|
Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Китай достиг полного цикла работы первого в мире ториевого реактора
17.04.2025 [21:16],
Геннадий Детинич
Китайские источники сообщили о достижении важного рубежа в атомной энергетике страны. Ранее построенный в Поднебесной экспериментальный ториевый реактор на расплаве солей достиг пика своей выработки, был перегружен и продолжил работу. Тем самым проект продемонстрировал возможность функционирования в полном цикле, что стало наилучшим подтверждением правильности выбранной архитектуры. Других подобных реакторов в мире просто не существует.
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews Запасы тория на Земле огромны. Более того, торий можно извлекать из отходов, образующихся при добыче редкоземельных элементов. Китай, являющийся главным поставщиком редкоземельного сырья на планете, буквально завален такими отходами. У страны крайне ограниченные запасы урановой руды, но в тории она себе может не отказывать — его запасов хватит для работы атомных реакторов в Китае на сотни тысяч лет. Напрямую торий нельзя использовать в качестве радиоактивного топлива для запуска реакции распада в реакторе. Его в серии преобразований изотопов превращают в уран-233, который затем используется в реакторе. Особенность загрузки топлива в реактор на расплаве солей заключается в том, что расплав служит одновременно и теплоносителем, и переносчиком топлива. Китайские разработчики смогли организовать процесс загрузки, работы, выгрузки и повторной загрузки реактора, обеспечив ему полный цикл обслуживания. Мощность экспериментального реактора на ториевом топливе составляет 2 МВт, а вырабатываемая электрическая мощность — 1 МВт. Реактор вышел на полную мощность в июне 2024 года, а спустя четыре месяца был перезагружен для работы в новом цикле. Поскольку проект доказал свою работоспособность, в этом году начнётся строительство более мощного ториево-солевого реактора — с тепловой мощностью 60 МВт и электрической мощностью 10 МВт. Этот реактор должен начать работу в 2030 году. Успешный ввод второго реактора в эксплуатацию откроет путь к строительству 100-мегаваттного ториево-солевого реактора. Первый реактор построен в пустыне Гоби. Ему не требуется вода для охлаждения, что расширяет географию строительства АЭС в Китае. Второй реактор также будет построен в пустынной местности. Это — хороший пример для ближневосточных стран, где вода всегда в дефиците. Для Китая это также возможность развивать экспорт атомных технологий. В США однажды был построен опытный реактор на расплаве солей, но он был выведен из эксплуатации в 1969 году. Китай учёл этот опыт и пошёл дальше. Британцы задумали окружить США плавучими атомными электростанциями
21.02.2025 [13:40],
Геннадий Детинич
Поскольку мир столкнулся с проблемой нехватки электрической энергии, сразу же возникло множество интересных предложений, как смягчить её дефицит в той или иной перспективе. Британские разработчики решили заняться среднесрочными проектами, предлагая массовое производство плавучих атомных электростанций, курс на которые давно взяла Россия.
