Что представляют собой ядерные технологии следующего поколения
7 октября 2021

Что представляют собой ядерные технологии следующего поколения

В последнее время внимание сосредоточено на так называемых новых реакторах, таких как реакторы 4-го поколения и малые модульные реакторы (ММР). Их конструкция отличается от типичных легководных реакторов (ЛВР).

Многие страны мира, включая США, Великобританию, Канаду, Китай и Россию, разрабатывают новые типы реакторов. Чтобы сделать их коммерчески жизнеспособными, создаются различные механизмы и системы.

Но верно и то, что на протяжении нескольких десятилетий, вопреки растущим ожиданиям, промышленное использование реакторов этого типа оставалось несбыточной мечтой. В последние годы был выдвинут ряд инициатив, направленных на преодоление сложной ситуации в ядерной отрасли. Наряду с повышением безопасности строительства и эксплуатации ЛВР, в мире отмечается тенденция к разработке новых реакторов. Ядерные реакторы принято подразделять на несколько поколений.

ЛВР, представленные сегодня в мире наиболее широко, относятся к 3-му поколению, а некоторые страны строят усовершенствованные модели ЛВР поколения «3+». Все они используют в качестве теплоносителя обычную воду. Но сейчас ведется разработка реакторов 4-го поколения, использующих иные теплоносители. Международный форум «4-е поколение» (GIF) отнес к новому поколению шесть типов реакторов: реакторы на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем (SFR), газоохлаждаемые реакторы на быстрых нейтронах (GFR), свинцовые реакторы на быстрых нейтронах (LFR), сверхкритические водяные реакторы (SCWR), высокотемпературные реакторы (VHTR) и реакторы на расплавах солей (MSR).

Наряду с этими реакторами 4-го поколения ряд стран мира работают над созданием реакторов, использующих энергию ядерного синтеза (например, Международный экспериментальный термоядерный реактор ITER во Франции). Эта технология тоже весьма перспективна с точки зрения энергоемкости и безопасности.

Кроме того, в последнее время возник интерес к малым модульным реакторам, которые изготавливаются на заводе, перевозятся на площадку электростанции и устанавливаются на месте. Серийное производство и небольшие габариты модулей малой мощности позволяют перевозить их на судах и грузовиках.

Ожидается, что ММР будут более безопасными, чем существующие ЛВР. Россия сосредоточена на разработке реакторов на быстрых нейтронах для создания замкнутого ядерного топливного цикла. Уже построены демонстрационные реакторы, использующие натрий в качестве теплоносителя – блоки №3 и №4 Белоярской АЭС. Энергоблок №3 находится в промышленной эксплуатации с 1981 года, а блок №4 – с 2016 года.

В феврале 2021 года национальный ядерный регулятор дал разрешение на строительство БРЕСТ-300 – демонстрационного быстрого реактора со свинцовым теплоносителем, строительные работы начались в июне. Пока в Японии и Франции проекты демонстрационных и опытных реакторов на быстрых нейтронах закрываются, разработка подобных реакторов в России неуклонно продвигается вперед. Кроме того, Россия разрабатывает плавучие атомные электростанции (ПАТЭС). В апреле 2018 года ПАТЭС «Академик Ломоносов» покинула Санкт-Петербург и осенью 2019 года прибыла в город Певек на Дальнем Востоке, где после подключения к местной электросети началась ее промышленная эксплуатация. Этот проект демонстрирует новую возможность использования малых реакторов, доставляемых на судах в регионы, где есть потребность в энергии.

Источник: Yomiuri