537 подписчиков

Ториевые реакторы. Новое слово в атомной энергетике?

226 прочитали
Федерико Карминати
Федерико Карминати

Transmutes является проектом нетрадиционного типа ядерной технологии, который обещает энергию без присущих атомной энергетике проблем. То есть с повышенной безопасностью, уменьшением отходов, решением проблемы распространения и уменьшенная стоимость.

Это некий швейцарско-итальянский стартап в области конструирования ядерных реакторов. Идея состоит в том, чтобы в реакторе сжигать торий вместо урана.

Такие реакторы могли бы производить электроэнергию более безопасно, чем традиционные, и без высокорадиоактивных отходов.

Торий (Thorium), — химический элемент III группы Периодической системы, первый член группы актиноидов. Этот элемент был назван торием в честь всемогущего скандинавского божества Тора (Тор — коллега Марса и Юпитера, бог войны, грома и молнии). Радиоактивность тория была открыта в 1898-м независимо друг от друга одновременно Марией Склодовской-Кюри и Гербертом Шмидтом.

Оригинальный и амбициозный проект.

Одним из участников проекта является физик-ядерщик Федерико Карминати (Federico Carminati), сотрудник ЦЕРНА. Специализируется на компьютерном моделировании ядерных систем.

В начале 90-х он совместно с Карло Руббиа (Carlo Rubbia) уже разрабатывал варианты реактора на ториевом топливе.

Карло Руббиа
Карло Руббиа

Итальянский физик, лауреат Нобелевской премии по физике за 1984 год. Профессор физики Гарвардского университета, одновременно работал в Церне. В составе 1700 ученых подписал «Предупреждение ученых мира человечеству» («Люди и природа находятся на траектории столкновения»). Пожизненный сенатор Итальянской республики.

В 90-х проекты ториевых реакторов положили под сукно, поскольку вопрос о получении энергии не стоял критически, но теперь проект возродился. (Не исключено, что под влиянием успехов в Китае - демонстрационный ториевый реактор на жидкосолевой основе в прошлом году запущен в Китае).

На традиционных АЭС тепло вырабатывается путем расщепления атомов – процесс, называемый ядерным делением. Когда атомы расщепляются, они выделяют энергию и больше нейтронов, что приводит к цепной реакции. Вырабатываемое тепло затем используется для производства электроэнергии. При этом образуются радиоактивные отходы, с которыми в Швейцарии, например, пока не знают, что делать.

В отличие от уранового, ториевый цикл не поддерживает сам себя. Топливо в ториевом цикле превращается в изотоп урана-233, который не способен вызвать цепную реакцию. Реакция поддерживается с помощью внешнего ускорителя частиц. Выключение ускорителя останавливает реакцию деления и глушит реактор. Это делает ториевые реакторы гораздо более безопасными. Кроме этого, количество РАО и время радиоактивного распада ториевого цикла намного короче, чем уранового — 300 лет, вместо 300 000. Торий - это слаборадиоактивный металл, который в изобилии встречается в горных породах почти по всей земной коре.

Кроме всего прочего, ториевый цикл предотвращал бы ядерное распространение, поскольку побочные продукты деления тория не могут быть использованы для создания атомной бомбы.

Цель Transmutex - подготовить демонстрационный прототип к началу 2030-х годов.

Индия довольно далеко продвинулась в разработке ториевых реакторов.

Вот такой индийский ториевый реактор
Вот такой индийский ториевый реактор

Дизайн ториевого ядерного реактора, разработанного в Центре исследования ядерной энергетики Бхаба в Мумбаи (Индия) и предназначенного для коммерческой выработки энергии.

Вообще говоря, идея использовать внешний ускоритель для повышения безопасности реактора не нова. См. например.

Чернобыльской катастрофы могло и не быть!
Александр Калетинкин28 декабря 2021

В СССР возможность использования тория в качестве топлива изучалась еще во времена Курчатова. Конкретно торий использовался на Маяке на одном из тяжеловодных реакторов. Но дальше экспериментов дело не пошло, поскольку торий не совмещался с военными программами.

И.В.Курчатов
И.В.Курчатов

Не исключается, что Росатом может принять решение о постройке демонстрационного ториевого реактора, тем более опыт и наработки в этой области есть.

Удачи Росатому!

Оцените материал и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за внимание!

https://zen.yandex.ru/id/5ffb100597f80a7d5066acc9?lang=ru&clid=300