Компания Kairos Powerначаластроительство вСША первого реактора IVпоколения Hermes. Демонстрационный реактор сшаровыми твэлами иохлаждением расплавленным фторидом небудет подключен кэнергосети, апредназначен для отработки новых технологий. Это будет первый натерритории США реактор, неиспользующий воду вкачестве теплоносителя, запоследние 50лет. Такое решение позволяет повысить безопасность: реактор автоматически останавливается иэффективно отводит тепло вслучае аварии. Сообщается, что онспособен вырабатывать 140 МВт электроэнергии иимеет чистый КПД45%. Строительство Hermes, получившего грант Министерства энергетики США на$303 млн, планируется завершить к2027 году.
Компания Kairos Power приступила кстроительству демонстрационного реактора низкой мощности Hermes вОк-Ридже, штат Теннесси. Этот реактор небудет подключен кэнергосети, апредназначен для отработки технологий реактора сшаровыми твэлами. Вместо воды, используемой вобычных ядерных реакторах, вреакторе Kairos Power вкачестве теплоносителя используется расплавленная соль фторида. Такая конструкция обеспечивает высокую безопасность, так как реактор способен автоматически останавливаться иэффективно отводить тепло вслучае аварии.
Параллельно сэтим, компания возводит вОк-Ридже еще одну установку, ETU 3.0, которая, посути, является неядерной версией Hermes. Этот испытательный стенд позволит инженерам изучать работу оборудования, небеспокоясь орадиации, инайти способы сделать строительство иэксплуатацию такой ядерной станции более экономичными. Это важно, поскольку основные затраты приходятся ненасам реактор, анасопутствующие инженерные сооружения. Строительство вОук-Ридже— это только половина проекта. Сам реактор имеет модульную конструкцию. Эти модули будут построены ииспытаны назаводе вАльбукерке, штат Нью-Мексико, перед отправкой вТеннесси.
Hermes— это реактор сшаровыми микротвэлами, вкотором ядерное топливо заключено всферические гранулы, сделанные изслоев обогащенного урана, углерода икерамики. Эти изотропные частицы называются TRISO, имеют размер примерно смаковое зерно идействуют как крошечные ядерные сосуды под давлением. Они формируются вкрупные, круглые гранулы размером сбулыжник. Гранулы помещаются всердцевину реактора, конструкция которого больше напоминает бункер. Свежее топливо загружается сверху; гранулы, скапливаясь вместе, запускают иподдерживают реакцию; аотработанное топливо собирается внижней части реактора.
Обычно такие реакторы охлаждаются гелием, ноHermes охлаждается расплавленными фторидными солями, циркулирующими через реактор. Такие соли обладают превосходной химической стабильностью, передают тепло при высоких температурах, атакже удерживают продукты деления, которые могут выделяться изтоплива. Соли поддерживают температуру активной зоны реактора науровне 585°C, отводя тепло втеплообменник. Этот вторичный солевой контур соединен спарогенератором, который, всвою очередь, приводит вдействие турбину. Поданным Kairos, реактор способен вырабатывать 140 МВт электроэнергии иимеет чистый КПД45%.
Если питание реактора выходит изстроя, топливные гранулы автоматически регулируют ядерную реакцию. Помере нагрева реактора доступно меньше нейтронов для поддержания реакции, иона затухает. Втечение нескольких часов реактор достигает стабильного состояния. Вэто время расплавленная соль продолжает циркулировать естественным образом, охлаждая активную зону. Даже если температура реактора резко поднимется, топливные гранулы, будучи чрезвычайно прочными, неразрушатся нипри каком прогнозируемом сценарии. Все это происходит при обычном давлении науровне моря, поэтому нетребуется специальная защитная конструкция или условия высокого давления. Реактор также изготовлен изнержавеющей стали 316, которая обладает высокой устойчивостью ккоррозии отсолей.
Проект Hermes получил грант Министерства энергетики США в$303млн ибудет завершен к2027 году. Компания Билла Гейтса Terra Power тоже работает над реактором нарасплаве солей натрия вВайоминге, но, вотличие отKairos, все еще ждет одобрения правительства, чтобы построить саму атомную станцию. Первый вмире реактор нажидкосолевом расплаве тория был построен вСША в1960-х годах, новскоре был закрыт. Между тем, Китайначнетстроительство первой вмире промышленной атомной электростанции среактором нарасплавленной соли тория в2025 году.