Это первый в мире ядерный реактор, который не расплавится в случае аварии.
Атомная энергетика имеет множество плюсов и один огромный минус - аварии на АЭС чреваты повторением Чернобыля или Фукусимы. Но китайские ученые и инженеры сумели понять, как можно избежать этой опасности.
В Китае завершилось строительство уникального ядерного реактора, который способен предотвратить расплавление в случае аварии. Это достижение стало возможным благодаря экспериментам, проведенным учеными Университета Цинхуа, которые показали, что реакторы могут остывать без риска для окружающей среды даже при внезапном отключении электроснабжения. Новая конструкция реактора с галечным слоем (PBR) обладает уникальными характеристиками безопасности и может стать образцом для будущих АЭС, уверены ученые.
Большинство современных ядерных реакторов полагается на мощные системы охлаждения, использующие воду, углекислый газ, гелий, расплавленные металлы или соли для отвода избыточного тепла от реакторного ядра. Водяное охлаждение наиболее эффективно, но при отключении электропитания насосов вода может разлагаться на взрывоопасные водород и кислород, как это произошло на АЭС «Фукусима» в 2011 году. Газовые реакторы менее взрывоопасны, но и менее эффективны. Во всех случаях для предотвращения аварии требуется вмешательство человека.
Реактор с галечным слоем (PBR) может решить проблемы предыдущих конструкций благодаря встроенной «пассивной» системе безопасности. Вместо топливных стержней в PBR используются многочисленные мелкие топливные элементы в форме гальки с низкой плотностью энергии, окруженные графитом. Это позволяет равномерно распределять избыточное тепло между «гальками», улучшая его отвод.
До недавнего времени существовали только прототипы PBR в Германии и Китае. Однако Китай построил полномасштабный шаровый газоохлаждаемый реактор HTR-PM, коммерческая эксплуатация которого началась в декабре 2023 года. Для проведения испытаний инженеры отключили оба модуля HTR-PM при полной мощности. Результаты показали, что реактор самостоятельно охладился до стабильной температуры всего за 35 часов без использования каких-либо систем охлаждения.
Это первый случай успешного тестирования работающего ядерного реактора путем отключения охлаждения. Уникальная система HTR-PM позволила добиться таких результатов. Исследователи отмечают необходимость дополнительных испытаний, но они уверены, что конструкцию PBR можно будет применять в будущих решениях для повышения безопасности атомной энергетики.
Эти исследования, опубликованные в журнале Joule, открывают новые горизонты в области ядерной энергетики и подчеркивают важность разработки технологий, способных предотвратить катастрофы, защитить людей и окружающую среду.
Олег Павлов.
Фото: LEGION-MEDIA
