Почему один из богатейших людей на Земле инвестирует в АЭС нового типа

Популярная механикаБизнес

Атомный реактор Билла Гейтса

Почему один из богатейших людей на Земле инвестирует в АЭС нового типа. Разбираем проект TerraPower Natrium по косточкам, от топлива до цен.

Александр Березин

Фото: Gates Notes

Попытки развитых стран перейти на энергию солнечных и ветряных электростанций проходят не всегда блестяще. Зимой недостаток производства такой «чистой» энергии особенно заметен, и пока его приходится закрывать тепловыми и атомными станциями. Но ТЭС, работающие на ископаемом топливе, в будущее не попадут, а АЭС вне России, Китая и Южной Кореи стоят безумно дорого, регулируются невероятно строго, и строят их мало.

Основанный Биллом Гейтсом стартап TerraPower планирует решить все эти проблемы разом. Для этого он построит в Вайоминге (на месте старой угольной ТЭС) принципиально новую АЭС. При электрической мощности в 345 МВт она будет сравнительно недорогой, и, в теории, сможет стать уникальным стабилизирующим фактором для энергосистемы будущего. Но насколько реальны эти перспективы? Не пропадут ли инвестиции Гейтса – и гранты американского министерства энергетики на сотни миллионов долларов?

Быстрые нейтроны

В ходе ядерных реакций выделяются быстрые нейтроны. Они сталкиваются с новыми ядрами атомов топлива, вызывая их деление. Чтобы эти частицы чаще попадали в ядра урана-235, и реакция проходила стабильно, их нужно замедлить до невысокой «тепловой» скорости. Поэтому в подавляющем большинстве действующих сегодня реакторов используются замедлители, такие как графит или просто вода, которая также нужна и в качестве теплоносителя, выносящего тепло из реактора к парогенераторам.

Однако для урана-238 такие тепловые нейтроны слишком медленны, а ведь этого изотопа в ядерном топливе в разы больше, чем 235-го. В природных рудах эта разница доходит до 140 раз. Неудивительно, что и в России, и за рубежом одним из перспективных направлений атомной энергетики стали реакторы, не использующие замедлитель и способные работать на быстрых нейтронах (РБН). А это значит, что охлаждать тепловыделяющие элементы должна не вода, замедляющая нейтроны, а какой-то другой теплоноситель, который их не тормозит.

В поисках подходящего вещества ученые опробовали свинцово-висмутовые смеси и даже ртуть, но обнаружили, что при высоких температурах они вызывают быструю коррозию стальных труб. В итоге самым перспективным оказался жидкий натрий. «Все работающие в мире сегодня "быстрые" реакторы – натриевые, – рассказал нам инженер-физик, специалист в области радиоэкологии Дмитрий Горчаков. – Точнее говоря, оба: БН-600 и БН-800, работающие в нашей стране и пока единственные быстрые реакторы на АЭС».

2df147603782ebd3f42f2ec53f9a2678.jpeg
Проект экспериментальной АЭС Terrapower. Фото: Terrapower

Жидкий натрий

Конечно, есть у натрия и недостаток: невероятная химическая активность. Этот щелочной металл воспламеняется даже при контакте с водой и воздухом, из-за чего пришлось закрыть экспериментальный РБН на японской АЭС Мондзю. Однако гейтсовский стартап TerraPower выбрал именно этот теплоноситель, подчеркнув это даже в названии своего будущего реактора: Natrium.

«Дело в том, что на химической активности недостатки натрия практически заканчиваются, а дальше начинаются преимущества, – говорит Дмитрий Горчаков. – В обычных реакторах теплоносителем выступает вода, а ее греть выше 330 °C сложно даже под давлением. Натрий же кипит только при 883 °C. Это позволяет нагревать его в реакторе до 550 °C — куда сильнее воды, и при этом еще остается большой запас до кипения, что важно для безопасности. Поэтому тепловой КПД натриевых реакторов достигает 42% (как у БН-600) против 32-37% у "водяных"». Стоит добавить, что в случае Terra Power этот показатель, видимо, должен быть еще выше. Тепловую мощность реактора планируют в 840 МВт, а электрическую — 345 МВт, что указывает на КПД в 44,6%.

Еще одно преимущество натрия перед водой – давление. Воду для водяных реакторов греют под давлением в 160 атмосфер, для чего стенки корпуса приходится делать толстыми, как на линкорах прошлого. Давление не только делает его дороже, но и создает угрозу разрыва при сбоях с охлаждением, как это случилось на АЭС Фукусима-1. Natrium, как и российские РБН, будет держать натрий при давлении, близком к атмосферному.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Северная доставка Северная доставка

Как компания из Архангельска стала крупнейшим игроком на рынке фудтеха

Forbes
Сон в летнюю ночь Сон в летнюю ночь

Почему возникает бессонница? Причин много и они не всегда очевидны

Лиза
Я делаю, что хочу ...и наслаждаюсь этим! Я делаю, что хочу ...и наслаждаюсь этим!

Ольга Бузова достигла того уровня свободы, когда она живет так, как хочет

Playboy
Как не угодить в юридическую ловушку маркетплейса. Чек-лист для производителей и поставщиков от юристов Как не угодить в юридическую ловушку маркетплейса. Чек-лист для производителей и поставщиков от юристов

Несколько пунктов в офертах маркетплейсов, которые могут подпортить вам жизнь

Inc.
Инбридинг и гемолитическая болезнь плода повлияли на вымирание неандертальцев Инбридинг и гемолитическая болезнь плода повлияли на вымирание неандертальцев

Генетики проанализировали четыре древних генома архаичных людей

N+1
На дистанции: почему мы боимся сближаться с партнером На дистанции: почему мы боимся сближаться с партнером

Как удержать баланс между «Я» и «мы» и дорастить брак до партнерского?

