Китайские учёные впервые показали, что торий можно использовать в качестве ядерного топлива прямо в действующем реакторе на расплавленной соли. Этот результат подтверждает, что технология, которую долго считали теоретически возможной, теперь доказана на практике — и может стать основой для нового поколения атомной энергетики.
Прорыв был достигнут в экспериментальной установке, построенной Шанхайским институтом прикладной физики (SINAP) при Академии наук КНР. Исследователи сообщили, что после загрузки активной зоны торием им удалось зафиксировать устойчивое образование урана, подходящего для поддержания цепной реакции. Так им и удалось подтвердить, что цикл с участием этого элемента работает стабильно в условиях работающего солевого реактора.
В отличие от обычных энергетических блоков, где охлаждение обеспечивается водой, реакторы с расплавленной солью работают при высоких температурах и атмосферном давлении. Это снижает нагрузку на компоненты и исключает риск аварий, связанных с паром. Им не нужно внешнее охлаждение, а уровень выдаваемого тепла позволяет использовать их там, где требуется высокая температура — например, при производстве водорода или в сочетании с солнечными и ветряными станциями.
Сегодня реактор SINAP остаётся единственной в мире действующей установкой, где проходят реальные испытания с торием. Программа началась ещё в 2011 году и с тех пор прошла путь от лабораторных исследований до инженерной отработки всех основных компонентов — от антикоррозионных сплавов до насосных систем и фильтров. По данным института, вся технология — от конструкции реактора до подготовки топлива — разработана внутри страны и уже адаптирована для опытного промышленного применения.
Теперь, когда возможность преобразования тория в топливо подтверждена, SINAP планирует подключить крупные китайские энергетические компании к строительству демонстрационного энергоблока мощностью 100 мегаватт. По плану, он должен начать работу к 2035 году. Основной расчёт делается на интеграцию с возобновляемыми источниками и термохимическими системами — все они требуют стабильного теплового режима выше 700 °C.
Развитие этой технологии важно для Китая не только с научной, но и с ресурсной точки зрения. Недавно опубликованный доклад показал, что в стране может находиться крупнейший в мире запас тория — причём не в залежах, а в отходах горных разработок. Так, отвал, оставшийся после пяти лет добычи железной руды во Внутренней Монголии, содержит достаточно сырья, чтобы обеспечить электричеством все домохозяйства США более чем на тысячу лет. А крупнейшее месторождение Байюнь Обо, по оценкам, может дать около миллиона тонн — этого хватило бы, чтобы обеспечить потребности самой КНР на десятки тысяч лет вперёд.
Многие учёные давно считают торий следующим шагом для атомной энергетики. В отличие от урана, он не нуждается в обогащении, встречается чаще и почти не оставляет опасных отходов. Однако использовать его можно только в специальных установках — с замкнутым циклом и поддержкой извне. Именно такие реакторы китайские инженеры сейчас готовят к промышленному использованию.