На проходящей в Шанхае выставке Marintec China 2023 государственная китайская верфь заявила о намерении построить самый большой в мире атомный контейнеровоз (на 24 тысячи стандартных контейнеров). Необычной чертой 400-метрового гиганта должен стать реактор такого типа, который до сих пор никому не удавалось заставить работать штатно.
Проектный облик будущего контейнеровоза / © Wikimedia Commons
Верфь, о которой идет речь, — часть Китайской государственной судостроительной корпорации. С учетом того, что КНР сегодня — лидер мирового судостроения с большим отрывом (отобрав это место у Японии), проект находится в руках крупнейшего игрока отрасли.
Технические детали о проекте пока скудны: контейнеровоз будет оснащен ториевым реактором на расплаве солей. Хотя такие системы и называют «ториевыми», в действительности сам торий в реакторах не делится: вместо этого торий-232 захватывает один нейтрон от другого изотопа и становится ураном-233, а уже тот делится, поэтому может работать как ядерное топливо.
Причины тяги КНР к торию можно понять: страна не располагает собственной развитой урановой индустрией и вынуждена покупать топливо за рубежом (например, в России). Хотя китайцы строят быстрые натриевые реакторы (тоже с помощью России), закрыть нарабатываемым там плутонием потребности даже сухопутной атомной индустрии не выйдет еще долго. А свои месторождения тория у Китая есть.
Однако на практике у этого цикла есть существенные сложности: если на уране-235 до загрузки в реактор можно спокойно спать (он радиационно безопасен), то уран-233, напротив, сильно излучает еще до загрузки в реактор. Пока полноценного ториевого цикла нет ни в одной стране, да и экспериментальный ториевый реактор (небольшой мощности) на планете только один.
Китайская судостроительная компания делает особый упор на то, что ее реактор будет жидкосолевым — то есть, несмотря на высокие температуру и КПД, в его корпусе будет низкое давление, что повышает безопасность. Даже в случае серьезного инцидента реактор просто самозаглушится (соль стечет в ловушку), после чего ториесодержащая соль застынет, став безопасной.
В остальном технических деталей о проекте мало: судно с таким реактором будет развивать скорость более 20 узлов, а в длину приближаться к 400 метрам. Его вместимость оценивают в 24 тысячи эквивалентов 20-футового стандартного контейнера.
Вероятнее всего, в основу судового реактора положат то, что сейчас отрабатывают в экспериментальном китайском реакторе TMSR-LF1, лицензия на эксплуатацию которого была выдана летом 2023 года. В этом реакторе используют соль на основе фтора, бериллия и лития-7. В ней растворены фториды урана и, в перспективе, тория (пока не ясно, добавлен ли он туда уже, или это случится в будущем).
Реализация проекта выглядит непростой: принципиально новый реактор требует многих лет на отработку и доводку. Однако сообщается, что классификационное общество DNV выдало принципиальное одобрение проекта. Из этого следует, что китайцы планируют строить такое судно в обозримом будущем.
Сама постройка атомного контейнеровоза — часть всеобщей моды на снижение углеродного следа. В ее рамках, как мы недавно писали, в Европе планируют создавать контейнеровозы на аммиаке. Атомный проект на этом фоне выглядит более зрелым: аммиачные суда не могут иметь большую дальность, да и топливо для них кратно дороже солярки, используемой в судоходстве сегодня. Вдобавок они усиливают парниковый эффект еще больше обычных судов. Атомоходы, напротив, имеют неограниченную дальность и не слишком большие удельные расходы на топливо (если судно эксплуатируют постоянно).
Но неопределенность с технической зрелостью ториевого реактора мешает оценить, получится ли у китайского государства реализовать эти преимущества на практике. Попытки создать реакторы ториевого цикла предпринимали много раз, однако пока они ни у кого не увенчались успехом.
Комментарии
https://naked-science.ru/article/tech/v-borbe-za-ekologiyu?comment=108900 Александр, да это коллективное бессознательное все понимают что за крупными судами с ядерной силовой установкой будущее. Аммиак, спирт, водород и паруса это полумеры (для такого класса судов).
Я бы не сказал, что этот проект такой уж экологичный - использовать химически агрессивные соли фтора и бериллия так себе идея. Не проще ли Китаю вложиться в геологоразведку во Внутренней Монголии и СУАР в уран и строить классические водо-водяные реакторы?
SuperTurg, "использовать химически агрессивные соли фтора и бериллия так себе идея"
Я не хочу вас расстраивать, но на одном сто метров типичного пляжа за час воздействует намного больше "химически агрессивных солей", чем в подобном реакторе. И ничего -- люди на этот пляж валом валят.
Соли, о которых идет речь. в принципе не попадают наружу, в т.ч. потому, что бериллий очень недешевая вещь.
" Не проще ли Китаю вложиться в геологоразведку во Внутренней Монголии и СУАР в уран и строить классические водо-водяные реакторы?"
КНР умеет считать деньги. Классический водо-водяной реактор требует непростых защитных систем, из-за которых он для приличного корабля будет весить тысячи тонн. И стоить соответственно. Жидкосолевой реактор тысячи тонн весить не должен -- но, разумеется. большой вопрос в том, осилят ли они его.
Проблема Китая с ураном не в том, что у него нет урана. А в том, что у КНР нет конкурентного с ценами Росатома обогащения урана. Ибо это технологически очень сложнодостижимо.
SuperTurg, фтора тaм от силы тонны и он в замкнутом контур, тория больше урана раз в 7. Отработают технологию с торием и будут монополистами.Пока все будут работать с ураном, Китай на "кошках" отработает технологию. У всех потом будут исследовательские редакторы, а здесь отработанное рабочее решение. Т. е рабочее решение или "реактор на бумаге" у других стран. У кого вы купите?
На выплавку стали и контейнеров для этого парохода выделится столько СО2, что углеродный след ого каким будет.
Sam Dowson, пока 750 ррm углекислого газа не будет даже дёргаться не стоит, сейчас 420, углекислый газ нас спасает от оледенения (180-190 ppm) и межледниковый период 280-290 ррm. В мезозое было 1000-2000ррm. То что человек выбросил за 200-300лет будет из атмосферы изъято. Для человечества крайне желательно иметь концентрацию углекислого газа 500-600 ppm что бы при извержении супервулкана не свалиться в новый ледниковый период.
Serjo Djachkowski, да я только ЗА! )) Просто суета нездоровая с этим углеродным следом. Сейчас весь почти север российской части Евразии под морозами 40-летних рекордов. Пару сотен ррm СО2 и столько же CH4 сверху не помешало бы... Может и в устье Енисея, а то и Колымы, бегемоты заведутся.
Sam Dowson, вот такой бизнес, спихнуть все беды на СО2, вместо того, чтобы бороться с другими микрочастицами канцерогенами, которые уже действительно убивают людей.
TheVico _Ti, да причём даже не выхлопы (газы), а кусочки сажи нанометрового размера от истирания шин, фталаты и д.р
Нет просто чуть тундра сдвинется на 300км, в Москве будет климат широколиственных лесов. И хорошие урожаи зерна т.к фактор СО2 это один из важнейших. Это питание, при 190 ppm углекислого газа земледелие невозможно. Оно возможно просто будешь собирать в 4_5 раз зерна больше чем посеял. А так да принципе один такой контейнеровоз заменит несколько обычных, это как турбина чем больше размер, тем более она экономична ( на единицу веса).
Интересно, а у наших нет ли проекта создать атомоход-ледокол-контейнеровоз для плавания по СМП?
Гена Пастухов, есть не только проект http://www.rosatomflot.ru/flot/atomnyy-lihterovoz-sevmorput
Но он не строился как специализированный контейнеровоз, поэтому вместимость ограниченная по контейнерам. Сильно ограниченная.
Я посчитал колличество видимых контейнеров на проектной модели. Их +/- 12 тысяч. Ниже уровня борта влезло ещё столько же?
Roman Shaposhnikov, Вполне возможно.
Ни один порт не разрешит такому кораблю войти в свою акваторию. Ни одна частная компания его не застрахует.
Evgeniy Desyatnikov, международное право не позволяет не впускать атомоходы в крупные порты. И, разумеется, Китай располагает массой собственных страховых компаний. А те лишены антиатомных предрассудков, и поэтому легко его застрахуют.
Проблемы в этой сфере его вообще не ждут. Сложности могут быть только технологического характера.