Psychologies
Битва за плиту: почему большинство шеф-поваров — мужчины и как изменить эту ситуацию Битва за плиту: почему большинство шеф-поваров — мужчины и как изменить эту ситуацию

C какими препятствиями сталкиваются женщины, строящие карьеру в индустрии еды

Forbes
«Неформальная история итальянской спортивной одежды»: C.P. Company отмечают 50-летний юбилей выходом книги-монографии «Неформальная история итальянской спортивной одежды»: C.P. Company отмечают 50-летний юбилей выходом книги-монографии

Виртуальное путешествие по истории итальянской спортивной одежды

Esquire
Зависит от возраста: как правильно худеть в 30, 40 и 50 лет Зависит от возраста: как правильно худеть в 30, 40 и 50 лет

Почему при похудении стоит принимать во внимание возраст

Cosmopolitan
«Забирайте нашу монетизацию, только отстаньте»: ViralHog скупает вирусные видео для перепродажи — и раздражает блогеров «Забирайте нашу монетизацию, только отстаньте»: ViralHog скупает вирусные видео для перепродажи — и раздражает блогеров

Как ViralHog угрожает и притесняет блогеров

VC.RU
Ученые выяснили, как слизевик без мозга может ориентироваться в окружающей среде и принимать решения Ученые выяснили, как слизевик без мозга может ориентироваться в окружающей среде и принимать решения

Отсутствие мозга мешает ориентироваться в пространстве не всем существам

Популярная механика
Езда с просроченными правами в 2021: все нюансы и штрафы Езда с просроченными правами в 2021: все нюансы и штрафы

Все, что нужно знать о езде с просроченными и недействительными правами

РБК
Биография хаоса Биография хаоса

«Заппа» — хулиганский и жестокий фильм о свободе и любви

Weekend
Правило № 64: Все в твоих руках. И даже я Правило № 64: Все в твоих руках. И даже я

Коуч Алексей Ситников проводит мастер-класс по самопрограммированию

Tatler
Кошки против собак: выбор домашнего питомца разрушил отношения пары Кошки против собак: выбор домашнего питомца разрушил отношения пары

Как разногласия, касающиеся домашних питомцев, могут разрушить отношения

Psychologies
«УМК» удваивает надои «УМК» удваивает надои

Компания построит комплекс на 8 тыс. голов КРС

Агроинвестор
6 жутких документальных фильмов про маньяков 6 жутких документальных фильмов про маньяков

Реальные киноистории о расследованиях серийных убийств и психологии преступников

GQ
«Мой выбор — не гнаться за молодостью и быть счастливой» «Мой выбор — не гнаться за молодостью и быть счастливой»

Нашей героине пятьдесят пять лет, и она уверена, что морщины — это красиво

Psychologies
Русский Джобс: каким был сооснователь Русский Джобс: каким был сооснователь

Коллеги и друзья Ильи Сегаловича пытаются описать масштаб его личности

Esquire
Чучхе навсегда: все, что нужно знать о Северной Корее Чучхе навсегда: все, что нужно знать о Северной Корее

Правительственный эксперимент Северной Кореи

Maxim
Грязные игры Грязные игры

Вольная дачная жизнь открывает перед малышами новые возможности

Лиза
Как пережить жару, холод и стресс: советы «Ледяного человека» Как пережить жару, холод и стресс: советы «Ледяного человека»

Вим Хоф известен как человек, умеющий переносить экстремальный холод

Популярная механика
Три кита, на которых стоят гармоничные отношения Три кита, на которых стоят гармоничные отношения

Какие отношения можно назвать гармоничными и здоровыми?

Psychologies
Как освободить оперативную память на компьютере Как освободить оперативную память на компьютере

Пять способов освободить пару лишних гигабайт «оперативки» своего компьютера

CHIP
Как данные об океане за XIX век помогут нам предсказывать последствия изменения климата Как данные об океане за XIX век помогут нам предсказывать последствия изменения климата

Создана модель прогнозирования уровня солености океанов

Популярная механика
«У Алисы нет проблем. У нее все прекрасно». История девятилетней девочки-вундеркинда, которая сдала ЕГЭ, а теперь поступает в МГУ «У Алисы нет проблем. У нее все прекрасно». История девятилетней девочки-вундеркинда, которая сдала ЕГЭ, а теперь поступает в МГУ

Стоит ли радоваться за девятилетнюю девочку, которая поступает в МГУ?

СНОБ
За люриком под парусами За люриком под парусами

Странные чувства теребят меня после очередной северной экспедиции

Наука и жизнь
Как перестать всем угождать и наконец начать жить Как перестать всем угождать и наконец начать жить

Бывает ли у вас ощущение, что вы не справляетесь... с этой жизнью?

Psychologies
7 простых идей летних образов, которые выделят тебя из толпы 7 простых идей летних образов, которые выделят тебя из толпы

7 актуальных идей для городских комплектов, чтобы выделиться из толпы

Cosmopolitan
Гарантийный случай Гарантийный случай

Рассказ Алексея Поляринова о производственной травме писателя

Esquire
Открыть в приложении