В США разрабатывают реактор, работающий на ядерных отходах

События, произошедшие в Фукусиме в 2011 году, заставили многих пересмотреть свое отношение к ядерной энергетике. После аварии на АЭС в Японии по миру прокатилась волна закрытий ядерных электростанций, некоторые страны решили и вовсе отказаться от мирного атома. При этом некоторые компании быстро сориентировались и продолжают продвигать на рынок более безопасные формы получения ядерной энергии. Одна из таких компаний смогла получить финансирование, позволяющее воплотить планы в реальность. Американская компания «Transatomic Power» стала обладателем двух миллионов долларов, полученных от Founders Fund. Деньги должны пойти на постройку реактора солевого расплава, который можно «кормить» ядерными отходами.

Компания Transatomic Power имеет тесные связи с Массачусетским Технологическим Институтом (МТИ). В настоящее время компания сосредоточила свои усилия над тем, чтобы сделать ядерную энергетику более эффективной, она фокусирует свое внимание на более мелких, но высокоэффективных установках, которые можно будет выпускать фабричным путем и затем доставлять их к месту сборки. Специалистам компании уже удалось создать систему, которая в состоянии применять разнообразные виды топлива, включая материалы, которые в традиционной ядерной энергетике признаются отходами производства.

В США разрабатывают реактор, работающий на ядерных отходах

Речь идет о реакторах солевого распада, которые привлекательны тем, что практически обладают иммунитетом к расплавлениям активной зоны, вроде той, что произошла на японской АЭС в Фукусиме. В таких реакторах применяется смесь солей с ядерным топливом, что позволяет значительно замедлить процесс протекающей в реакторе цепной реакции. В тот момент, когда температура в ядре повышается, соль расширяется и приводит к уменьшению скорости расщепления. Так как температура плавления соли выше температуры ядра, то даже в случае возникновения ЧП, при которых никто не сможет предпринять каких-либо срочных мер, реакция постепенно затухнет сама собой. Такая технология предлагалась и раньше, но в компании Transatomic Power говорят, что смогли усовершенствовать ее благодаря улучшению внутренней геометрии ядерного реактора. Именно эти проведенные изменения позволяют использовать в качестве топлива ядерные отходы или уран с уровнем обогащения всего 1,8%.


Новые разработки компании Transatomic Power интересны в первую очередь тем, что их нельзя будет применять для создания оружейных радиоактивных материалов. В настоящее время реакторы компании в состоянии производить 500 МВт энергии — это лишь малая часть от мощностей генерируемых стандартными АЭС, однако они при этом существенно меньше и производят лишь малую часть отходов в сравнении с крупными станциями. Получение компанией двух миллионов долларов на разработку позволит ей верифицировать созданный ею реактор. Следующим шагом станет уже непосредственно постройка готовой версии атомной станции. Как ожидается, первый образец такой станции обойдется в 1,7 миллиарда долларов. При этом коммерческое производство таких реакторов может быть запущено уже в 2020 году. Запуск производства данных реакторов стал бы серьезным шагом вперед для всей ядерной промышленности.

В США разрабатывают реактор, работающий на ядерных отходах


Реакторы на расплавах солей

Реакторы, работающие на расплавах солей (жидкосолевые реакторы — ЖСР или MSR, Molten Salt Reactor) относятся к одному из видов ядерных реакторов деления, в которых роль основной охлаждающей жидкости выполняет специальная смесь расплавленных солей, которая в состоянии работать при очень высоких температурах, сохраняя при этом низкое давление. Это позволяет уменьшить механическое напряжение внутри реактора и повысить его уровень безопасности. Жидкое ядерное топливо одновременно является и теплоносителем, что позволяет упростить конструкцию реактора, уравнивает выгорание топлива и позволяет производить замену горючего, не заглушая реактор.

MSR-реакторы работают при достаточно высокой температуре: 600—700 °C, что все равно не превышает точку кипения расплава солей. По этой причине давление в ядерном реакторе поддерживается немного выше — 1 кг/см2, что позволяет реактору обходиться без дорого и тяжелого корпуса. Еще одним важным преимуществом является небольшая активная зона реактора, что в свою очередь означает использование меньшего объема защитных материалов. Одними из видов, используемых в них жидкостей, являются жидкости на основе фторида тория-232 и урана-233. Ректоры основанные на ториевом или урановом цикле.

При этом во многих конструкциях реакторов ядерное топливо растворяется в расплавленном фториде теплоносителя — в соли тетрафторида. Также в расплав добавляют бериллий и литий. Расход ядерного топлива оценивается приблизительно в 1 тонну тория на 1000 МВт произведенной энергии. При этом высокорадиоактивных отходов за год ректор производит всего около тонны. Из этой тонны 83% стабилизируются через 10 лет, а оставшиеся 17% нужно будет захоронить на длительный срок (300-500 лет). Одновременно с этим реактор производит всего 30 грамм плутония, именно поэтому реакторы солевого расплава нельзя использовать для выпуска оружейного плутония. В настоящее время разведанные мировые запасы тория составляют 2,23 миллиона тонн, а приблизительный объем неразведанных запасов оценивается еще в 2,13 миллиона тонн.

В США разрабатывают реактор, работающий на ядерных отходах

Необходимо отметить, что сегодня MSR-техника еще не так хорошо изучена даже среди инженеров ядерной отрасли. При этом история таких реакторов берет начало еще в конце 40-х годов прошлого века. До конца 1960-х не прекращались попытки по приспособлению данных реакторов, принимая в расчет их компактные размеры, в качестве источники энергии для воздушных судов. Первый действующий реактор был готов в 1954 году, при этом таким реактором даже успели оснастить бомбардировщик B-36. Однако межконтинентальные баллистические ракеты и развитие ракетных технологий в целом поставили крест на самолетах, которые могли бы находиться в воздухе неделями без дозаправки.

Основной причиной того, что MSR-реакторы не получили массового распространения (несмотря на огромные запасы сырья и небольшой объем отходов), является тот факт, что торий не был сырьем для производства ядерного оружия. Уже в 1950-60-е годы интерес к развитию АЭС, которые использовали бы торий, начал остывать. Виной всему была разгорающаяся холодная война. В то время мегатонны были куда важнее мегаватт. Сейчас же все наоборот: из мегатонн получают мегаватты. Примерно треть ядерного горючего родом из сокращенного и устаревшего ядерного оружия — оружейного урана и плутония.

Источники информации:
http://gearmix.ru/archives/14092
http://www.atomic-energy.ru/video/28796
https://ru.wikipedia.org
Автор: Юферев Сергей


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 28
  1. nemo1983 20 августа 2014 10:05
    "реакторы компании в состоянии производить 500 МВт энергии" - производить можно количество энергии, а в статье написано про производимую мощность. После такого дальше статью можно не читать. Автор должен переводить правильно или не выкладывать статью.
    1. Falcon5555 20 августа 2014 19:36
      Это английсткий оригинал глуповат. Перевод, конечно тоже "свободный". В оригинале - 500 МВт электрического тока - так понятнее? Еще пример перевода - 2 миллиона долларов на постройку реактора??? Это там зарплата на 20 квалифицированных человек в год. В оригинале - to develop - разработать. Но английский оригинал тоже глуповат.
      Охлаждающая жидкость - расплавленная соль, но "...Так как температура плавления соли выше температуры ядра, то ..." дальше можно не читать.
      Какого ядра? Это английское core, но все равно не поймете.
      Этот "автор" просто скопировал текст из http://gearmix.ru/archives/14092.
      Он это указал как источник информации, но это источник почти всего этого текста, а не информации.
      А там близко к дословному перевели из там указано чего:
      http://www.extremetech.com/extreme/187917-startup-gets-funding-for-its-molten-sa
      lt-nuclear-reactor-that-eats-radioactive-waste
      1. fennekRUS 21 августа 2014 08:22
        Безграмотный перевод , безграмотной статьи.
        http://forum.atominfo.ru/lofiversion/index.php/t682.html
        очень много ссылок на разные источники.
        ну и вот по отечественным наработкам
        http://www.rosatom.ru/journalist/interview/4a31c2004e585204b64ffe0dc71bedfe
  2. netwalker1904 20 августа 2014 10:48
    какое интересное изобретение!
    netwalker1904
  3. Victor1 20 августа 2014 11:06
    давно слышал, что у нас есть возможность строить реакторы на более доступном уране, который так же образуется в результате отходов, но проекту не дают стартануть, а упор хотят сделать в сторону бесперспективных ториевых реакторов.
    1. insafufa 20 августа 2014 13:39
      Наши уже построили реактор обратного цикла и испытывают его позволяет перерабатывать отходы до 70% отходов можно переработать по сути замкнутый цыкал
      1. anomalocaris 20 августа 2014 16:03
        Это какого такого "обратного цикла"? Неужто у нас научились загонять излучёные нейтроны обратно?
        anomalocaris
        1. GRAY 21 августа 2014 11:47
          Цитата: anomalocaris
          Это какого такого "обратного цикла"? Неужто у нас научились загонять излучёные нейтроны обратно?