Визуализация британской ПАЭС. Источник изображения: Core Power Так, британская компания Core Power объявила, что планирует в течение 10 лет массово производить плавучие атомные электростанции (ПАЭС) с использованием усовершенствованной конструкции реакторов и модульного судостроения, которые будут стоять на якоре у побережья США. В США, как известно, дефицит электроэнергии наиболее острый, покрытие которого в ближайшей перспективе планируют обеспечить за счёт сжигания полезных ископаемых. В будущем там собираются перейти на экологически чистые атомные электростанции, благо новые поколения реакторов обещают оказаться безопасными. Но главное преимущество ПАЭС, как заявляют в Core Power, — это отсутствие необходимости в землеотведении, лицензировании и масштабных работах по созданию инфраструктуры АЭС. Судно-электростанция будет производиться по типовой схеме на верфи, куда оно сможет вернуться для ремонта и заправки новой порцией ядерного топлива. Проект даже получил название «Либерти» (Liberty) в честь ускоренного производства кораблей во времена Второй мировой войны, когда корпуса кораблей сходили с верфи по одному каждые четверо суток. Реакторы на ПАЭС Core Power будут четвёртого поколения. Если точнее, то планируются реакторы на расплаве солей. Такие реакторы не взрываются от утечек перегретой воды, а топливо подаётся порциями прямо в расплав, откуда его «угольки» потом отфильтруют для повторного использования. Британские атомщики имеют исторический опыт в производстве атомных реакторов для судоходства и надеются в будущем представить не только ПАЭС на основе новейших технологий, но и силовые приводы для судов. ![]() В компании считают, что США будут закупать множество ПАЭС для своих нужд. Промышленность там в основном сконцентрирована в прибрежной зоне, что упростит целевую подачу энергии. Заявки на производство плавучих АЭС компания Core Power начнёт принимать в 2028 году, чтобы начать их коммерческую поставку в 2030 году. Кроме собственно поставок энергии на берег, ПАЭС могут использоваться для опреснения воды и для производства «зелёного» водорода. Американские энергетики призывают строить крупные центры обработки данных рядом с электростанциями
24.09.2024 [08:45],
Алексей Разин
Запрос на строительство новых центров обработки данных в связи с бурным развитием систем искусственного интеллекта, по мнению представителей энергетической отрасли США, имеет смысл удовлетворять с учётом сложностей, сопровождающих расширение сетей передачи электроэнергии. Оптимально строить новые ЦОД в непосредственной близости от электростанций. ![]() Такие заявления сделал на этой неделе генеральный директор американской энергетической компании Constellation Energy Джо Домингез (Joe Dominguez), на которого ссылается Bloomberg. Подобный подход при внедрении проектов в сфере искусственного интеллекта уже применяет Китай, и это как раз такой случай, когда США есть чему поучиться у Поднебесной. Компания Constellation Energy вовлечена в переговоры с некоторыми клиентами, которые планируют строить центры обработки данных, потребляющие несколько гигаватт электроэнергии. Их разумно строить только в непосредственной близости от генерирующих мощностей, как отметил представитель Constellation Energy. Ещё несколько лет назад эксперты были убеждены, что ветряная и солнечная энергетика перекроют все потребности вычислительных центров страны в электроэнергии, но теперь угольные электростанции увеличивают свой жизненный цикл, рекордно увеличивается потребление природного газа для соответствующих нужд, а использование атомных электростанций уже не вызывает у активистов такого отторжения, как раньше. Фактически, Constellation Energy недавно договорилась ради нужд Microsoft вернуть в строй одну из американских АЭС в Пенсильвании. Amazon в марте решила потратить $650 млн на приобретение центра обработки данных, расположенного рядом с другой действующей АЭС. Преимущество последнего типа источника электроэнергии заключается в том, что его мощность достаточно высока и доступна круглые сутки независимо от природных явлений и погоды. В США стартовало строительство первого в стране атомного реактора четвёртого поколения
01.08.2024 [15:20],
Геннадий Детинич
Компания Kairos Power сообщила, что приступила к строительству первого за 50 лет в США атомного реактора, работающего не на воде, а на расплаве солей. Установка в виде демонстратора будет построена к 2028 году в Ок-Ридже, штат Теннеси. Реактор не будет вырабатывать электрическую энергию — он послужит основой для проектирования полноценной атомной электростанции четвёртого поколения.
Принцип работы установки с реактором Hermes. Источник изображения: Kairos Power Строительные работы начались 17 июля 2024 года, о чём компания сообщила на днях. Параллельно с ядерным объектом Hermes там же будет создан неядерный демонстратор ETU 3.0 для обкатки технологий и конструктивных решений без риска получить облучение. Реактор Hermes стал первым реактором четвёртого поколения, который получил разрешение на строительство от национального регулятора. Близкий ему по духу реактор четвёртого поколения компании TerraPower Билла Гейтса всё ещё ждёт такого разрешения. Реактор Hermes в своей основе похож на запущенный в Китае ещё в 2022 году высокотемпературный газоохлаждаемый реактор с галечным слоем (HTR-PM). Только галечный слой в американском реакторе будет охлаждаться не гелием, а расплавом фторидных солей. По мнению американских инженеров, это безопаснее и эффективнее с сохранением всех остальных преимуществ реакторов с галечным слоем, включая самостоятельную (пассивную) стабилизацию активной зоны реактора в случае аварии.
