Атомщики наконец определились с тем, какими будут реакторы будущего. Ставка делается на высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы (ВТГР). По крайней мере концепцию такой экнергоустановки как реактора будущего представило на прошедшем форуме "Армия-2018" нижегородское Опытное конструкторское бюро машиностроения им. Африкантова (ОКБМ Африкантов).
Концепция мини-электростанции электрической мощностью 1 МВт была указана в линейке энергоблоков малой мощности для решения государственных задач по развитию Арктической зоны России.
Такой транспортабельный энергоисточник на основе ВТГР может снабжать электроэнергией и теплом районы Крайнего Севера, даже при отсутствии воды. Без перезагрузки топлива газовая реакторная установка способна отработать 20 лет. Правда, следует отметить, что пока что она находится в стадии научно-исследовательской разработки.
По сравнению с традиционными, например, водо-водяными реакторами, ВГТР имеют сразу несколько преимуществ.
Во-первых, это малые размеры. Диаметр сферического микротвэл (тепловыделяющего элемента) для установки ВГТР составляет меньше миллиметра. При этом это полноценный элемент с ядерным топливом (на основе урана, плутония или тория) и несколькими защитными оболочками.
Во-вторых, экологическая безопасность. Газ, в отличие от воды (используется в водо-водяных реакторах ВВЭР) и металла (натрий используется в реакторах на быстрых нейтронах БН), в случае аварии нанесёт окружающей среде гораздо меньший вред.
В-третьих, высокая температура вырабатываемого тепла. ВГТР способны разогревать теплоноситель до 1000 градусов Цельсия. Это открывает широкое поле для применения таких энергоустановок в химической промышленности, металлургии, нефтепереработке и нефтехимии.
К тому же, высокотемпературные газовые реакторы хорошо подходят для промышленного производства водорода для транспорта. Пока что выпуск водорода в промышленных масштабах – очень дорогое удовольствие.
Впрочем, как раз высокая температура объясняет ограничения, с которыми столкнулись инженеры при разработке ВГТР. Слабым местом оказались материалы, способные надёжно работать при таких нагрузках.
Например, для турбины ВГТР не подходят обычные подшипники. Газовых турбин в мире достаточно, но они не предназначены для работы с такими температурами.
В таких условиях могут работать только бесконтактные электромагнитные подшипники. Как раз разработкой таких узлов и занимаются в настоящее время специалисты "ОКБМ Африкантов".
Чтобы регулярно читать новые истории о необычной технике, подписывайтесь на наш канал.
