Ядерные реакторы опасны. Чернобыль и Фукусима - тому доказательство. Одна из главных причин аварий - вода, которая используется в качестве охлаждающей жидкости. При экстремальных температурах она испаряется, активная зона остается без охлаждения, и начинается расплавление.
Итальянская компания Newcleo предлагает решение, которое звучит как фантастика: реактор без топлива. Он называется PRECURSOR и вместо воды использует расплавленный свинец. Это полностью меняет логику безопасности.
Почему свинец безопаснее воды
Вода кипит при 100 градусах Цельсия. Свинец - при 1743 градусах. Даже в самых экстремальных условиях он не испаряется. Это значит, что расплавление активной зоны практически невозможно. Реактор не перегреется и не взорвется.
Кроме того, расплавленный свинец настолько плотный, что может циркулировать без насосов - самотеком. Если происходит утечка, свинец легко застывает, и продукты деления (йод, цезий) остаются внутри, а не попадают в окружающую среду.
Как работает реактор без топлива
PRECURSOR - это не обычный реактор, а испытательный стенд. В нем нет ядерного топлива. Вместо него - электрические нагреватели, которые имитируют тепловыделение. Они нагревают свинец до рабочих температур, а тот передает тепло парогенератору, который крутит турбину и вырабатывает электроэнергию.
Реактор весит более 20 тонн в пустом состоянии, а после заливки свинцом - 115 тонн. Мощность - 10 тепловых мегаватт.
Главное преимущество: испытания безопасны, потому что физического деления не происходит. Не нужна критическая масса, нет риска сверхкритического состояния. Это позволяет дорабатывать конструкцию без риска ядерной аварии.
Когда ждать реальные реакторы
PRECURSOR достроят к концу 2026 года. Но это только демонстратор. Первый коммерческий реактор Newcleo, LFR-AS-30 мощностью 30 мегаватт, планируют запустить к 2031 году.
Компания заключила партнерство с американской Oklo, которая участвует в программе Министерства энергетики США по утилизации избыточного оружейного плутония. В США хранится почти 20 тонн плутония со времен холодной войны. Newcleo будет использовать его как топливо для своих будущих реакторов.
Как заявил Джош Джаррел, заместитель помощника министра по ядерному топливному циклу:
«Избыток плутония когда-то рассматривался исключительно как ядерная проблема и многомиллиардная финансовая нагрузка на налогоплательщиков. Мы перенаправляем это наследие холодной войны на то, чтобы оно служило жизненно важным энергетическим активом»
Что это значит для ядерной энергетики
Свинцовые реакторы нового поколения решают сразу две проблемы. Во-первых, безопасность - они не могут расплавиться в классическом смысле, потому что свинец не закипает. Во-вторых, утилизация ядерных отходов - оружейный плутоний превращается в топливо.
Это не значит, что ядерная энергетика перестанет быть сложной и дорогой. Но это значит, что у нее появляется шанс на перезагрузку. PRECURSOR - первый шаг.
В России тоже ведутся разработки реакторов на расплавленных солях и свинце. Например, проект БРЕСТ - это реактор со свинцовым теплоносителем, который разрабатывает «Росатом». Но итальянский проект интересен тем, что он частный и ориентирован на рыночную экономику. Если Newcleo докажет работоспособность своей технологии, это может изменить весь мировой ядерный рынок.
Это еще один пример того, как частные компании начинают конкурировать с государственными корпорациями в сфере, которая десятилетиями была монополией государств.