Схема реактора Топливом для такого реактора служит «галька» — шарики диаметром около 6 см с маковым зёрнышком уранового топлива внутри (это так называемые микротвэлы TRISO). Свежие шарики засыпаются в бункер активной зоны сверху и постепенно отбираются снизу после выгорания топлива. Теплоносителем в таком реакторе служат расплавы солей. Они передают тепло (585 °C) во второй контур реактора, тоже солевой, а тот нагревает воду и превращает её в пар для вращения турбины и получения электричества. В случае аварии и отказа помпы для прокачки расплава через активную зону реактора, расплав в процессе естественной конвекции охлаждает реактор, а реакция распада автоматически затухает за счёт эффекта доплеровского уширения. Недавно в Китае провели эксперимент по имитации аварии на реакторе HTR-PM. Температура и реакция в активной зоне сами собой стабилизировались через 35 часов, а реакция распада топлива начала снижать интенсивность уже через несколько минут. Аналогичным образом будет вести себя в случае аварии американский реактор с галечным слоем. «Hermes — ключевой шаг на пути к внедрению передовых реакторных технологий, способных изменить наш энергетический ландшафт, — сказал Майк Лауфер (Mike Laufer), генеральный директор и соучредитель Kairos Power. — Уроки, которые мы извлечём из строительства и эксплуатации этого реактора, будут бесценны для продолжения инноваций в нашей программе испытаний и ускорения прогресса Kairos Power в направлении обеспечения подлинной определенности затрат для наших клиентов». Добавим, строительство установки Hermes поддержано грантом Министерства энергетики США на сумму $303 млн. Его завершение ожидается в 2027 году. В Китае построят первую в мире атомную электростанцию на расплаве солей тория
26.07.2024 [15:44],
Геннадий Детинич
Три года назад в Китае был построен первый в мире атомный реактор на расплаве солей тория. Его тепловая мощность составила 2 МВт. Электричество он не производил. Эксперимент оказался удачным, что создало основу для строительства в Китае первой в мире АЭС на расплаве солей тория. Строительство АЭС и реактора тепловой мощностью 60 МВт стартует в 2025 году. Он сможет вырабатывать 10 МВт электрической мощности, что станет первым таким решением в мире.
Источник изображения: Chinese Academy of Sciences Первый экспериментальный реактор на жидкосолевом расплаве тория был построен в США около 60 лет назад. Решение было интересным, но сложным в эксплуатации по причине высочайшей коррозии труб для транспорта солевого расплава. В США нашли это решение невыгодным и вскоре демонтировали реактор. Но выгодные стороны жидкосолевых реакторов тоже никуда не делись. Топливо в реакторы на расплаве солей подаётся в смеси с хладагентом, которым являются сами расплавы. Такой реактор не сможет взорваться во время аварийной остановки подобно реактору на воде. Соль просто остынет без значительного выброса радиоактивного вещества, даже если возникнет прорыв первого контура. До сих пор массовое производство подобных реакторов останавливало отсутствие устойчивых к окислению при высокой температуре материалов. Построив и начав эксплуатацию 2-МВт реактора в пустыне Гоби (примерно в 120 км к северо-западу от города Увэй, провинция Ганьсу), Китай доказал, что на этом направлении возможен прорыв. На практике были испытаны некоторые революционные технологии, включая жаропрочные сплавы, способные противостоять высоким температурам, радиации и химической коррозии. Этот небольшой реактор получил разрешение на эксплуатацию от Управления ядерной безопасности Китая в июне прошлого года и в октябре достиг критической (устойчивой) цепной ядерной реакции. Новый и более мощный ториевый реактор тепловой мощностью 60 МВт и электрической 10 МВт будет построен недалеко от первого реактора на площадке размерами меньше футбольного поля. Расплав с топливом после прохождения активной зоны реактора будет нагревать второй контур тоже с солевым расплавом. Второй контур будет приводить в действие турбину, используя для этого углекислый газ. Завершение строительства объекта и его сдача в эксплуатацию ожидается в 2029 году. Для Китая будет иметь немаловажное значение использование тория в качестве основного компонента топлива (туда всё равно придётся добавлять уран или другие радиоактивные материалы) — его запасов в стране хватит на 20 тыс. лет эксплуатации атомных станций на расплавах солей, тогда как своего урана у Китая на всё не хватает. В США, кстати, тоже пытаются на новом уровне возродить тот древний проект. Этим занята компания TerraPower Билла Гейтса, которая строит реактор на расплаве солей натрия. В Китае впервые в мире испытали аварийное отключение атомного реактора четвёртого поколения
26.07.2024 [13:03],
Геннадий Детинич
На первой в мире коммерческой атомной электростанции четвёртого поколения, построенной в Китае, успешно прошли испытания по аварийному отключению реактора. Пассивная система защиты не допустила расплавления активной зоны и стабилизировала температуру и реакцию за 35 часов. Никаких дополнительных действий персонала АЭС или аварийных бригад не потребовалось. Всё происходило естественным путём и не привело к порче оборудования.
