Учёные разработали уникальный ядерный реактор размером с небольшую комнату

Несмотря на то, что многие считают ядерную энергетику технологией будущего, способной предотвратить изменение климата, она по-прежнему остаётся опасной областью, где малейший сбой может обернуться страшной катастрофой. Сами же современные атомные электростанции — это громоздкие сооружения, окружённые обширными зонами безопасности.

Но что вы скажете о ядерном реакторе, который занимает площадь небольшой комнаты и не требует таких серьёзных мер предосторожности при обращении?

Уникальный ядерный реактор

Это не фантазия из романа о далёком будущем. Такой реактор уже разработали учёные из частного американского университета Бригама Янга. Отличие мини-реактора от предшественников — уникальный способ охлаждения и хранения радиоактивных отходов, которые возникают при атомном распаде и представляют большую опасность, так как в течение сотен тысяч лет испускают тепло, приводящее к перегреву реактора, и ионизирующее излучение, губительное для всего живого.

На современных атомных электростанциях вопрос отведения тепла решается за счёт прогона через систему потока воды. Это предотвращает перегрев, который грозит взрывом и радиационной катастрофой. Но сбои в такой конструкции могут случаться, приводя к необратимым последствиям: стоит только вспомнить катастрофу на Чернобыльской АЭС, которая произошла, в том числе, и из-за проблем с системой охлаждения.

В новом же реакторе, разработанном американскими учёными, все продукты распада предлагается содержать в особой расплавленной соли, которая одновременно выступит в роли вещества, отводящего излишки тепла от реактора. Температура плавления используемой учёными соли чрезвычайно высока — около 550°C.

 

Таким образом, даже если в неё будут погружаться очень горячие продукты реакции, она не сможет разогреться до уровня кипения. Погружаясь в расплав соли, радиоактивные элементы будут достаточно быстро остывать. А после расплавления соль кристаллизуется и поглотит излучаемое радиоактивными отходами тепло, что сведёт к минимуму угрозу перегрева и взрыва станции.

В качестве топлива нового реактора предлагается использовать уран, полученный из другого элемента — тория. Этот вид ядерного топлива не производит побочных продуктов, испускающих радиоактивное излучение в течение долгого времени.

Полезные вещества из ядерных отходов

Новая технология решает и сам вопрос захоронения продуктов ядерной реакции: если они все будут безопасно содержаться в реакторной соли, то не будет необходимости постоянно переносить их куда-то в другое место. Более того, это позволит совместить "приятное с полезным" — и получать из ядерного топлива не только энергию, но и полезные вещества.

Дело в том, что из продуктов распада радиоактивных элементов можно "выудить" немало полезных веществ:

• золото,
• платина,
• неодим,
• кобальт-60 (используется в стерилизации и медицине),
• молибден-99 (очень дорогой элемент, применяемый в медицинском сканировании).

"Добывать" все эти полезные вещества из современных атомных реакторов не представляется возможным — и остаётся лишь догадываться, какие объёмы ценных элементов теряются человеком в процессе захоронения ядерных отходов. Если новая технология производства атомной энергии станет массовой, то редкие вещества станут дешевле и доступнее для человека.

Что очень важно, руководитель исследования Мэтью Меммотт подчеркнул, что соль, используемую в реакторе, можно бесконечное число раз полностью очищать от продуктов распада, снова и снова делая её пригодной для повторного применения. Технология новой атомной мини-станции оказывается ещё и весьма экономичной.

Компактный размер реактора

Ценна в перспективной технологии и значительная экономия пространства. Если "классические" атомные реакторы, как уже упоминалось, занимают огромные территории, большая часть которых играет примитивную роль "барьера" для защиты от радиационной опасности, то изобретённая в университете Бригама Янга станция в силу пониженной опасности занимает площадь всего 1,2 м на 2,1 м. При этом, мощи такого мини-реактора хватит, чтобы обеспечить электроэнергией примерно тысячу домов! Как сообщил изданию "The Register" господин Меммотт, мощность реактора составит приблизительно 10 мегаватт.

 

Все необходимые для работы реактора системы спроектированы таким образом, что идеально разместятся на 12-метровом грузовике. Такая мобильность позволит обеспечивать энергией не только большие города, но и очень отдалённые поселения.

Партнёр проекта мини-реактора — "Alpha Tech Research Group", директором и старшим техническим консультантом которой по совместительству является профессор Мэтью Меммотт, уже представил на своём сайте описание и концепты инновационной атомной станции, а также уточнил, что соль, используемая в составе реактора, содержит в составе фтор.

Рассказывая об изобретении, способном произвести революцию в ядерной энергетике, Меммотт проводит аналогию с громадными и примитивными электронно-вычислительными машинами прошлого и крошечными мощными кремниевыми электронными чипами настоящего.

"В течение последних 60 лет люди подсознательно убеждены, что ядерная энергетика — это нечто неприятное, габаритное и опасное, — делится своими соображениями учёный. — Это представление основано на потенциальных проблемах первого поколения [атомных реакторов], но иметь реактор на расплавленной соли — то же самое, что иметь кремниевый чип. Мы можем создавать более маленькие, более безопасные и более дешёвые реакторы и избавиться от данных проблем".

 

Детали нового изобретения впечатляют и обнадёживают. Возможно, именно к этой сфере науки стоит внимательно присмотреться современным инженерам и проектировщикам. Ведь только сделав ядерные технологии достаточно надёжными, внушающими доверие и максимально безопасными, мы действительно сможем с уверенностью сказать: за атомной энергетикой — будущее!