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

Серийного убийцу «Фантома из Хайльбронна» не могли поймать 16 лет. Просто его никогда не существовало Серийного убийцу «Фантома из Хайльбронна» не могли поймать 16 лет. Просто его никогда не существовало

Следователи 16 лет искали преступника, которого не существовало в реальности

Популярная механика
Полуголые и смешные: как выглядят звезды шоу «Женский стендап» в бикини Полуголые и смешные: как выглядят звезды шоу «Женский стендап» в бикини

Пляжные снимки звезд шоу «Женский стендап»

Cosmopolitan
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Убойный футбол: 10 диких игр с мячом Убойный футбол: 10 диких игр с мячом

Забавные предки и не менее веселые потомки футбола

Вокруг света
Курсы по кибербезопасности и повышению самооценки: как корпорации поддерживают девочек Курсы по кибербезопасности и повышению самооценки: как корпорации поддерживают девочек

Крупные компании, которые стремятся переломить гендерные стереотипы

Forbes
Яйца по-шотландски: классический рецепт британских поваров Яйца по-шотландски: классический рецепт британских поваров

Яйца по-шотландски — рецепт XIX века

Вокруг света
«Я без тебя не смогу»: эта фраза разрушает мою жизнь «Я без тебя не смогу»: эта фраза разрушает мою жизнь

Где черта, за которой любовь становится лишь способом справиться с тревогой?

Psychologies
Честное «Удовольствие»: в прокат выходит фильм про порноиндустрию без нотаций и шок-контента Честное «Удовольствие»: в прокат выходит фильм про порноиндустрию без нотаций и шок-контента

Как «Удовольствие», несмотря на провокационную тему порно, понравился многим

Forbes
10 лучших ужастиков для летнего вечера 10 лучших ужастиков для летнего вечера

ТОП-10 самых страшных фильмов ужасов

Cosmopolitan
«Опять свинарник развел!»: что делать с беспорядком в комнате ребенка? «Опять свинарник развел!»: что делать с беспорядком в комнате ребенка?

Нужно ли приучать детей к уборке?

Psychologies
Какие плавки надевать на пляж, а какие — в бассейн Какие плавки надевать на пляж, а какие — в бассейн

Купальный дресс-код для настоящих джентльменов на отдыхе!

Maxim
Как приманить удачу: 4 секрета везучих людей Как приманить удачу: 4 секрета везучих людей

Удача — это внутренняя позиция, а не стечение обстоятельств

Psychologies
Маркс, The Smiths и микстейп Маркс, The Smiths и микстейп

О «Магазинных воришках всего мира» — самом музыкальном фильме лета

Weekend
«Конфиденциальный поставщик механизмов»: CEO Parmigiani Fleurier Гвидо Террени о настоящем и будущем мануфактуры «Конфиденциальный поставщик механизмов»: CEO Parmigiani Fleurier Гвидо Террени о настоящем и будущем мануфактуры

Гвидо Террени — как превратить мануфактуру в лидера рынка?

Forbes
Знай наших! Любимые русские фильмы западных звёзд Знай наших! Любимые русские фильмы западных звёзд

Русские фильмы, которые иностранные режиссёры и актёры называли своими любимыми

Cosmopolitan
Перепрясть солому в золото: почему женщины чаще страдают депрессией Перепрясть солому в золото: почему женщины чаще страдают депрессией

Отрывок из книги «Кто я без тебя?» Урсулы Нубер о тяжелом бремени женщин

Forbes
Как сказать партнеру о том, что вы хотите расстаться Как сказать партнеру о том, что вы хотите расстаться

Эти четыре правила помогут вам экологично расстаться с партнером

Psychologies
Виртуальный интерлайн: реальные полеты в любую точку мира Виртуальный интерлайн: реальные полеты в любую точку мира

У онлайн-тревел-агентств появился козырь — виртуальный интерлайн

Популярная механика
Холодный расчет Холодный расчет

Какие десерты можно есть летом без вреда для фигуры?

Лиза
Психологические проблемы, которые мешают успеху при ЭКО Психологические проблемы, которые мешают успеху при ЭКО

Какие эмоциональные сложности встречаются на пути к материнству

Psychologies
Три кубита вычислителя Zuchongzhi в сотни раз усложнили задачу генерации случайной строки Три кубита вычислителя Zuchongzhi в сотни раз усложнили задачу генерации случайной строки

Вычислитель Zuchongzhi оказался мощнее Sycamore компании Google

N+1
Вселенная слышит тебя: сериалы о гадалках, медиумах и потустороннем мире Вселенная слышит тебя: сериалы о гадалках, медиумах и потустороннем мире

Чем загадочнее, тем лучше — вот девиз нашей подборки сериалов

Cosmopolitan
Роковые пари Роковые пари

Как публичные споры известных миллиардеров отражаются на заработках инвесторов

Forbes
Самые безумные теории заговора про Луну Самые безумные теории заговора про Луну

Нацистские базы, космическая станция инопланетян и авария СССР — мифы про Луну

Maxim
В какие часы лучше всего пить кофе В какие часы лучше всего пить кофе

Когда стоит пить кофе?

Psychologies
«Король-солнце»: блеск и затмение абсолютизма «Король-солнце»: блеск и затмение абсолютизма

Людовик XIV превратил Францию в супердержаву, но страна стала клониться к упадку

Дилетант
Диджитал-детокс: очищаем организм от цифровых шлаков Диджитал-детокс: очищаем организм от цифровых шлаков

Нужен ли вам диджитал-детокс и как решиться отложить смартфон в сторону?

Популярная механика
Суеверия, изменившие ход истории Суеверия, изменившие ход истории

Крупные исторические фигуры не раз полагались на вещие сны и знамения

Вокруг света
Капитанская папка: как моряк из Петербурга превратил хобби в бизнес на 150 млн рублей Капитанская папка: как моряк из Петербурга превратил хобби в бизнес на 150 млн рублей

Проект «Верфь» начинался как хобби двух петербургских моряков

Forbes
Квас, кефир, валерьянка и другое: как это влияет на алкотестеры ГИБДД Квас, кефир, валерьянка и другое: как это влияет на алкотестеры ГИБДД

Какая еда и напитки опасны и могут привести к лишению прав?

РБК
Открыть в приложении