АЭС «Шидаовань» с парой реакторов HTR-PM. Источник изображения: CNNC Испытания прошли на АЭС «Шидаовань-1» (Shidaowan-1). Станция содержит два «модульных» реактора с номинальной тепловой мощностью 250 МВт(т). Оба они вращают общую турбину мощностью 211 МВт(э). За счёт добавления новых реакторов (модулей) открывается возможность работы с более мощными генераторами. АЭС «Шидаовань-1» оснащена высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами с галечным слоем (HTR-PM). Активная зона таких реакторов — это несколько слоёв «гальки», представляющих собой 60-мм шарики из графита, внутри которых находится обогащённый до 8,5 % уран-235. Снаружи шарики покрыты карбидом кремния. Через этот слой продувается нагретый до 250 °C гелий, который всегда будет газообразным за пределами криогенных температур. Аварийное отключение такого реактора не ведёт к перегреву нейтрального газа сверх рабочей температуры 750 °C. Более того, за счёт эффекта доплеровского уширения по мере аварийного разогрева топлива реакция распада затухает сама собой. Остановка всех обслуживающих реактор машин уже через несколько минут ведёт к снижению интенсивности реакции распада, тогда как обесточивание или остановка насосов на обычных водных реакторах под давлением заканчивается расплавлением активной зоны и выбросами радиоактивных продуктов распада вместе с паром и разложившейся на водород и кислород водой. Инженеры были полностью уверены в надёжности реактора HTR-PM и пассивных систем защиты, что они впервые в мире доказали на аварийном отключении коммерческого реактора. Раньше подобный опыт был поставлен лишь на опытном реакторе HTR-PM, созданном десятилетия назад в Германии. Остановка всех систем физически не может привести к повышению температуры в активной зоне до 1600 °C, что подтвердили испытания. Загруженное в реактор топливо в виде «гальки» спокойно переносит такие температуры без разрушения. Реакция распада и температура в активной зоне стабилизировались через 35 часов после «аварии». После этого реакторы можно было снова запускать в работу как ни в чём не бывало. США больше не будут покупать уран в России, но есть исключения
15.05.2024 [09:47],
Геннадий Детинич
В понедельник 13 мая 2024 года президент США Джозеф Байден (Joseph Biden) подписал закон, который запрещает импортировать в США обогащённый уран из России. Сделано это, чтобы ускорить добычу урана на территории США с созданием всех необходимых цепочек поставок. На эти цели из бюджета будет направлено $2,7 млрд — сумма, ранее утверждённая Конгрессом. Россия поставляет в США до 25 % низкообогащённого урана и почти весь высокообогащённый.
Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews Во вчерашнем сообщении Белого дома, который цитирует агентство Интерфакс, сказано следующее: «В понедельник, 13 мая 2024 года, президент подписал (...) "Закон о запрете импорта российского урана", который запрещает импорт необлученного низкообогащенного урана, произведенного в Российской Федерации или российским предприятием». По данным Министерства торговли США, поставки «Росатома» закрывают до 25 % потребностей страны в этом виде топлива для АЭС. Что касается урана, обогащённого до 20 % и более (высокообогащённого), то альтернатив российскому топливу практически нет. Потребность в топливе HALEU или металлическом высокопробном низкообогащённом урановом топливе пока не очень большая, в отличие от обычного низкообогащённого урана, который регулярно требуется почти сотне реакторов в США на АЭС и в научных учреждениях. Но без топлива HALEU никакие реакторы новых поколений работать не будут. Возможно поэтому высокообогащённый уран выведен из под санкций. Что касается низкообогащённого урана, то в США с 2020 года остановлена всякая его добыча. В последние месяцы возобновлена работа трёх шахт в Аризоне и Юте. Только стране нужны сотни таких рудников и это проблема. Множество шахт и мест захоронений отходов находятся на землях индейцев. В прошлом они сильно пострадали от последствий, связанных с загрязнением вод и облучением. Поэтому сегодня общественность настроена крайне насторожено к попыткам властей и бизнеса возобновить добычу. Сторонники ядерной энергетики уверены, что современные технологии помогут создать защищённые и безопасные техпроцессы по разработке урановых шахт, а законодатели на всех уровнях работают, чтобы процесс, наконец-то, пошёл. В частности, разрешена работа рудника, находящегося в районе национального мемориального парка недалеко от Большого Каньона. Местные власти пытаются добиться разрешения открыть там множество новых разработок, хотя сотни старых шахт ещё не очищены от радиации и загрязнений. «Будущее чистой энергетики нашей страны не будет зависеть от российского импорта, — заявила министр энергетики Дженнифер Гранхолм (Jennifer Granholm). — Мы инвестируем в создание безопасной цепочки поставок ядерного топлива здесь, в Соединённых Штатах». «Росатом» считает закон о запрете импорта российского обогащённого урана «дискриминационным и нерыночным», как сообщило в своём телеграмм-канале РИА Новости со ссылкой на госкорпорацию. По факту США продолжат покупать у России урановое топливо. По крайней мере, для перспективных реакторов. Но будут делать всё возможное, чтобы рано или поздно уйти от такой зависимости. Honda вложилась в компактные термоядерные реакторы для зарядки электромобилей
11.01.2024 [12:23],
Алексей Разин
Пока основными источниками «зелёной» электроэнергии для транспорта пытаются выступать солнечные и ветровые электростанции, но они сильно зависимы от погоды. Поддерживаемый Honda израильский стартап NT-Tao надеется в следующем десятилетии вывести на рынок транспортируемые термоядерные реакторы, которые смогут питать зарядные станции для электромобилей в районах с неразвитой наземной энергетической инфраструктурой.
Источник изображения: NT-Tao Термоядерный реактор, разрабатываемый NT-Tao, будет занимать пространство стандартного морского контейнера, но при этом выдавать до 20 МВт электроэнергии. По замыслу Honda, при подключении такой транспортируемой электростанции к зарядной станции можно одновременно снабжать электроэнергией до 1000 электромобилей. Тем более, что описываемый термоядерный реактор не должен выделять парниковых газов, и от погоды его функционирование тоже не будет зависеть. Такая маленькая электростанция мощностью 20 МВт будет стоить от 70 до 100 млн долларов, как поясняют представители NT-Tao. Правда, получить к ним доступ клиенты смогут не ранее следующего десятилетия, когда такие энергетические установки начнут поставляться на рынок. Демонстрационные образцы должны появиться к 2029 году. Honda и другие инвесторы уже вложили в этот израильский стартап $28 млн. По оценкам разработчиков, себестоимость 1 кВт‧ч генерируемой таким способом электроэнергии будет варьироваться от 6 до 13 американских центов. Такие источники электроэнергии можно использовать и для обособленных центров обработки данных или предприятий. Наличие мощных линий энергоснабжения поблизости в этом случае перестаёт быть определяющим положение объекта фактором. |