Первая неделя июля 2026 года для американской компании Deep Fission из Калифорнии ознаменовалось стартом строительства глубоко под землей прототипа атомного реактора. В отличие от классических ректоров, американский прототип поместят в узкой скважине. Этот проект является предшественником запуска более крупного коммерческого проекта постройки действующих подземных реакторов. На момент написания статьи компания доставила на полигон первый ключевой прототип — специальный контейнер для своего подземного реактора. Отличительной особенностью этой подземной ядерной "батарейки" станет не только её длина, но и принцип охлаждения. Вместе с этим не меньший интерес вызывают аналогичные проекты в России.
Американские инженеры уверены в том, что размещение на полуторакилометровой глубине ядерного реактора - это безопасно, надёжно и выгодно. Поскольку западные разработчики всё измеряют в милях, то бурить скважину для своего первого модуля реактора они собрались на глубину одной мили. Старт испытаний уже начался. Осталось дело за скважиной и сборкой. Первый модуль уже прибыл на полигон испытаний.
Что завезли?
Компания Deep Fission привезла свой прототип реакторного контейнера на испытательную площадку в город Парсонс, штат Канзас. Эта стальная оболочка представляет собой "дом" для будущего реактора. Контейнер изготовили на заводе, проверили его на прочность и герметичность, проведя гидростатические испытания, то есть водой под высоким давлением, после чего успешно доставили к месту монтажа.
Теперь начинается самое интересное — программа проверки концепции скважины. Простыми словами, компания собирается пробурить тестовую скважину глубиной в 1 милю и провести генеральную репетицию всего процесса установки, но пока без настоящего ядерного топлива. Если всё пойдёт так, ка надо, ректор загрузят топливом.
Первоочередная задача инженеров - это правильная сборка оборудования. Фактически, им предстоит опустить тяжёлый контейнер на глубину около полутора километров - это почти 3 Останкинские телебашни, поставленные друг на друга.
Вторая задача - подключение к наземному оборудованию с последующим контролем и тестированием всей системы.
Цель всего мероприятия ровно одна: найти и устранить все возможные технические сложности до того, как в реактор загрузят уран и он начнёт вырабатывать энергию.
Чем проще, тем гениальнее.
Идея Deep Fission отличается от привычных нам наземных АЭС и даже плавучих маломощных АЭС, которые создаёт и успешно применяет наша Госкорпорация "Росатом".
Во-первых, в американской конструкции используется проверенная временем технология водо-водяного энергетического реактора. Подобные ректоры стоят на многих АЭС, включая наши ВВЭР. В таких реакторах вода служит и замедлителем нейтронов для поддержания цепной реакции, и теплоносителем, отводящим тепло. Чтобы вода при высоких температурах не закипала, её держат под очень высоким давлением.
Во-вторых, установка умело использует гравитационную защиту. Вместо того чтобы строить дорогую и толстую защитную оболочку на поверхности, американские учёные-разработчики предлагают использовать саму природу. Реактор помещают в вертикальную скважину на глубину чуть более 1,5 км. Высокое давление, которое нужно реактору для нормальной работы создаст столб воды над ним и вокруг него. А естественной радиационной защитой послужит земля вокруг реактора.
В-третьих, системе охлаждения помогут глубинные воды, которые также будут охлаждать реактор. Тепло, которое выделяет реактор, будет передаваться по замкнутому первому контуру в теплообменник - устройство для передачи тепла от горячей среды к холодной без их смешивания. Там оно нагреет воду во втором контуре, которая, перейдя в состояние пара, поднимется наверх. Ну а дальше — всё как на обычной геотермальной станции: пар крутит турбину, турбина вращает генератор, и мы получаем электричество.
Главный смысл таких АЭС.
Марк Перес, главный специалист по ядерной энергетике проекта, и Майк Брасел, главный операционный директор, уверены, что их подход может сделать строительство АЭС быстрее, дешевле и безопаснее. Не нужно возводить гигантские конструкции, достаточно пробурить скважину и опустить туда готовый реактор. Такая технология упростит использование малых модульных реакторов. Это такие компактные ядерные реакторы мощностью обычно до 300 МВт, которые можно производить серийно на заводе, привозить к месту размещения и собирать на площадке, как конструктор.
Поскольку проект Deep Fission финансирует Министерство энергетики США, это говорит о том, что правительство их страны заинтересовано в скорейшем выводе технологии на рынок. Опять же, проект можно будет продать китайцам и Ирану. А после установки осуществлять постоянный контроль за сборкой и работой. На мой взгляд, это шаг США по вытеснению нашей ГК "Росатом" с международного рынка. Чтобы такого не случилось, у нас - в России - должны быть не только аналогичные, но и более доступные проекты.
Есть ли что-то подобное в России?
Оказывается есть. Идея аналогичной ядерной "батарейки" под землёй или даже под водой тоже прорабатывается нашими физиками-ядерщиками.
Занявшись этим вопросом, мне в открытых источниках удалось найти близкий по духу проект. Это подводная атомная станция, которую разрабатывают в ГК "Росатоме", в частности в КБ "Малахит", где также занимаются разработкой подводных лодок. Поскольку проект подводный, то речь в нём идёт не о скважине, а о погружении энергоблока на дно океана или моря.
У такого подхода есть общие с проектом Deep Fission преимущества: вода служит отличной защитой, а внешнее давление можно использовать в общей конструкции. Проект наши учёные стали разрабатывать с прицелом на энергоснабжение удаленных арктических территорий и подводных объектов, например, газодобывающих комплексов.
Из наиболее перспективных проектов, с которыми я лично познакомился на прошлогодней международной атомной конференции WAW, у нас активно развивается направление наземных маломощных компактных атомных реакторов (маломощных АЭС), один из которых строят в Якутии на вечной мерзлоте — проект РИТМ-200Н.
Другой интересный проект — "Шельф-М" — малый реактор мощностью 10 МВт, который тоже можно размещать под землей в специальном модуле для максимальной безопасности и защиты от внешних воздействий.
Итог.
Идея спрятать реактор поглубже, чтобы сделать его безопаснее и дешевле, витает в воздухе по всему миру. Deep Fission предлагает оригинальный скважинный подход, а российские конструкторы делают ставку на подводное и подземное модульное размещение. В любом случае, будущее малой атомной энергетики обещает быть интересным.
Может быть интересно:
Благодарю Вас за прочтение и потраченное время.
Помочь умственному развитию автора можно здесь.
На что собираются деньги написано здесь.
Чтобы не пропустить новые интересные публикации рекомендую Вам подписаться на телеграм-канал, указанный в профиле Дзен-канала.