19.10.2016 20:19 Главная Новости
0

Быстрый атомный мир

Россия, без шуток, стоит на пороге создания самых передовых технологий атомной энергетики. Отличная школа проектирования «быстрых» реакторов дает нашей стране уникальный шанс оторваться от преследователей сразу на старте новой технической гонки.

В эти весенние дни пришло сразу несколько новостей из мира новых разработок. Все они касаются одной узкой темы, которая потенциально, при широком внедрении, способна изменить не только облик атомной энергетики, но и облик мировой энергетики как таковой.

Что это за события? Во-первых, завершается подготовка к физическому пуску опытного реактора БН-800 на Белоярской АЭС. Во-вторых, в городе Северске Томской области официально начата постройка экспериментальной атомной установки БРЕСТ-ОД-300. И в-третьих, надзорные органы одобрили постройку в Димитровграде опытной реакторной установки малой мощности СВБР-100.

Все три эти события объединяет одно слово: «быстрые». Это новые реакторы, так называемые «реакторы на быстрых нейтронах» — в противовес реакторам на тепловых («медленных») нейтронах, которые применяются в традиционной атомной энергетике.

К слову, Россия сейчас является единственной страной, ведущей промышленную эксплуатацию реактора на быстрых нейтронах (БН-600 на той же Белоярской АЭС). Остальные страны либо уже остановили свои экспериментальные установки (как Франция), либо еще только строят их.

«Быстрые» реакторы отличаются энергиями нейтронов, которые используются для поддержания цепной реакции. В этих реакторах применяются высокоэнергетические нейтроны, их там специально не замедляют (как в тепловых реакторах, где топливо помещают в массиве воды или графита).

Из-за этого, например, в «быстрых» реакторах не используют в качестве теплоносителя воду (замедлитель нейтронов). Тепло от топливных сборок отводят металлическим сплавом с относительно низкой температурой плавления, который из-за нагрева в реакторе постоянно поддерживается в жидком состоянии.

Белоярская АЭС


Белоярская АЭС. Фото: zar-city.ru

Эта технология известна давно, но серийное строительство «быстрых» реакторов не началось до сих пор.

Эти машины позволяют решить целый ряд задач, неподвластных «медленному» атому. Например, давнюю мечту атомщиков: замкнутый ядерно-топливный цикл.

Обычный ядерный топливный цикл разомкнут. Что это значит? Это значит, что вы обогащаете двуокись урана до определенного уровня по изотопу уран-235 (примерно 4 процента). После чего помещаете ее в реактор, ждете, пока 235-й не выгорит ниже установленного по технологии предела, потом извлекаете и помещаете в хранилище ядерных отходов.

Дорого, небезопасно, неэффективно. Огромная масса радиоактивного мусора. Быстрое исчерпание изотопа уран-235: по самым щедрым прикидкам, в имеющихся месторождениях его хватит еще лет на 70−80 такой эксплуатации, не более. А что делать дальше?

Теперь вы берете «быстрый» реактор, и что вы видите? Эта машина «ест» массу расщепляющихся материалов, включая уран-238 («природный уран»), уран-233 и торий. И даже оружейный плутоний-239.

А то, что раньше считалось обывателем ядерными отходами (так называемое «облученное ядерное топливо») внезапно становится ценнейшим сырьем. До 96 процентов его массы может быть превращено в новое топливо!

Лишь 4 процента идет в отходы. В результате вместо горизонта в 70−80 лет существования атомная энергетика получает несколько тысяч лет автономности по топливному сырью. И это только одна из сторон новой технологии.

Самое интересное, что физика «быстрых» реакторов была известна с самого начала, да и экспериментальная атомная энергетика начиналась во многом с них. Однако у таких реакторов есть две особенности: они позволяли при минимальных переналадках нарабатывать оружейный плутоний, и кроме того, они технологически сложнее и дороже. Поэтому энергетика пошла по пути наименьшего сопротивления, создав «медленные» реакторы, которые были не способны «переваривать» большую часть природного урана.

Сейчас атомная энергетика готовится к прыжку в принципиально новое будущее: по сути, на наших глазах будет меняться вся система господствующих технологий.

И здесь у России есть отличные шансы стать если не монополистом, то уж, во всяком случае, «быстрой ядерной сверхдержавой».

