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

8 важных фактов о Пьере Кардене: каким вошел в историю прославленный модельер 8 важных фактов о Пьере Кардене: каким вошел в историю прославленный модельер

Факты о жизни французского модельера Пьера Кардене

Forbes
Что такое постпанк: 5 фактов о мрачном (но не всегда) жанре Что такое постпанк: 5 фактов о мрачном (но не всегда) жанре

Постпанк — музыка, которая всегда живее всех живых

Playboy
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
Смерти нет: ВИЧ-диссиденты, которые не верят в существование СПИДа Смерти нет: ВИЧ-диссиденты, которые не верят в существование СПИДа

Кто такие ВИЧ-диссиденты?

Cosmopolitan
5 документальных фильмов о спорте, которые стоит посмотреть на Netflix 5 документальных фильмов о спорте, которые стоит посмотреть на Netflix

Главные спортивные документалки от Netflix: про стероиды, НБА и многое другое

GQ
Подписчики, лайки, реакции: как стать популярной в инстаграме Подписчики, лайки, реакции: как стать популярной в инстаграме

Как стать популярнее в инстаграме, чтобы лайки и фолловеры начали расти?

Cosmopolitan
Цифровое бессмертие: будем ли мы жить в компьютере после смерти тела Цифровое бессмертие: будем ли мы жить в компьютере после смерти тела

Зачем искать эликсир вечной жизни, если можно оцифровать мозг?

СНОБ
5 российских ученых, которые были двоечниками и хулиганами 5 российских ученых, которые были двоечниками и хулиганами

Кто из российских деятелей науки прослыл задирой или хулиганом в юные годы?

Культура.РФ
Блогер Блогер

Секреты блогеров: как попасть в тренды и сколько можно заработать?

Лиза
4 факта о тестостероне, которые должен знать каждый мужчина 4 факта о тестостероне, которые должен знать каждый мужчина

Пора узнать больше о тестостероне — важном компоненте твоего здоровья.

Playboy
“Вас тут не стояло!” 5 самых скандальных знака зодиака “Вас тут не стояло!” 5 самых скандальных знака зодиака

О любви к скандалам и бурным выяснениям отношений некоторых знаков зодиака

Cosmopolitan
Не используйте приложения для отслеживания подписчиков, если не хотите, чтобы Instagram вас забанил Не используйте приложения для отслеживания подписчиков, если не хотите, чтобы Instagram вас забанил

Почему Instagram так любит нас банить

Популярная механика
«Вот будет лето, поеду на дачу!»: фильмы и сериалы про дачный отдых «Вот будет лето, поеду на дачу!»: фильмы и сериалы про дачный отдых

Фильмы и сериалы, где важной для сюжета локацией становилась дача

Cosmopolitan
Геном дрожжей отредактировали в космосе Геном дрожжей отредактировали в космосе

В космосе в геном дрожжей внесли двухцепочечные разрывы, чтобы исследовать ДНК

N+1
Как общаться с нетактичными людьми: 5 действенных стратегий Как общаться с нетактичными людьми: 5 действенных стратегий

Как защититься и добиться своего в общении с непростыми людьми

Psychologies
Питание ребенка до года: как совместить прикорм и кормление грудью? Питание ребенка до года: как совместить прикорм и кормление грудью?

Врач-педиатр — о том, как совместить грудное вскармливание и «взрослое питание»

9 месяцев
Сатиновые панталоны и ямки для ног: как занимались в СССР спортом наши бабушки Сатиновые панталоны и ямки для ног: как занимались в СССР спортом наши бабушки

Развитие массового спорта в СССР — Всеобуч, Спортинтерн и Спартакиада

Cosmopolitan
Физики заявили, что нашли способ решить парадокс кота Шрёдингера Физики заявили, что нашли способ решить парадокс кота Шрёдингера

Судьба самого знаменитого в мире кота в коробке наконец прояснится!

Maxim
Как помочь ребенку не забыть английский за лето Как помочь ребенку не забыть английский за лето

Как сохранить знания английского языка у ребенка?

Psychologies
17 cамых сексуальных героинь современных сериалов 17 cамых сексуальных героинь современных сериалов

У тебя встреча с самыми зажигательными героинями сериалов

Maxim
Почему россиянки ненавидят Меган Маркл и так любят Кейт Миддлтон Почему россиянки ненавидят Меган Маркл и так любят Кейт Миддлтон

Почему одни обожают Кейт Миддлтон, а другие — Меган Маркл?

Cosmopolitan
Усиленный апоптоз помог галапагосским черепахам снизить риск заболеть раком Усиленный апоптоз помог галапагосским черепахам снизить риск заболеть раком

Это позволяет им вырастать до крупных размеров и жить более 150 лет

N+1
Как повысить самооценку, изменив свое мышление Как повысить самооценку, изменив свое мышление

Какой образ мыслей может научить нас уважать себя?

Psychologies
Анекдот пропагандиста Анекдот пропагандиста

Турецкий султан так никогда и не получил легендарное письмо казаков

Вокруг света
Палеогенетики не нашли свидетельств миграции в древний ближневосточный центр Алалах Палеогенетики не нашли свидетельств миграции в древний ближневосточный центр Алалах

Останки единственной женщины неместного происхождения обнаружили в Алалахе

N+1
Как Иван Александрович в Канны ездил. Колонка Ивана Дорна для Esquire Как Иван Александрович в Канны ездил. Колонка Ивана Дорна для Esquire

Иван Дорн делится впечатлениями: Канны и съемки у Кирилла Серебренникова

Esquire
Появление стремян в Византии связали с влиянием разных народов и самостоятельными опытами Появление стремян в Византии связали с влиянием разных народов и самостоятельными опытами

Изучение самых ранних образцов стремян выявило большое разнообразие их форм

N+1
Топ-10: классические триллеры, которые лишат тебя сна Топ-10: классические триллеры, которые лишат тебя сна

Самые крутые триллеры, качество которых не подлежит сомнению

Cosmopolitan
Потеря ребенка и борьба с зависимостью: личные драмы певицы МакSим Потеря ребенка и борьба с зависимостью: личные драмы певицы МакSим

МакSим часто вдохновляется личным опытом, ей пришлось пережить немало трудностей

Cosmopolitan
Ведет двойную игру Ведет двойную игру

Актриса Джоди Комер рассказала о невероятных трюках и отношениях с видеоиграми

Grazia
Открыть в приложении