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

Жатва Гиппократа Жатва Гиппократа

Что нового в медицине в последние 20 лет начавшегося века

Maxim
Достойны восхищения: фильмы о великих женщинах Достойны восхищения: фильмы о великих женщинах

Десять великих женщин, о которых сняли удивительные фильмы

Cosmopolitan
Что такое нейрофитнес и почему важно тренировать мозги Что такое нейрофитнес и почему важно тренировать мозги

Чтобы серое вещество не превратилось в серую массу, ему нужны нагрузки

GQ
Обида — «лучший» способ разрушить себя и отношения Обида — «лучший» способ разрушить себя и отношения

Обида — этот привычный сценарий может угрожать вашим отношениям

Psychologies
Все равно не приду Все равно не приду

Рассказ Алексея Сальникова об особенностях будней рабочего котельной

Esquire
Дай отдохнуть вибратору: три причины использовать пальцы для мастурбации Дай отдохнуть вибратору: три причины использовать пальцы для мастурбации

Веские причины отложить вибраторы в сторону

Cosmopolitan
От А до Я: что нужно знать, чтобы составить полезный рацион? От А до Я: что нужно знать, чтобы составить полезный рацион?

Основные принципы здорового питания и полезные советы для взрослых и детей

Домашний Очаг
Как стать блондинкой, сохранить цвет и не испортить волосы: советы топ-стилиста Как стать блондинкой, сохранить цвет и не испортить волосы: советы топ-стилиста

Все секреты перехода на "светлую сторону" (и обратно) раскрыл топ-стилист

Cosmopolitan
Врать по-русски: 9 фактов об «Охотниках на привале» Врать по-русски: 9 фактов об «Охотниках на привале»

Почему «Охотники на привале» – это картина-анекдот

Вокруг света
Что такое промышленный интернет вещей и зачем он нужен на производствах Что такое промышленный интернет вещей и зачем он нужен на производствах

Цифровизация касается не только домашних приборов

Популярная механика
Накатай мелодию: кто и как пишет музыку к российским фильмам? Накатай мелодию: кто и как пишет музыку к российским фильмам?

Какая музыка заиграет у вас в голове, если мы заговорим о российском кино?

Esquire
Не только окрошка. Вишисуаз, довга и еще 10 рецептов охлаждающих летних супов Не только окрошка. Вишисуаз, довга и еще 10 рецептов охлаждающих летних супов

Небанальные рецепты летних супов

Cosmopolitan
Отблагодарить по-свински Отблагодарить по-свински

Эти животные не раз жертвовали собой, спасая человечество от тяжелейших болезней

Вокруг света
Почему глобальное потепление угрожает разрушением зданий Почему глобальное потепление угрожает разрушением зданий

Потепление вредит не только живой природе, но и домам

Популярная механика
Как перестать обижаться на маму: рассуждает Михаил Лабковский Как перестать обижаться на маму: рассуждает Михаил Лабковский

Почти каждый из нас имеет обиды на мам и пап

Cosmopolitan
Тонкости создания собственного бренда и производства: история успеха Lelu Kids Тонкости создания собственного бренда и производства: история успеха Lelu Kids

Лена Лежнева делится опытом создания собственного успешного бренда

Cosmopolitan
Самая популярная песня в мире: это не рок и не хип-хоп Самая популярная песня в мире: это не рок и не хип-хоп

Пробуем разобраться в песенной арифметике и бухгалтерии

Playboy
«Игродром. Что нужно знать о видеоиграх и игровой культуре» «Игродром. Что нужно знать о видеоиграх и игровой культуре»

Отрывок из книги Александра Ветушинского об исследовании видеоигр

N+1
Как продать все, не имея ничего Как продать все, не имея ничего

Дропшипперы, сервисные партнеры и селлеры. Кто реально продает на маркетплейсах

Эксперт
5 увлекательных книг о луне, которые стоит почитать 5 увлекательных книг о луне, которые стоит почитать

Научно-популярных книги, которые способны развенчать все мифы о спутнике Земли

Популярная механика
Обмельчавшая Обмельчавшая

Какой была эталонная "Сплетница" и каково ее пересматривать в 2021.

Esquire
Ксения Драгунская. «Как выплакать тебя из сердца, скажи?» Ксения Драгунская. «Как выплакать тебя из сердца, скажи?»

Ксения Драгунская была удивительным человеком — щедрым, радостным, добрым

СНОБ
Это вам на вырост Это вам на вырост

Дизайнер Вардуи Назарян придумала ткань, которая прорастает цветами

Harper's Bazaar
Покатались и хватит: как слезть с «эмоциональных качелей»? Покатались и хватит: как слезть с «эмоциональных качелей»?

Если вам знакомы перепады настроения — это они, эмоциональные качели

Psychologies
7 способов говорить легко и непринужденно в любой ситуации 7 способов говорить легко и непринужденно в любой ситуации

Эти хитрости помогут вам говорить легко и ярко

Psychologies
Как увеличить свой доход, работая столько же: 5 советов эксперта Как увеличить свой доход, работая столько же: 5 советов эксперта

Многие женщины сталкиваются с тем, что они много работают, но мало зарабатывают

Cosmopolitan
«Катар разбил «стеклянный потолок»: директор Института кино в Дохе о том, как меняется положение арабских женщин «Катар разбил «стеклянный потолок»: директор Института кино в Дохе о том, как меняется положение арабских женщин

О «новой волне» арабского кино и роли женщин в его развитии

Forbes
Чем отличается кожа мужчин и женщин, и почему мужчинам тоже нужен ежедневный уход Чем отличается кожа мужчин и женщин, и почему мужчинам тоже нужен ежедневный уход

Чем отличается мужская кожа и как правильно за ней ухаживать

Популярная механика
Мумификация не отразила социальный статус древних жителей Канарских островов Мумификация не отразила социальный статус древних жителей Канарских островов

Антропологи выяснили рацион питания аборигенов с острова Гран-Канария

N+1
Сделай не сам: как упростить работу с самозанятыми Сделай не сам: как упростить работу с самозанятыми

Расширяется бизнес, наступил сезонный спрос на рынке, наличных сил не хватает?

Forbes
Открыть в приложении