Именно наша страна обладает прекрасным научно-технологическим потенциалом и опытом эксплуатации «быстрых» установок, чтобы уйти в отрыв на старте этого этапа «ядерного ренессанса».

Блок управления реактором


Блок управления реактором. Фото: Леонид Варламов

Реактор БН-800, который запускают в этом году, будет использован как стенд для отработки технологий замыкания ядерно-топливного цикла. Но к 2020 году появится первый прототип будущих серийных реакторов. Это БРЕСТ-ОД-300 («Быстрый Реактор с ЕСТественной безопасностью, Опытно-Демонстрационный, мощностью 300 МВт»), который создается в рамках проекта «Прорыв». Его постройка начата на днях в Северске.

Далее, в Димитровграде будет отрабатываться перспективный «быстрый» реактор малой-средней мощности СВБР-100 («свинец-висмутовый быстрый реактор»). Эта машина выполняется как модульная и ориентируется на использование в тех местах, где нужны мощные источники дешевой электроэнергии — например, при освоении новых районов.

В том же Димитровграде строится и еще одна установка: реактор МБИР («многоцелевой исследовательский реактор на быстрых нейтронах»). Этот аппарат будут использовать как стенд для испытания перспективных видов топлива для «быстрых» реакторов.

У нас часто спрашивают: где российский хайтек? Ответ: например, вот он.

Таких технологий и масштабных проектов пока нет ни у кого. У нас есть конкуренты — хороший темп взяли индийцы, да и японцы, несмотря на Фукусиму, продолжают исследования в этом направлении. Посмотрим, кто успеет первым. Здесь уже есть чем гордиться. И, возможно, это не последний повод для гордости.

Читать источник >> 20:19 19.10.2016

0 комментариев
Войдите, чтобы оставить комментарий. Простая в два клика.
Пока никто не оставил комментариев к этой статье. Вы можете стать первым!
Сирия. Боевые действия ОНЛАЙН
Сводка военных событий в Сирии. Пост обновляется.
Установить виджет online-ленты на свой сайт
Новороссия. Боевые действия ОНЛАЙН
Сводка военных событий в Новороссии (ЛНР и ДНР). Пост обновляется.
Установить виджет online-ленты на свой сайт
Мнения сообщества
Граждане
Геннадий Иванович - очень достойный человек! Имею честь знать его лично!
Граждане
Большая политика всегда основана на предательстве. Все как и тысячу лет назад.
Граждане
К сожалению Россия запретила в августе 2014 года, а затем в феврале 20015 ЛДНР окончательно уничтожить Киевский режим. В августе 20014 Мариуполь был в полуокружении. Нацики паковали чемоданы. Ополченцы двигались на Бердянск. И вдруг наступление по требованию Путина было остановлено. Похожая ситуация сложилась и под Дебальцево. Вместо уничтожения котла всех приказали выпускать. А ведь ещё тогда, можно было бы малой кровью победить. Теперь, когда Киев начнет полномасштабную войну, жертв среди мирных жителей будет немерено. И ещё не факт, что победа будет за Донбассом.ещё
Граждане
Начали хорошо, я чуть от восторга не приплясывал. А закончили как-то мутновато. Всё равно плюсанул, узнал много нового, хоть и неприятного.ещё
Граждане
Дело хорошее. Только надо, чтобы их было так же много выпущено, и они использовались. А то в Хабаровске в кои веки сделали теплоход для перевозки пассажиров по нижнему Амуру. Первый год вместо работы отправили его во Владивосток, президенту похвалиться. Во второй он будет ездить в Китай, там прибыли больше. А президенту -то хвалились, что о людях заботимся, транспортную проблему удаленных сел решаем изо всех сил.  Для Нижнего Амура остался последний метеор, два раз в неделю, если не сломается.ещё
Основатели
«Взломай воздушные силы» («Hack the Air force») ха ха. А ведь хакеры тоже с юмором. Ждём новостей. :)
Граждане
Координаты нужных целей уже в базе данных. Туризм, вино, газ... Черногорцам будет "хорошо".
Граждане
Интересненько понаблюдать, как Порошенко будет выполнять поставленные ПАСЕ задачи, и к чему это приведет?
Граждане
В такой помощи с 2013 года нуждается еще и вся Верховная рада, герои АТО, волонтеры и кастрюлеголовые
Последние комментарии