В США начали строительство принципиально нового атомного реактора на расплавленных солях
Проект «Гермес» стал первым нелегководным реактором в США за полвека. От жидкосолевых реакторов других стран его отличает необычная схема с использованием соли только для охлаждения реактора, а не как растворителя для ядерного топлива в активной зоне.
В 1960-х в США построили первые экспериментальные жидкосолевые реакторы. Ядерное топливо там растворяли в соли с общей формулой FLiBe. Такое решение позволяло удалять часть топлива («отработавшего») и добавлять взамен новое прямо во время работы реактора, без его остановки для перегрузки топлива.
Кроме того, соль легко грелась до плюс 700 градусов Цельсия, что позволяло получать высокий КПД (на 30-40% выше, чем в тогдашних водо-водяных реакторах). Соль доводилась до высоких температур при давлении около одной атмосферы, а не при 150-200, как в водо-водяных реакторах. Поэтому оболочку реактора делали не толстой, словно линкорная броня (и как у обычных современных реакторов), а толщиной всего в несколько сантиметров.
Однако у тех реакторов были и большие недостатки: соль с ядерным топливом имела высокую коррозионную активность. В случае использования для передачи тепла вне первого контура создавалась наведенная радиоактивность в трубопроводах и теплообменниках. Выделялось и большое количество трития (из литиевого компонента соли), что тоже создавало коррозионные и радиационные проблемы для конструктивных элементов реактора.
Теперь американская компания Kairos Power начала строительство демонстрационного реактора малой мощности «Гермес», в котором жидкосолевую концепцию серьезно изменили. Ядерное топливо будет не растворено в соли, а упаковано в TRISO — шарики, в которых топливо (оксид урана) заключено в оболочку из пиролитического графита, покрытого карбидом кремния, поверх которого наносят еще один слой пиролитического графита.
Ядерная реакция там запускается за счет торможения тепловых нейтронов графитом, то есть это реактор на медленных нейтронах. С одной стороны, это минус, поскольку ранее жидкосолевые реакторы были на быстрых нейтронах — могли работать реакторами-размножителями, нарабатывающими делящийся плутоний из неделящегося урана-238.
Но в теории у новой конструкции есть и плюсы. Соль FLiBe, окружающая стальную емкость с шариками TRISO, не содержит ядерного топлива, поэтому нерадиоактивна. Из-за вызванной этим меньшей нейтронной нагрузки в ней будет нарабатываться меньше теллура (он вел к растрескиванию стальных поверхностей в ранних жидкосолевых реакторах).
После реактора соль идет в теплообменник, где греет промежуточную соль на основе неких (неуточняемых) нитратов. Уже расплавленные нитраты будут греть воду для парогенераторов как минимум до плюс 585 градусов. Вместе с наличием пароперегрева это в теории должно поднимать КПД подобных реакторов до 45%. Для сравнения: типичные водо-водяные реакторы имеют КПД не выше 35%, а натриевые реакторы — максимум 40%.
Строящийся «Гермес» войдет в строй в 2027 году. Он не будет вырабатывать электроэнергию, поскольку реактор демонстрационный — сможет вырабатывать только тепло. Так разработчики хотят проверить, насколько новый подход к жидкосолевым реакторам устойчив к коррозии и иным подобным проблемам реакторов. Если все пойдет хорошо, в начале 2030-х Kairos Power планирует серийно строить модульные реакторы типа «Гермес» уже на 145 мегаватт электрической мощности.
Инвестиции самой компании в проект составят 100 миллионов долларов. Еще 300 миллионов добавит Минэнерго США. Многие в Штатах раскритиковали этот проект, указывая на то, что у него, по сути, не так много плюсов. Дожигать минорные актиниды (наиболее сложный в ликвидации компонент ядерного топлива) в нем не получится, поскольку TRISO не сильны в использовании такого топлива. Реактора-размножителя в силу использования медленных нейтронов тоже не выйдет — медленные нейтроны слабо превращают неделящийся уран-238 в делящийся плутоний.
В итоге из преимуществ жидкосолевого реактора остаются только высокая температура активной зоны и повышенный из-за этого КПД. На фоне потенциальных сложностей с коррозией по причине агрессивных солей это не выглядит безрисковым вложением.
С другой стороны, если проблемы коррозии будут решены, подобные реакторы могут стать дешевле водо-водяных за счет намного более легкого и простого корпуса реактора и общих меньших габаритов подобных АЭС.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.
Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии