Торий как широкодоступный компонент ядерного топлива для перспективных реакторов привлёк внимание не только китайцев. Европейцы тоже рассчитывают воспользоваться преимуществами реакторов на расплавах солей с использованием изотопов тория и отработанного уранового топлива. Это решит сразу две насущные проблемы в ЕС: избавит от необходимости дорогостоящего захоронения отходов АЭС и обеспечит выработку электроэнергии.
По некоторым подсчётам, в ЕС накопилось достаточно отходов отработанного ядерного топлива, которого хватило бы для обеспечения континента электричеством на срок более 40 лет. В процессе ядерного распада урана в обычных реакторах атомных электростанций расходуется около 10 % заключённой в нём энергии. Отходы продолжают оставаться радиоактивными тысячи лет, что вынуждает создавать дорогостоящие хранилища отработанного ядерного топлива. В сочетании с определёнными изотопами тория отходы вновь можно превратить в топливо, заново запустив реакцию ядерного распада с выделением тепла.
Ториевый реактор на расплаве солей построили в Китае и показали возможность его работы в полном цикле с заменой отработанного топлива. Ториевые реакторы на расплавах солей работают при обычном атмосферном давлении и поэтому считаются безопасными. В случае аварии расплав просто затвердеет, не создав условий для взрыва и разлёта радиоактивного материала.
В Европе малый модульный реактор на расплаве солей с топливом из смеси тория и отработанного уранового топлива разрабатывает франко-голландский стартап Thorizon. Молодая команда привлекла €42 млн инвестиций и обещает создать первую работающую установку к 2030 году. Первый реактор будет чисто тепловым — мощностью 250 МВт. Он обеспечит подачу тепла (вероятно, перегретого пара) для определённых промышленных процессов.
В дальнейшем установку можно будет модернизировать для выработки 100 МВт электрической энергии. Поскольку интенсивностью выделяемого тепла можно будет управлять, установка сможет перестраиваться по требованию в диапазоне от 50 до 300 МВт, обеспечивая буфер для возобновляемых источников энергии.
Уникальность европейской установки на расплаве солей будет заключаться в системе сменных цилиндрических топливных картриджей. Картриджи будут содержать смесь соли, тория и отработанного урана. Традиционные схемы реакторов на расплавах солей подразумевают постоянную подачу в реактор расплава с топливом: свежего — на входе и отработанного — на выходе. Такой подход обещает длительный непрерывный цикл работы реактора, но сопряжён с коррозионной нагрузкой на систему транспортировки расплава. Европейский реактор будет лишён этого недостатка, поскольку топливо в расплаве будет подаваться в активную зону реактора в сменных картриджах.
Ядерный ренессанс активировал разработку удивительных и перспективных решений в сфере атомной энергетики. Чистая при условии грамотной эксплуатации ядерная энергия восстановлена в правах после череды серьёзнейших аварий на АЭС во всём мире. Хочется надеяться, что тяжелейшие уроки ядерных катастроф выучены назубок — и подобное больше не повторится.
Источник: Interestingengineering.com