          Ну, как бы да:
          Отражатель нейтронов ядерного реактора http://www.findpatent.ru/patent/219/2192675.html
          1. anomalocaris 21 августа 2014 15:44
            Угу. Прочитал - полный бред.
            anomalocaris
            1. anomalocaris 22 августа 2014 16:48
              Извиняюсь, не бред, посыпаю голову пеплом request
              Там просто речь идёт маленько о другом.
              anomalocaris
    2. anomalocaris 20 августа 2014 16:08
      Минимальный процент обогащения урана, при котором возможна цепная реакция - 15%. У нас, ещё в советские времена, были разработаны реакторы на быстрых нейтронах, кои могли работать на отходах реакторов обычных АЭС. Всё бы хорошо, вот только такой реактор намного опасней.
      anomalocaris
    3. Горный стрелок 22 августа 2014 13:03
      Только сегодня было сообщение о начале отечественной разработки реактора на природном уране 238.Курчатовский институт участвует.
      1. anomalocaris 22 августа 2014 16:49
        Теоретически можно, но затравка всё равно обязана быть. И эта затравка будет содержать плутоний.
        anomalocaris
  4. bmv04636 20 августа 2014 13:53
    а разве у "светлых эльфов" не термоядерный реактор холодного синтеза применяется
    И зачем им нужны АЭС когда у них и так полно цевого газа и нетрадиционной ориентации энергетики
    1. voyaka uh 20 августа 2014 15:31
      С холодным синтезом нет пока промышленных
      образцов. Есть спорные лабораторные установки с
      нестабильным процессом. Причем физики и химики не
      пришли к единому мнению, что там выделает тепло.
      Выделяют тепло под воздействием электического тока
      некие поверхностные пленки, но кол-во тепла превышает таковое,
      как в известных хим. реакциях.
      1. gridasov 20 августа 2014 22:54
        Единого мнения и не будет , как не будет и результата. Комплексные высокодинамичные процессы не могут быть исчерпывающе обоснованы математическим анализом , который позволяет осуществлять только частные решения. Ученые даже понять не в состонииЮ что это значит. А это значит , что ядерные реакции это свойство вещества образовывать во взаимодействих с внешней средой магнитные силовые потоки высокой плотности и в радиальном векторе поляризации. Поэтому отработанные яд.материалы можно поляризовывать в линейном векторе.
        1. anomalocaris 21 августа 2014 15:46
          Всё можно поляризовать. Даже долбоклюйство отдельных граждан...
          anomalocaris
  5. Mama_Cholli 20 августа 2014 17:51
    Все то конечно замечательно, но мне кажется и здесь есть какой-нибудь отрицательный момент. Например как утилизировать эти солевые растворы? И что они будут в конечном итоге представлять при их утилизации. Может быть это для экологии планеты будет еще пострашнее яо.
  6. макс702 20 августа 2014 20:15
    Безграмотная статья про очередной распил. Да и 2млн на разработку при атомных то технологиях? Эти денег на покраску и освещение уставки не хватит.
  7. vladikaus 20 августа 2014 22:24
    Какие все умные комментарии пишут я прям гордость за россию испытываю
    vladikaus
    1. шизофреник 21 августа 2014 02:12
      Цитата: vladikaus
      Какие все умные комментарии пишут я прям гордость за россию испытываю

      Кто в теме, могут отсутствовать на сайте. Поспорить просто бывает с нескем. Просьба, Россия с большой буквы писать нужно.
      1. gridasov 21 августа 2014 12:01
        О чем и с кем спорить если никто не владеет пониманием того
        ,что радиоактивность это радиальная высоконапряженная поляризация , которая образована магнитными силовыми потоками, которые и образуют весь процесс в его мере и направленности развития. Вот эту поляризацию и можно либо линейно концентрировать в би поляризованном векторе , либо мульти полярных векторах поляризации, либо вообще использовать не радиоактивные материалы , но создавать в них такой уровень поляризации
    2. gridasov 21 августа 2014 11:52
      А кто сказал , что Россия продолжит свое первенство в войне технологий. Новая технология это новое мышление.Россия же опирается на классический технологический процесс.
      1. Ив762 21 августа 2014 14:14
        Вот вам раз:
        http://izvestia.ru/news/540723
        Вот вам два:
        http://nauka21vek.ru/archives/58803
        1. gridasov 21 августа 2014 14:40
          Эту ерунду показывайте студентам и школьникам. Это все организовано на нико эффективных физических принципах.
          1. Ив762 21 августа 2014 17:55
            Цитата: gridasov
            Это все организовано на низко эффективных физических принципах.

            Эк Вы, Батенька, огульно загнули...
            Особенно по отношению к реактору-размножителю, что энергию даёт и топливо воспроизводит.
            Хорошо. Приведите пример.
            1. gridasov 21 августа 2014 18:33
              пРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ,что что у Вас взаимосвязанный линейный отрезок помещен в такую ситуацию,когда один конец его движется со скоростью -любой но приближающейся к нулевой, а второй его конец движется с любой скоростью.Тогда мы имеем разность потенциалов и ЭДС с явно выраженным и очевидным вектором. Если этот отрезок из радиоактивного материала, то получите то, что получите. Задача моментально превращается из теоретической в чисто техническую. И она решена без компромисно. Так кто после этого я во всех навешенных эпитетах? Я рассказал только единственную часть того алгоримического процесса который позволяет приложить минимум энергии , а получить в балансе несоизмеримо большее. Потому , что в приложении энергии пропорциональность одного уровня , а в его результирующей другого. Процесс можно "бесконечно" ВАРЬИРОВАТЬ В КОМБИНАЦИИ ТОГО , ЧТО ВЗЯТО ЗА основу и того в среде чего это происходит. И глупцу будет понятно , что уровень радиоактивности этой основы будет зависеть только от уровня разности потенциалов на его концах. Радиоактивность это банально простая сверхразность потенциалов , но не линейная , а радиальная. Вот так-то.
              1. Ив762 22 августа 2014 01:06
                gridasov.
                Однако, Батенька, Вы таки ни разу меня не поняли (или не захотели понять ... всё равно).
                what И в пример, честно,я ожидал не прикручивания проволокой натянутых ушей " философского камня" (это про варьировать комбинации ...) к "эффекту стакана" (это про то, что вытекает больше, чем последняя капля)...и т.д.
                А что-нибудь более материальное. Ссылочку на практику, например sad ...
                Вот когда Вы выложите на стол не наноболтъ (як Медведев с Петриком), а хотя бы расчёт генератора на эффекте Казимира,в качестве источника движения, вот тогда и только тогда .... what .. feel .. laughing ...Я соглашусть что вас "не накрыло"...
                1. gridasov 22 августа 2014 10:41
                  Очевидно , что бесполезно разговаривать с человеком , который слаб собственным умом , чтобы не понимать . что не заряженных тел не может быть , как таковх. Поскольку само определение наличия тела говорит о наличии размерности, а значит поляризации его зависимости от форм.Как минимум центр масс всегда можно определить .
                  Во вторых вы общаетесь с тем , кто себя не слишком популяризирует и является первоисточником информации. К тому же вы не удосужились увидеть смысла того , что подразумевалось в первом тосте. А имено то, что теоретически обоснованно и практически подтверждено , что создана технология при которой можно превзойти пороги разрушающегося вращения тела, а значит учитываются целый алгоритмический комплекс эффектов и Коанда и Магнуса и находится определяющщее значени смысла гипотезы Пуанкаре.
                  Скажу более, что меня ненакрыло потому , что мы создали и методологию комплексного анализа поскольк необходимо учитывать и физические процессы трансформации подвижного потока на поверхностях истечения и трансформации са мих этих поверхностей на уровне изменения уровня их поляризации и вектора направления этой поляризации.
                  хочу отметить , что такой комплексный анализ высокодинамично изменяющихся физических процессов, к тому же происходящих на разных уровнях динамики процессов требуют и новой методологии мат. анализа. поскольку алгебраические методы всегда определяют только частное решение и не могут позволить решать без погрешностей задачи анализа высокоемкостных и высокодинамичных и на разных уровнях процессов, а главное решать их в комплексе единовременности их события.
                  1. Ив762 22 августа 2014 15:03
                    Цитата: gridasov
                    Очевидно , что бесполезно разговаривать с человеком , который слаб собственным умом , чтобы не понимать . что не заряженных тел не может быть , как таковх
                    -Я не об этом говорил. Так ... к слову.

