Лента TH Новости Альтернативная энергетика



Могут ли ториевые реакторы утилизировать оружейный плутоний?

∴ 247

Солевые реакторы и аккумуляторы были предложены еще в прошлом веке. Технологии восстанавливаются?

1249

Ториевые реакторы уже давно предлагаются как более чистая, более безопасная альтернатива традиционной ядерной энергетике. Российское исследование открыло новые возможности для старой технологии. Ученые из Томского политехнического университета (ТПУ) предложили проект ториевого реактора, который может сжигать оружейный плутоний, производя энергетическую и тепловую энергию при одновременном удалении ядерных отходов.

И это на фоне повышенного интереса к соляной энергетике.

Плутоний оружейного типа (плутоний-239) является одним из опасных радиоактивных побочных продуктов ядерной энергетики. Период полураспада составляет более 24 000 лет. Такой продукт крайне дорого хранить и утилизировать. А если вещество повторно использовать, оно требует химической обработки, которая может быть дорогостоящей и сложной.

Но у нас есть торий. Этот элемент менее редкий, более чистый и эффективный, чем уран, поэтому ториевые реакторы уже давно предлагаются в качестве жизнеспособной альтернативы обычным ядерным реакторам. К сожалению, свойства, которые делают торий привлекательным, вызывают новые препятствия.

Если в ядерном реакторе начинается цепная реакция, то она продолжается, пока есть топливо. Нейтроны поражают ядра атомов источника топлива (обычно урана), разбивая его на его компоненты и выделяя энергию. Из-за этого происходит выброс нейронов, которые, в свою очередь, могут быть использованы для деления других атомов.

Проблема заключается в том, что самоподдерживающийся цикл может также привести к взрыву. Если операторы потеряют контроль над температурой реакции, мы увидим такие же последствия, что были в Чернобыле и Фукусиме.

Сам по себе торий не может поддерживать этот цикл обратной связи. Это означает, что он не выйдет из-под контроля самостоятельно. Но для производства энергии он нуждается в каком-то инициаторе. В другом радиоактивном материале.

Российские исследователи планируют использовать оружейный плутоний для того, чтобы подпитывать эту реакцию, предоставляя реактору преимущества безопасности тория, а также утилизируя ядерные отходы. По словам команды, реактор может сжигать почти весь плутоний, а полученный материал представляет собой смесь графита, плутония и других продуктов распада, которые больше не представляют ядерной угрозы.

В советское время было накоплено большое количество оружейного плутония. Стоимость хранения этого топлива огромна, и его нужно утилизировать. В США он химически перерабатывается и сжигается, а в России он сжигается в реакторах, однако некоторое количество плутония все еще остается. Наша технология предлагает утилизировать оружейный плутоний. После чего, в ториевых реакторах можно будет использовать классический уран-235 или уран- 233.Автор исследования Сергей Беденко.

Предлагаемый ториевый реактор имеет и другие преимущества. Для установки требуется относительно низкая входная энергия – от 60 МВт, что делает реакторы на 50 процентов более эффективными, чем конкуренты. По словам исследователей, отработанное тепло может также использоваться для опреснения воды или для производства водородного топлива.

Основным преимуществом таких станций будет их многофункциональность. Во-первых, мы эффективно утилизируем одно из самых опасных радиоактивных топлив в ториевых реакторах, во-вторых, мы генерируем электроэнергию и тепло, в-третьих, с ее помощью можно будет развивать промышленное производство водорода.Автор исследования Сергей Беденко.

Ториевые реакторы обсуждались с середины прошлого века. Но технология никогда не была успешно развита. Возобновленный акцент на экологически чистой энергии заставил ученых экспериментировать с ториевой ядерной энергетикой. И эта последняя разработка может запустить новый виток в энергетике.

Филипп Дончев