Это обещают разработчики
из Берлинского Института ядерной физики
Валентин Раскатов,
Sputnik Deutschland
"Ядро нашего реактора не
может расплавиться, потому что ядерное топливо уже расплавлено", – сказал
участник разработки реактора, физик-ядерщик Гётц Рупрехт. В качестве топлива,
по его словам, будут использоваться радиоактивные соли или сжиженные
радиоактивные металлы.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
В
ядре реактора встречаются два круговорота жидкостей. В одном – радиоактивное
топливо, в другом – расплавленный свинец: он принимает на себя и транспортирует
тепло дальше. Для повышения эффективности теплообмена обе жидкости движутся
параллельно друг другу почти в десяти тысячах труб. Как видно на схеме, есть
еще один круговорот, в котором циркулируют короткоживущие элементы: это значит,
что реактор нового типа решает задачу устранения необходимости захоронения
отходов.
Устройство двухжидкостного реактора, сконструированного
в Берлинском Институте ядерной физики твердого тела
"Возникновение долгоживущих
отходов связано с неполным сжиганием топлива, – пояснил Рупрехт. – Отходы – это
реликт времен военного использования ядерной энергии, когда делался выбор в
пользу твердого ядерного топлива".
Для наглядной разницы между
реактором старого и нового образца он привел пример с угольной печью, в которой
из древесины производится уголь:
"Это как если бы в реакторе
использовалось тепло древесины, превратившейся в уголь, а сам уголь шел на
выброс. Используется лишь 5% топлива, содержащегося в твердых топливных
элементах. Остальной материал, который можно было бы успешно расщепить в
реакторе нашего типа, не просто идет на выброс – его необходимо специально захоронить".
Эта проблема также решается по принципу круговорота. На
каждом круге смесь внутри реактора очищается, освобождается от продуктов
распада, несгоревшие материалы снова отправляются в круговорот. Принцип сравним
с работой очистной башни: в зависимости от плотности и точки кипения различные
компоненты отделяются друг от друга на различной высоте.
"В результате длительной
работы материал сжигается почти на все 100%", – подчеркнул ядерщик.
Топливо можно использовать до 20 раз и тем самым значительно сократить объем
отходов. Кроме того, в двухжидкостном реакторе можно использовать также отходы
традиционных реакторов. Конечно, и после множества таких циклов все же остаются
долгоживущие нуклиды, но для них в новом реакторе есть промежуточное хранилище.
В нем они могут находиться до 300 лет.
Временное хранилище
двухжидкостного реактора, сконструированного в Берлинском Институте ядерной
физики твердого тела
В
КРАЙНЕМ СЛУЧАЕ, ЖИДКОСТЬ ПРОСТО ВЫТЕЧЕТ
На случай, если температура внутри
круговорота окажется чрезмерно высокой, есть простое решение: перегретая соль
расплавит плавкие предохранители и вытечет в специальные емкости, где охладится
до безопасной температуры. По мере необходимости ее можно будет вновь закачать
в круговорот.
Производство ядра двухжидкостного
реактора довольно дорого, но зато не придется тратиться на сложные механизмы
безопасности и захоронение отходов, благодаря чему возможна существенная
экономия. Кроме того, при разделении продуктов распада можно будет добывать
драгоценные металлы, равно как и радиоактивные изотопы для медицинских целей.
Так, один двухжидкостный реактор за год, предположительно, может производить до
300 граммов
молибдена-99, что вчетверо превышает глобальную потребность в этом веществе.
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ – САМАЯ
ЭФФЕКТИВНАЯ ИЗ ВСЕХ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ
По мнению Рупрехта, человечеству
не уйти от атомной энергии. "Мы с коллегами не видим для нее альтернативы,
– подчеркнул он, – потому что использование лишь возобновляемой энергии не в
состоянии улучшить климатическую ситуацию, и это физический факт. С ее помощью
невозможно и строить электростанции, способные вынести по-настоящему серьезные
нагрузки".
Полезные
ископаемые, по словам эксперта, рано или поздно будут исчерпаны и останутся
только ядерные носители. Для этого ресурсов достаточно. Надо лишь копнуть
глубже, чтобы добыть из земли или экстрагировать из морской воды уран, – только
так удастся удовлетворить потребности человечества на миллионы лет.
