Группа китайских специалистов, работающих в государственных компаниях, представила проект коммерческого ядерного реактора, не нуждающегося во внешнем источнике водных ресурсов, что позволит строить его в отдалённых пустынных регионах, говорится в статье, опубликованной в "South China Morning Post".
Это жидкосолевой реактор, работающий в ториевом цикле. Он будет более безопасным, чем ныне существующие реакторы, так как в случае выхода топлива при аварии из реакторной установки расплавленный торий быстро охладится и затвердеет, и в окружающую среду попадёт меньше радиоактивных веществ.
Строительство первого коммерческого ториевого ЖСР должно быть завершено к 2030 году. Правительство КНР планирует построить несколько таких реакторов в пустынях и равнинах центрального и западного Китая.
Китай может также рассмотреть возможность экспорта ториевых ЖСР в некоторые из стран-участниц инициативы "Один пояс и один путь", так как ториевый цикл непригоден для изготовления ядерного оружия (так в тексте - Прим. SinoAtom.Ru).
"Реакторы малой мощности обладают значительными преимуществами с точки зрения эффективности, гибкости и экономики. Они могут сыграть ключевую роль в будущем переходе к чистой энергетике. Ожидается, что развёртывание реакторов малой мощности начнётся в ближайшие несколько лет", - профессор Янь Жуй (Yan Rui) и его коллеги из шанхайского института прикладной физики пишут в статье, опубликованной на прошлой неделе в китайском журнале "Nuclear Techniques".
"Преимущество жидкосолевых реакторов заключается в том, что они многоцелевые, небольшие по размерам и обладающие высокой степенью гибкости. Проектировать их также просто, как и малые реакторы. В последнее время потенциал жидкосолевых реакторов малой мощности привлёк международное внимание", - полагают профессор Янь и его коллеги.
Важным стимулом для разработки программы по созданию ЖСР стало заявление председателя Си Цзиньпина о том, что Китай станет углеродно-нейтральным к 2060 году. Согласно официальным планам, ядерные реакторы на малонаселённом западе страны будут обеспечивать поставки чистой и стабильной электроэнергии в густонаселённые регионы востока. Помогать им в этом станут ветрогенераторы и солнечные электростанции.
Кроме того, ториевые ЖСР могут выступать в качестве источников энергии для китайских военных кораблей, таких как авианосцы и подводные лодки.
Концепция реакторов, работающих на жидких солях, а не на твёрдом топливе, восходит к 1940-ым годам. Десятилетием спустя Соединённые Штаты стартовали экспериментальную программу по созданию стратегического бомбардировщика с ЖСР. Позже в США был построен исследовательский ЖСР, а во Франции, СССР и Японии были инициированы близкие по тематике программы.
Все эти ранние проекты на поверку вышли неудачными, так как не получилось справиться с проблемой коррозии конструкционных материалов. Однако с их помощью был собран большой объём экспериментальных данных.
В Китае направление ЖСР получило поддержку правительства. В 2011 году Пекин одобрил строительство демонстрационного ториевого жидкосолевого реактора TMSR на площадке "Wuwei" в пустынном районе провинции Ганьсу.
Группы исследователей по всему Китаю были привлечены к решению технических проблем, сорвавших предыдущие попытки разработать коммерческие ЖСРы. В частности, требовалось создать сплавы, способные работать с ториевыми солями при температурах порядка 1000°C.
Проект по строительству демонстрационного TMSR-LF в прошлом году отстал от графика, что в какой-то мере произошло из-за пандемии ковида. Однако работы продолжаются. Строительная часть должна завершиться в следующем месяце, а в сентябре 2021 года начнутся испытания оборудования.
Мощность демонстрационного TMSR-LF составляет всего 2 МВт(т). Его задача - доказать на практике правильность теоретических изысканий и конструкторских решений и расчистить путь для будущих коммерческих аппаратов.
Проект одного из таких коммерческих реакторов разработали профессор профессор Янь Жуй и его коллеги. Его мощность 100 МВт(э), что достаточно для энергоснабжения современного жилого района с населением 100 тысяч человек.
Размеры предлагаемого реактора невелики - 3 метра в высоту и 2,5 метра в ширину. Конечно, размеры блока будут больше, так как потребуется дополнительное оборудование (в частности, турбина и парогенератор).
В случае аварии весь объём жидкосолевого топлива сольётся в подземный контейнер. "Вследствие высокой температуры плавления... жидкая соль быстро остынет и затвердеет без прямого выхода твёрдых и жидких выделений, что препятствует дальнейшей диффузии радиоактивности в окружающую среду", - пишут профессор и его коллеги.
Китайский интерес к торию объясняется тем обстоятельством, что страна располагает одним из крупнейших в мире запасов данного металла. По некоторым оценкам, его хватит для удовлетворения энергетических потребностей КНР на протяжении минимум 20 тысяч лет.
Напротив, урановые запасы в Китае невелики, и в Пекине растёт беспокойство по поводу того, что дефицит урана может негативно повлиять на энергобезопасность КНР.