3 потяжелеет до 104 Гбайт 01-07 21:31