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

«Да» это «да» или «нет»? Как понять, когда женщина согласна «Да» это «да» или «нет»? Как понять, когда женщина согласна

Как определить, согласна ли женщина на секс

СНОБ
Фразы, по которым можно распознать нарциссов Фразы, по которым можно распознать нарциссов

Распознать нарциссов можно по определенным фразам, мы собрали их для вас

Psychologies
Сила воли: что мешает нам добиваться цели Сила воли: что мешает нам добиваться цели

Проблема отсутствия силы воли – в образе жизни, который ее ослабляет

Psychologies
5 стыдных вопросов про вакуумную бомбу 5 стыдных вопросов про вакуумную бомбу

Знаешь, что по мощности она уступает только ядерным зарядам?

Maxim
Маршрутка для олимпийского мишки. Как выглядел главный автомобиль Олимпиады-80 Маршрутка для олимпийского мишки. Как выглядел главный автомобиль Олимпиады-80

Олимпийский РАФ: с холодильником и кондиционером, но фанерным полом

Maxim
5 фильмов о знаменитых дизайнерах, которые помогут разбираться в моде 5 фильмов о знаменитых дизайнерах, которые помогут разбираться в моде

Эффектные байопики о кутюрье с мировым именем

GQ
Хочется только воды и фруктов! Почему в жару опасно мало есть Хочется только воды и фруктов! Почему в жару опасно мало есть

Как летнее «голодание» может нанести организму серьезный ущерб

Cosmopolitan
Сывороточный белок превратили в термостойкий пенопласт Сывороточный белок превратили в термостойкий пенопласт

Ученые разработали материал, выдерживающий нагрев до 180 градусов Цельсия

N+1
10 фраз, которые лучше никогда не произносить 10 фраз, которые лучше никогда не произносить

Фразы, которые могут больно ранить, обесценить или просто расстроить других

Psychologies
10 советов фитнес-новичку: что нужно купить в первую очередь? 10 советов фитнес-новичку: что нужно купить в первую очередь?

Список 10 действительно необходимых предметов в спортзале

Cosmopolitan
Герои фильмов и сериалов, лиц которых мы никогда не видели. Часть II Герои фильмов и сериалов, лиц которых мы никогда не видели. Часть II

Закадровые персонажи, которые вошли в историю кинематографа

Maxim
Даже и не пробуй: как таблетки для похудения разрушают здоровье Даже и не пробуй: как таблетки для похудения разрушают здоровье

Способов похудеть великое множество: диеты, спорт, может быть, лекарства?

Cosmopolitan
Овсянка, мэм! Твой уход за волосами больше не будет прежним Овсянка, мэм! Твой уход за волосами больше не будет прежним

Овес был популярным средством для лечения кожи на протяжении веков

Cosmopolitan
Уикенд в Сибири: чем можно заняться на выходных в Горном Алтае Уикенд в Сибири: чем можно заняться на выходных в Горном Алтае

Горный Алтай: как отдохнуть, чтобы остались незабываемые впечатления?

Playboy
Препарат от целиакии прошел вторую фазу клинических испытаний Препарат от целиакии прошел вторую фазу клинических испытаний

Он препятствовал разрушению ворсинок кишечника и уменьшал воспаление

N+1
В ожидании феи-крестной: чему не стоит учиться у сказочных героинь? В ожидании феи-крестной: чему не стоит учиться у сказочных героинь?

Почему далеко не всегда стоит брать пример с героинь наших любимых сказок?

Psychologies
Косметика от звезд: кто оказался крут, а кто провалился Косметика от звезд: кто оказался крут, а кто провалился

Многие селебрити запускали бренды косметики. Кому из них удалось удержаться?

Cosmopolitan
Бедра: 5 причин женского недовольства Бедра: 5 причин женского недовольства

Почему нам почти всегда кажется, что с нашими бедрами что-то не так

Cosmopolitan
Стоит ли бояться применения искусственного интеллекта в медицинской диагностике Стоит ли бояться применения искусственного интеллекта в медицинской диагностике

Что такое ИИ и как он применяется в медицинской диагностике?

Популярная механика
Российские археологи нашли в Фанагории древний клад из 80 монет Российские археологи нашли в Фанагории древний клад из 80 монет

Артефакты относятся к VI веку нашей эры

N+1
Неизвестные герои: 6 забытых ученых, совершивших переворот в науке Неизвестные герои: 6 забытых ученых, совершивших переворот в науке

Многие гении, кардинально изменившие мир, порой остаются в тени

Вокруг света
Полуфабрикаты: как автомобили из СССР дорабатывали для зарубежного покупателя Полуфабрикаты: как автомобили из СССР дорабатывали для зарубежного покупателя

Тушь, помада, накладные ресницы: советский автопром за границей

Вокруг света
Одежда – новая литература Одежда – новая литература

Ближайшие 15 лет мода затронет не только гардероб, но и дополненную реальность

Популярная механика
Лавовые купола: насколько они опасны? Лавовые купола: насколько они опасны?

Развитие лавовых куполов — процесс, связанный с изменением вязкости магмы

Наука и жизнь
Отрывок из книги «Тело папы» — о том, как Папы Римские мечтали о долголетии, боялись смерти и спорили о бессмертии души Отрывок из книги «Тело папы» — о том, как Папы Римские мечтали о долголетии, боялись смерти и спорили о бессмертии души

Итальянский медиевист написал книгу про страх и ненависть абсолютных монархов

СНОБ
Какую музыку слушать (и под какую танцевать) до конца лета: советуют Cream Soda и Feduk Какую музыку слушать (и под какую танцевать) до конца лета: советуют Cream Soda и Feduk

Feduk рассказывает о работе с Cream Soda и делится любимыми летними треками

Esquire
Биологи сняли на видео глубоководного прозрачного осьминога Биологи сняли на видео глубоководного прозрачного осьминога

Биологи получили редкие видеозаписи почти прозрачного стеклянного осьминога

N+1
Дрессировка, клевета и триангуляция: как противостоять токсичным людям, нарциссам и манипуляторам Дрессировка, клевета и триангуляция: как противостоять токсичным людям, нарциссам и манипуляторам

Отрывок из книги «Токсичные люди» о некоторых нарциссических приемах

Forbes
Ольга Бузова, Ксения Собчак, Земфира: 9 самых успешных представительниц шоу-бизнеса Ольга Бузова, Ксения Собчак, Земфира: 9 самых успешных представительниц шоу-бизнеса

Рассказываем о женщинах, которые вошли в список «50 самых успешных звезд»

Forbes
5 модных утренних ритуалов, которые могут провоцировать тревогу и стресс 5 модных утренних ритуалов, которые могут провоцировать тревогу и стресс

Как «правильное» модное утро может нанести вред психике?

Psychologies
Открыть в приложении