Четвертое поколение Страница 1 из 6

Атомная энергетика заслуженно считается одной из самых консервативных отраслей, достигшей вершины пути на своей S-кривой. Последние 25 лет внешний наблюдатель не заметил бы изменения в ключевых технология — все те же сборки из тепловыделяющих элементов, греющие или кипятящие воду, с преобразованием тепловой энергии в электрическую. Тем удивительнее тот факт, что свое будущее атомная энергетика видит в 6 революционных концепциях, каждая из которым по своему сдвигает парадигму атомной энергетики в ту или иную сторону.






Корпус исследовательского реактора на расплаве солей MSRE, 70е

Важен и тот факт, что все эти концепции возникли не сегодня, а на заре рождения атомной индустрии и проиграли в конкурентной борьбе за звание отраслевого стандарта реакторам с водой под давлением (PWR в западной терминологии или BBЭР в отечественной). Однако, как и в случае с электромобилями, постепенное накопление суммы технологий может вернуть на пьедестал забытых героев зари атомного века.

Четвертое поколение
Развитие атомной энергетики от начала принято делить на 3,5 неравных поколения, где первое отметилось десятками разных концепций, порой весьма странными на сегодняшний взгляд (например британский Magnox — реакторы с графитовыми замедлителем и циркулирующим сжатым углекислым газом в качестве теплоносителя), второе — двумя самыми тяжелыми авариями в истории энергетики, а третье и третье плюс — превалированием финансистов над инженерами. К сегодняшнему дню чудеса и энтузиазм атомного века сменились эпохой, когда улучшение эксплуатационных показателей АЭС на 2-3 процента — революционное достижение, широко обсуждаемое в профильной прессе.

Четвертое поколение должно стать выходом за пределы того тупика, в котором оказалась ядерная энергетика. Для этого понадобится решить сразу несколько противоречивых задач — не потерять в безопасности реактора, улучшить или как минимум не ухудшить его экономику и решить проблему с переходом с использования 235U на 238U.





6 концептов, отобранные международной организацией Generation IV International Forum пытаются решить эти проблемы с разных сторон. Кто из них станет (и станет ли) основой развития атомной промышленности в 21 веке должны показать исследования ближайших 15 лет.

Быстрый реактор с натрием

Этот тип реакторов резко выделяется из всей “команды” своей отработанностью и даже некой повседневностью. Ключевой особенностью этого реактора является быстрый спектр нейтронов, позволяющий реализовать замкнутый ядерный топливный цикл. Впрочем, эти не дается бесплатно, и две самые больше сложности в таком реакторе — пожароопасный натрий и повреждение конструкций активной зоны быстрыми нейтронами. Тем не менее, в 60-х, в момент зарождения атомной энергетики быстрые натриевые виделись самыми простыми на пути к замыканию топливного цикла. А ЗЯТЦ, в свою очередь казался необходимым для строительства тысяч реакторов, для которых просто не хватило бы запасов 235 изотопа урана.





Самый «взрослый» и мощный представитель быстрых натриевых реакторов — БН-800.

В итоге реакторы типа БН прошли самый длинный путь (20 когда либо построенных и функционировавших) от первых опытных установок до полноценных электростанций — Phenix и Superphenix во Франции, БН-600 в СССР и БН-800 в России. В начале 80х казалось совершенно очевидным, что к 2020 в мире будут работать сотни и тысячи гигаватт именно быстрых натриевых реакторов. Однако резкое замедление роста атомной энергетики и разнообразные обстоятельства — типа прихода “зеленых” во власть во Франции или развала СССР оборвали этот взлет. Во Франции, кстати, с 1995 по 1998 функционировали все элементы ЗЯТЦ — бридер на плутониевом топливе, завод по переработке ОЯТ и завод по фабрикации свежего топлива






Устройство и характеристики Французского не взлетевшего Super Phenix

Сегодня быстрые натриевые реакторы с оксидным или более плотным топливом из смеси U238 и Pu239 замерли в шаге от того, что бы начать заменять реакторы с водой под давлением, и довольно широко включены (5-10 блоков в 10-15 летней перспективе и до основы энергетики в 30-50 летней) в планы развития атомной энергетики четырех стран, которые ее действительно развивают — Индии, Китая, России и Южной Кореи.



  • 833
  • 11/04/2016


Поделись



Подпишись



Смотрите также

Новое