Новым направлением развития газоохлаждаемых реакторов стали высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы ВТГР (HTGR), основой развития которых послужило изобретение микротвэлов. Эта очень интересная технология формирования топливной загрузки позволила создать конструкции, которые до очень высоких температур и выгораний топлива обеспечивают сохранение герметичности твэлов. Микротвэл сделан так. Сферическая частичка диоксида урана диаметром 0.2-0.5 мм покрывается слоем пироулерода низкой плотности толщиной в 100 мкм, потом прочной оболочкой из карбида кремния 60 мкм, потом опять пироулеродом, но высокой плотности. Эти частицы прессуются в графитовую матрицу, из которой потом делают тепловыделяющие элементы. Есть две концепции активных зон этих реакторов. Первая –стационарная, когда в больших графитовых колоннах порядка полуметра высотой, в просверленные отверстия запрессовывается топливная матрица с микротвэлами, а в свободных каналах прокачивается теплоноситель. Преимущественно к этой концепции высокотемпературных реакторов склонны конструкторы США. Другой вариант – топливная матрица с микротвэлами формируется в виде сферы и покрывается графитом. Получается шаровой твэл. Они засыпаются в активную зону. Так получается хаотическая шаровая засыпка. Этой концепции придерживались немецкие специалисты. Были сделаны несколько реакторов с призматическими твэлами и шаровыми твэлами, но по истечении небольшого времени пришлось решать довольно много проблем с графитом, удержанием гелия, теплообменным оборудованием. В общем, пришли к заключению, что эти реакторы не экономичны, дороги в изготовлении. И немцы, и американцы остановили свои реакторы. Недавно китайцы построили небольшой высокотемпературный реактор, на сегодняшний день он единственный в мире, HTGR. В СССР разрабатывались несколько вариантов реакторов с микротвэлами, но с переходом к новой экономике эти разработки прекратились. Главное преимущество этих реакторов состоит в их высокой безопасности. Даже в случае потери теплоносителя и прекращения охлаждения активной зоны остаточное энерговыделение не способно разогреть топливо до такой температуры, чтобы нарушилась его герметичность. Этот тип реакторов уникален по свойствам безопасности. Но, к сожалению, использование газового теплоносителя, обуславливает невысокую энергонапряженность активной зоны, и экономика реактора в целом теряет свою привлекательность в сравнении с реакторами ВВЭР. Возможно, что для других целевых назначений, а не для производства электроэнергии, эти реакторы будут вполне подходящи.