                    И всё таки наноболтъ! am

                    Батенька, в следующий раз як найдёте жертву, попытайтесь учесть своей "методологией комплексного анализа", эксплуатирующей матан на костылях (забавно ... и что, оно таки работает?), что Ваши приходы "доступны для прямого наблюдения" исключительно Вам. А доказать онные окружающим, уж если взялись, надо в формах ими признанных. Ими - окружающими! А не Вами.

                    И когда Вас просят выложить пруф, онный должен быть не в форме " Я сказал\видел\слышал\чуял\сам решил! И нии...тъ!!!"

                    А ведь Вы к ней прибегаете :
                    Во вторых вы общаетесь с тем , кто себя не слишком популяризирует и является первоисточником информации.
                    - wassat Пф-ф-ф....

                    Ладно. Считайте,что Я для себя определился с Вашим "диагнозом".
                    Желаю удачи, в продвижении Ваших идей в жизнь материальную. Как ни как лишь она есть критерий истинности...
                    1. gridasov 22 августа 2014 16:00
                      А и нет вопроса. Для того , чтобы кому-то объяснить , что двоичнй код это нечто такое примитивное, и , что можно использовать код основанный на числах нат. ряда, а значит можно ....Короче от количества людей в толпе , общий уровнень интеллекта не меняется. Я не из тех кто будет доказывать свою правоту. Истина она вне зависимости от субъективизма. Она просто может только быть как-то обоснована или нет. Потому , что она существует вне оценок умника или глупца. Удачи и Вам.
                      1. anomalocaris 22 августа 2014 16:45
                        Детка, ну положим я знаю что такое двоичный, третичный, четверичный и т.д. код гораздо лучше чем выв. Да, кстати, число 2 между прочим, натуральное.
                        Доказать вы ничего не сможете, ввиду собственной необразованности.
                        З.Ы. А что есть истина?
                        anomalocaris
                      2. gridasov 22 августа 2014 17:04
                        Тогда "папочка" может знает как построить мультиполярный транзистор , чтобы уровни поляризации соответствовали системе взаимодейстивия числам нат. ряда , но которые выполняют и функцию кода. Насколько мне известно американцы пыхтят над этой задачей. И даже известен уровень их достижений. А вы оказывается уже в этом "дока". Может вы уважаемый господин знаете и в чем ключевая проблема турбо топливонагнетателя для ракет. А тогда у вас есть обоснованная концепция и турбины для авиационного двигателя. Ну тогда разумеется вы способны обосновать причины граничного предела вращения этих турбин.
                        Вы не поняли господа того , что мы к сожалению уже не можем изложить открыто то, что в общем -то хотелось , вам и предложить.
                      3. anomalocaris 23 августа 2014 03:51
                        Сам то понял, что сказал?
                        anomalocaris
                      4. gridasov 23 августа 2014 10:21
                        Ну если и это вам неизвестно , что все это .такое, то лучше я буду действительно последним идиотом.
