Китай объявил о строительстве инновационной АЭС, где впервые реактор будет использовать экологически более безопасное жидкое топливо на основе расплавленной соли тория.
В то время как урановые реакторы работают на твердом топливе, ториевые реакторы используют экологически более безопасное жидкое топливо, работающее при нормальном давлении. В отличие от модели водяного охлаждения используемой в существующих сегодня реакторах АЭС, такая конструкция значительно снижает вероятность расплавления. Кроме того, это уменьшает вероятность других катастрофических событий, которые могут произойти после такого события, создавая более безопасную версию ядерной энергетики. Эти относительные преимущества заключаются в том, что ториевые реакторы производят меньше токсичных и короткоживущих радиоактивных отходов, чем реакторы, работающие на урановом топливе, что облегчает их долгосрочную утилизацию.
В Китае исследованиями в этой области активно занимается Шанхайский институт прикладной физики (SINAP), который принял участие в запущенной в этой стране в январе 2011 года программе исследований и разработок на сумму 444 миллиона долларов США в области жидких фторидно-ториевых реакторов (LFTRS). Строительство прототипа такого реактора с расплавленной солью тория (Th-MSR или TMSR) мощностью 2 МВт началось в сентябре 2018 года и, как сообщается, было завершено в августе 2021 года. Китай надеется получить полные права интеллектуальной собственности на эту технологию.
На днях Китай объявил, что, в своих планах развития ядерной энергетики, планирует построить первую в мире атомную электростанцию на расплавленной соли в пустыне Гоби. Строительство такой инновационной АЭС начнется, по заявлениям Пекина, в 2025 году и будет призвано изменить мировую энергетику с помощью передовых технологий и перспектив создания более безопасной и экологичной атомной энергетики. Вместо урана на этой АЭС в качестве топлива будет использоваться торий. Его реактор не нуждается в воде для охлаждения, поскольку он использует жидкую соль и углекислый газ для передачи тепла и выработки электроэнергии.
Одно из преимуществ использования тория в качестве основного топлива заключается в устранении опасений по поводу возможной его нехватки в результате истощения запасов урана, который обычно используется в реакторах; это связано с тем, что природных запасов тория больше, чем урана.
Торий, радиоактивный элемент, давно известен своим потенциалом в качестве топлива для ядерных реакторов. В отличие от реакторов на основе урана, ториевые реакторы обладают такими преимуществами, как повышенная безопасность и меньшее количество ядерных отходов в долгосрочной перспективе. Конструкция солевого реактора, специально разработанного для использования тория, усиливает его преимущества, обеспечивая теплопередачу и стабильную работу.
Как указывают китайские СМИ, выбор Китая в пользу строительства атомной электростанции на основе соли тория свидетельствует о его приверженности развитию энергетических технологий и решению экологических проблем, связанных с использованием традиционных ископаемых видов топлива.
В 2022 году Шанхайский институт прикладной физики (SINAP) получил разрешение Министерства экологии и охраны окружающей среды на ввод в эксплуатацию экспериментального реактора на расплавленной соли, работающего на тории. Это первый ядерный реактор на расплавленной соли с тех пор, как США остановили свой испытательный реактор в 1969 году. Заявка на эксплуатацию экспериментального реактора на расплавленной соли с ториевым топливом и соответствующие технические документы были рассмотрены в Китае 7 июня 2023 года, было сочтено, что они полностью соответствуют требованиям безопасности.
Реактор будет использовать топливо, обогащенное менее чем на 20 % U-235, с запасом тория около 50 кг и коэффициентом конверсии около 0,1. Будет использоваться обогащенный слой фторида лития-бериллия (FLiBe), содержащий 99,95 % Li-7, а топливо будет состоять из UF4.
Ожидается, что реализация проекта начнется с некоторой дозаправкой в режиме онлайн и удалением газообразных продуктов деления, но через 5-8 лет все топливные соли будут утилизированы для переработки и отделения продуктов деления и второстепенных актинидов для хранения. На реакторе будет запущен непрерывный процесс переработки солей урана и тория с оперативным разделением продуктов деления и второстепенных актиноидов. Производительность реактора увеличится с примерно 20 % до примерно 80 % при расщеплении тория. Если этот проект окажется успешным, Китай планирует полностью ввести в строй реактор мощностью 373 МВт к 2030 году.
Как подчеркивают эксперты, учитывая усилия по сокращению выбросов углекислого газа и борьбе с последствиями изменения климата, изучение таких источников энергии, как ядерная энергетика на основе тория, приобретает все большее значение.