В Китае построят первую в мире промышленную АЭС на расплаве солей тория
Первый в мире реактор на жидкосолевом расплаве тория был построен в США в 1960-х годах. Несмотря на перспективность этой технологии, ее практическое применение столкнулось с серьезными трудностями, связанными с высокой коррозией труб для транспортировки солевого расплава. Американские ученые сочли дальнейшее развитие этой технологии нецелесообразным и демонтировали реактор. Тем не менее, у таких реакторов есть много плюсов, особенно по части безопасности.
Топливо в реакторы на расплаве солей подаётся в смеси с хладагентом, которым являются сами расплавы. Такая конструкция исключает возможность взрыва при аварийной остановке, характерного для реакторов на воде. В случае прорыва первого контура расплав просто остывает, минимизируя риск значительного выброса радиоактивных веществ. Главной проблемой было отсутствие материалов, которые могли бы выдержать высокие температуры, коррозию и воздействие радиоактивного расплава.
Китайским ученым удалось решить эту проблему. Три года назад в стране построили первый в мире атомный реактор на расплаве солей тория. Объект находится в пустыне Гоби, в 120 км к северо-западу от города Увэй. Его тепловая мощность составляет 2 МВт, но электричество он не производит. В конструкции используются инновационные жаропрочные сплавы, способные противостоять высоким температурам, радиации и химической коррозии. В июне прошлого года китайское Управление ядерной безопасности выдало разрешение на эксплуатацию этого небольшого реактора, а уже в октябре была достигнута устойчивая цепная ядерная реакция.
Успешная реализация пилотного проекта открыла путь к созданию более мощных энергетических установок на основе этой технологии.
Новый ториевый реактор тепловой мощностью 60 МВт и электрической 10 МВт будет построен недалеко от первого реактора и займет территорию меньше футбольного поля. Расплав с топливом после прохождения активной зоны реактора будет нагревать второй контур, также заполненный расплавленной солью. Второй контур будет приводить в действие турбину, используя для этого углекислый газ. Остальная часть тепловой энергии пойдет на получение водорода путем расщепления молекул воды при высокой температуре.
Небольшая модульная электростанция будет построена и эксплуатироваться Шанхайским институтом прикладной физики Китайской академии наук. Новый проект также включает в себя другие объекты, например, исследовательский центр и завод по переработке топлива. Более 80% отработанного ядерного топлива будет переработано. Оставшиеся радиоактивные отходы будут превращены в стекло и захоронены на полигоне глубоко под пустыней Гоби.
Завершение строительных работ и ввод объекта в эксплуатацию планируется на 2029 год. Затем, начиная с 2030 года, Китай начнет строительство коммерческих модульных реакторов на основе тория с электрической мощностью 100 МВт и более. Для Китая использование тория в качестве основного компонента ядерного топлива имеет стратегическое значение. Ториевые ресурсы страны позволят обеспечить непрерывную работу атомных электростанций на расплавленных солях в течение следующих 20 000 лет. Собственных запасов урана Китаю недостаточно для покрытия столь длительного периода эксплуатации.
В США, между тем, компания TerraPower, основанная Биллом Гейтсом, строит реактор на расплаве солей натрия. Некоторые страны, богатые торием, такие как Малайзия и Индонезия, также начали ядерные исследовательские проекты.