                        Если Вы такие умные и не знаете как образовать критическую поляризацию на лопатках турбины таким образом , чтобы ее не было необходимости охлаждать и при этом поднять на порядки температуру в камере сгорания, а значит использовать такие виды топлива , которые в своей сути и организуют газо динмический поток, то думайте господа сами. Конечно я не могу физически сделать то, чего не могу, но не надо быть настолько неспособным видеть очевидное , чтобы не построить цепь алгоритмических процессов при которых можно организовать максимально напряженный именно линейный ,гидро газо динамический поток и при котором поперечные радиальные процессы поляризации его будут минимальными, а значит и поляризационная нагрузка на лопатки будет просто выведена за пределы их тела.
                        И видимо напоследок. Я то отвечаю за каждое сказанное слово перед самим собой как минимум , а вот болтуны , только и изошряются в методах унижения и оскорбления опонентов. Будьте.
                      5. anomalocaris 23 августа 2014 10:42
                        За каждое слово, говоришь? Ну тогда ответь, незашоренный наш,это ж что ты собрался сжигать, чтоб получить температуру в камере сгорания ГТД минимум в 200 000ºС?
                        anomalocaris
                      6. gridasov 23 августа 2014 15:18
                        Такое ощущение , что веду монолог с хамовитым, зазнавшимся студентом,который только и парирует невоспитанными манерами разговаривать. Но я отвечу. Технология использования реакторов на радиоактивных материалах обоснована тем, что можно получить экзотермический процесс растянутый во времени, который позволяет в дальнейшем подогреть носитель, кинетическая энергия, которого может быть превращена в энергию на валу ротора турбины и генератора. Поэтому получить линейный плазменный разряд с температурными параметрами 200 000 градусов или миллионы не так уж и сложно.Важно понимать , что то , что подразумевается под температурой напрямую зависит от скоротечности процесса. Так вот! Задача состоит в том , чтобы минуя процесс нагрева носителя кинетической энергии через радиоактивные материалы , создать условия для преобразовательных процессов в нем самом и при этом линейный вектор плазменного пробоя преобразовать в радиальный и в бесконечном алгоритмическом цикле. Надеюсь это понятно ? Вот о таком реакторе с обоснованным цикличным и алгоритмическим процессом мы и говорим.
                      7. anomalocaris 23 августа 2014 15:54
                        Предельно. Вы наслушались красивых и умных слов, но не понимаете что они обозначают. А посему похожи на попугая, который то же может говорить, но не понимая смысла произнесённого несёт откровенную чушь. Вы мне не интересны и, честно говоря, противны.
                        anomalocaris
                      8. gridasov 23 августа 2014 17:50
                        Противен? Милая моя ну не покидай меня ! Чесно! чесно! Я буду понятливым до конца Хочешь буду попугайчиком? мой милый!
                      9. anomalocaris 24 августа 2014 16:37
                        Мой вам совет - обратитесь к психиатру, авось полегчает.
                        anomalocaris
      2. anomalocaris 21 августа 2014 15:50
        А что есть НОВАЯ технология? А вот насчёт мышления, вы попали пальцем в небо.
        anomalocaris

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня