1111,3
рейтинг
14 января 2015 в 18:38

ThorCon: инновационная АЭС на расплаве соли


Подземный ядерный реактор ThorCon Nuclear Island

ThorCon — простой реактор на расплаве соли (жидкосолевой реактор), в котором топливо хранится в жидком виде. Авторы проекта считают, что это самый безопасный и надёжный источник ядерной энергии.

Ядерную установку предполагается размещать на глубине 30 метров под землёй. Между топливным хранилищем и поверхностью располагается четыре газонепроницаемых барьера, три из которых — на глубине более 25 метров. В отличие почти от всех существующих реакторов, ThorCon работает при давлении, которое практически не отличается от атмосферного. При разрыве основного контура не происходит рассеивания энергии. Пролившееся топливо просто течёт в сливной бак, где охлаждается.

Наиболее проблемные продукты расщепления — стронций-90 и цезий-137 — химически связываются с солью, и вместе с ней стекают в сливные баки.

Если по какой-то причине осуществляется перегрев, то ThorCon автоматически отключается, сливает топливо из основного контура и пассивно поглощает тепло от распада. Нет необходимости во вмешательстве оператора. Более того, оператор не может никоим образом помешать процессу слива топлива и охлаждения, что обеспечивает «защиту от дурака».

Разработчики подчёркивают, что в ThorCon не применяется никаких экспериментальных и новых технологий, всё давно изучено. ThorCon — это просто увеличенная копия проверенного и хорошо зарекомендовавшего себя реактора Molten Salt Reactor Experiment (MSRE). Поскольку пилотный проект был успешный, то логично было бы проверить конструкцию в полном размере. Авторы считают, что в течение четырёх лет можно ввести в строй прототип на 250 MWe и нет никаких причин, почему бы он не заработал.

Проверка прототипа завершится в ближайшие годы, и после разрешения регулирующих органов станет возможным сооружение АЭС нового типа в США.

Модульный реактор предполагает быструю сборку.



Раскопка, установка оборудования и запуск реактора на 1 GWe займёт не более года. Для установки нужна территория от 10 гектаров.



Стоимость экологически чистого электричества в ThorCon оценивается примерно в 3-5 центов за kWh, в зависимости от мощности реактора.
Анатолий Ализар @alizar
карма
683,6
рейтинг 1111,3
Редактор
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (23)

  • +5
    Что за чудесная соль для связывания стронция и цезия не указано?
    • +7
      Посовещались тут, пришли к выводу, что для цезия — ни одна из известных нам солей не подойдёт. Будет либо большой бадабум в виде агрессивной окислительно-восстановительной реакции, либо получится смесь расплавов чистых металлов. А если там будет небольшое количество воды или даже просто кислорода и водорода — получится гидроксид цезия, который разъедает вообще всё на свете.
      Сложные органические соединения и ионоомбенные смолы подходят, но не из расплава.

      UPD.
      Вроде как гексацианоферрат железа в азотной атмосфере справится.
      • 0
        Если там расплав солей урана — не соли ли стронция-цезия будут получаться? [Fe(CN)_6] в расплаве устойчив?
        • 0
          Смотря какая температура у расплава. У цезия-то tпл 28.7 градусов. А у гексацианоферрата температура разложения — 280 с гаком.
        • 0
          Вот, ещё вроде нечто с такой конструкцией (Cs, Na)[AlSi2O6] должно вступать в контакт с расплавом цезия и связывать его. Не могу найти температуру плавления.
        • +4
          > ThorCon — это просто увеличенная копия… реактора Molten Salt Reactor Experiment (MSRE)

          Поэтому, возможно, лучше сразу обратиться к первоисточникам:

          en.wikipedia.org/wiki/Molten_salt_reactor
  • 0
    Ничего не сказано про утилизацию реактора после отработки ресурса. Думаю, что выковыривать весь этот радиоактивный хлам из-под земли будет весьма проблематично.
    • 0
      «Надеемся, через 50 лет люди придумают, что с этим делать» — не помню, это про солевые было или про pebble-bed.
      • 0
        Они и не начинали думать. Захоронение — единственный способ утилизации.
    • +2
      А может весь смысл как раз в том, чтобы не выкапывать а закопать получше.
      • +1
        Это — гораздо хуже. Станция занимает существенную территорию рядом с водоемом. На сотни лет данная территория выходит из эксплуатации. При этом, за зарытой станцией придется постоянно следить, территорию охранять. Близость воды для заброшенных радиоактивных объектов тоже малоприятный фактор.
        • 0
          > Станция занимает существенную территорию рядом с водоемом. На сотни лет данная территория выходит из эксплуатации.
          Можно там сделать зелёный холм. Просто холм.

          > При этом, за зарытой станцией придется постоянно следить, территорию охранять. Близость воды для заброшенных радиоактивных объектов тоже малоприятный фактор.
          Все помещения залить каким-нибудь гудроном или завалить глиной. Сверху насыпать земляной холм. Посадить кустики. В нужных местах оставить датчики, чтобы контролировать ситуацию. Всё.
          • 0
            Холм. Просто холм. Зеленый радиоактивный холм.
            Строить там по-любому нельзя будет. Земледелием заниматься может и разрешат. Но я не хотел бы кушать хлебушек, испеченной их пшеницы с этого холма.

            На самом деле вы правы: правильно законсервированный объект в принципе должен быть безопасен, но… Я еще раз повторю: за ним нужно будет постоянно следить. Не дай бог произойдут подвижки грунта — мало ли существует зданий с поплывшим фундаментом. За ними же следят постоянно — маячки наклеивают на стены. Даже если все правильно расчитать и построить — через сотню лет грунт все-равно может просесть. Тогда, конструкция лопнет, а гудрон тоже хорошо трескается. Грунтовые воды проникнут в щелку, a дальше вы знаете. Не, топливо, конечно выгрузят и захоронят где пологается — сильного заражения не будет. Но там же еще куча хлама с наведенной радиацией который нужно утилизировать. А он неудобно под землей расположен.

            Короче, построят — я даже не сомневаюсь. И закопают скорее всего лет через 50, как вы и сказали. Но колючку по периметру все-же поставят и сторожа с ружьем. И будут ждать, пока «придумают, что с этим делать».
            • +2
              … а еще лет через 100 потеряют документацию, забудут о том, что там что-то было, еще через 50 — начнут копать. И накопают.
            • 0
              Строить там по-любому нельзя будет. Земледелием заниматься может и разрешат.

              А то как станцию демонтируют, сразу пшеницей и засеют. Ага.
              Есть ведь другие варианты. Просто оставить холм, засаженный кустами. Мало у нас таких холмов что-ли? Можно сделать какую-нибудь спортивную площадку, например дёрт для велосипедистов.

              Грунтовые воды проникнут в щелку, a дальше вы знаете.

              А дальше ничего не будет. Облучённое оборудование в основном герметично, сделано из нержавейки. Оно десятки лет выдерживало воду под диким давлением и температурой. Что ему эти грунтовые воды? Наконец грунтовые воды хорошо фильтруются в почве и радиоактивность никуда не денется.
  • +4
    Мне тут знакомый химик подсказывает, что та дрянь, которая там получается из расплава солей и радиоактивных изотопов, способна стальной легированный болт разъесть за месяц-другой. Интересно, что там за материалы предполагается использовать?
    • +3
      Ядро оригинального MSRE было сделано из графита, через которое пропускали инертные газы для отбора тепла. Так что всё норм.
      • 0
        Вопрос безопасности — что будет если накроется система пропускания газов, забьется канал или еще что.
        • 0
          Там отрицательная зависимость активности от температуры, при повышении температуры выше рабочей реактор глохнет, сам. Это один из их аргументов в пользу их реактора перед «классическими» водяными.
  • –2
    А как же реактор Росси?
  • +1
    ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%BD%D0%B0_%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%B0%D1%85_%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B9

    Гомогенные реакторы не нашли широкого применения вследствие высокой коррозии конструкционных материалов в жидком топливе, сложности конструкции реакторов на твёрдых гомогенных смесях, больших загрузок слабообогащённого уранового топлива и других причин.
  • +2
    Необходимость организовывать переработку топлива на АЭС.
    Более высокая коррозия от расплава солей.
    Более высокие дозовые затраты при проведении ремонта 1-го контура по сравнению с ВВЭР
    Низкий коэффициент воспроизводства (КВ ~ 1,06 для MSBR-1000) по сравнению с жидкометалическими реакторами с натриевым теплоносителем (КВ ~ 1,6 для БН-600, БН-800)
    Значительно большие (в 2—3 раза) по сравнению с водо-водяными реакторами выбросы трития, с которыми можно бороться подбором конструкционных материалов трубопроводов 1-го контура.
    Отсутствие конструкционных материалов.
    • +1
      Вкупе с дешевеющей нефтью (даже если начнётся «отскок», восстановление прежних цен — дело нескольких лет минимум) перспективы ещё более туманны.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.