Датская ядерно-технологическая компания Copenhagen Atomics завершила два года непрерывной эксплуатации насоса для расплавленных солей и испытательного контура на своем предприятии в Копенгагене. По заявлению стартапа, система проработала без сбоев в условиях высокотемпературной среды расплавленных солей, что знаменует собой одно из самых продолжительных в мире непрерывных испытаний на долговечность подобного рода.
Жидкосолевые реакторы (ЖСР) полагаются на насосы для циркуляции жидкого топлива или теплоносителя при температурах, превышающих 600°C, в течение нескольких лет подряд. Таким образом, демонстрация долгосрочной стабильной работы насоса является необходимым условием для получения разрешения регулирующих органов и коммерческого развертывания, пояснили в компании.
Испытанный насос является частью платформы прокачиваемого контура с расплавленной солью стартапа Copenhagen Atomics — полностью интегрированной тестовой системы, предназначенной для воспроизведения тепловых, химических и механических условий, характерных для будущих реакторов, но без ядерного деления. Благодаря параллельной эксплуатации нескольких контуров с расплавленной солью компания может накапливать часы наработки, совершенствовать конструкции и получать статистически значимые данные о надежности насосов, клапанов, теплообменников и датчиков. В целом по испытательной инфраструктуре стартапа Copenhagen Atomics в настоящее время накоплено более 100 000 часов суммарной наработки насосов, причем многие насосы превысили один год непрерывной работы.
Компания Copenhagen Atomics самостоятельно разрабатывает и изготавливает насосы, управляющую электронику, датчики и испытательные контуры, а также производит высокоочищенные расплавленные соли в тоннажных масштабах.
«Такой вертикально интегрированный подход позволяет компании проводить длительные испытания при стоимости, составляющей лишь малую долю от затрат, типичных для национальных лабораторий или крупных исследовательских центров», — отмечается в сообщении.
Двухлетняя непрерывная эксплуатация, по словам компании, «демонстрирует, что насосы для расплавленных солей могут стабильно работать в течение временных промежутков, соответствующих будущим коммерческим реакторам, что является ключевым препятствием для технологии в целом».
«Надежность компонентов — это не то, что можно доказать однажды, ее необходимо подтверждать повторно в течение длительных периодов времени и в реалистичных условиях», — заявил генеральный директор и соучредитель Copenhagen Atomics Томас Ям Педерсен. «Непрерывная эксплуатация насоса для расплавленных солей в течение двух лет — это важная техническая веха, и она подтверждает, что наш подход к проектированию, выбору материалов, очистке соли и испытаниям работает так, как задумано. Для регуляторов важны данные. А не оптимизм или результаты моделирования. Длительные испытания компонентов кардинально снижают риски на более поздних этапах разработки. Обнаружить и устранить проблемы в испытательном контуре на порядки дешевле, чем обнаружить их в прототипе реактора».
В стартапе Copenhagen Atomics заявили о планах продолжать расширение испытательных мощностей в ближайшие годы с долгосрочной целью параллельной эксплуатации десятков контуров с расплавленной солью как в Копенгагене, так и на площадках организаций-партнеров. Компания сооружает и испытывает полномасштабные неядерные прототипы реактора в Дании и в настоящее время сотрудничает с Институтом Пауля Шеррера в Швейцарии для подготовки к первому ядерному испытанию реактора.
Copenhagen Atomics разрабатывает контейнеризированный жидкосолевой реактор. Замедляемый тяжелой водой, находящейся под атмосферным давлением, реактор потребляет ядерные отходы, одновременно воспроизводя новое топливо из тория. Имея размеры, достаточные для организации массового производства и конвейерной сборки, реактор обладает тепловой мощностью 100 МВт. Цель Copenhagen Atomics — обеспечивать поставки энергии по уровненной себестоимости (LCOE) всего 20 евро (23,5 доллара США) за МВт·ч.
Ожидается, что ториевые реакторы компании будут потреблять трансурановые элементы, содержащиеся в отработавшем ядерном топливе традиционных реакторов, что радикально сократит количество долгоживущих радиоактивных отходов. Для достижения этой цели Copenhagen Atomics намеревается разделять отработавшее топливо легководных реакторов на четыре потока: циркалой, уран, продукты деления и трансурановые элементы. Конструкции ее реакторов могут использовать плутоний (трансурановый элемент) для «запуска» ториевого топливного цикла.