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

Мужчины тоже плачут: 6 самых частых «разновидностей» людских слез Мужчины тоже плачут: 6 самых частых «разновидностей» людских слез

Когда дело доходит до слез, не все из них одинаковы

Playboy
5 писателей, которые пожалели о своих успешных книгах 5 писателей, которые пожалели о своих успешных книгах

В это сложно поверить, но даже Алан Милн сокрушался, что написал «Винни-Пуха»

Maxim
Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты

Исследования выявили ряд интересных фактов, связанных с кофеином

Psychologies
Подтяжка лица нитями: что нужно знать, перед тем как решиться Подтяжка лица нитями: что нужно знать, перед тем как решиться

Что предпочесть, если вы не готовы смириться с возрастными признаками

Cosmopolitan
Почему худеть при помощи гипноза эффективнее всего: рассказывает эксперт Почему худеть при помощи гипноза эффективнее всего: рассказывает эксперт

Как работает гипноз и почему он эффективен в борьбе с лишним весом?

Cosmopolitan
Спасибо, следующая: почему романы Егора Крида с блогершами не складываются Спасибо, следующая: почему романы Егора Крида с блогершами не складываются

Егор Крид обычно расстается громко и нередко со скандалом

Cosmopolitan
Взломать не строить: почему власти 11 государств закупали шпионский софт у Израиля Взломать не строить: почему власти 11 государств закупали шпионский софт у Израиля

Государства использовали шпионский софт: почему для граждан это хорошая новость

Forbes
Сделай не сам: как упростить работу с самозанятыми Сделай не сам: как упростить работу с самозанятыми

Расширяется бизнес, наступил сезонный спрос на рынке, наличных сил не хватает?

Forbes
«Катар разбил «стеклянный потолок»: директор Института кино в Дохе о том, как меняется положение арабских женщин «Катар разбил «стеклянный потолок»: директор Института кино в Дохе о том, как меняется положение арабских женщин

О «новой волне» арабского кино и роли женщин в его развитии

Forbes
Как узнать психопата: советы женщины, которая вышла за такого человека замуж Как узнать психопата: советы женщины, которая вышла за такого человека замуж

Кого вы представляете, услышав слово «психопат»?

Cosmopolitan
Сыновьям потакают больше, чем дочерям: правда ли это? Сыновьям потакают больше, чем дочерям: правда ли это?

Замечали ли вы, что многие родители относятся к сыновьям более снисходительно?

Psychologies
Мумификация не отразила социальный статус древних жителей Канарских островов Мумификация не отразила социальный статус древних жителей Канарских островов

Антропологи выяснили рацион питания аборигенов с острова Гран-Канария

N+1
Умчи меня, олень? Саблезубый олень? Где и как найти загадочную кабаргу Умчи меня, олень? Саблезубый олень? Где и как найти загадочную кабаргу

В Сибири можно встретить необыкновенное и крайне скрытное животное

Вокруг света
Сила Оли Сила Оли

Как Оля Осокина создала платформу Aiby и привлекла многомиллионные инвестиции

Harper's Bazaar
Как пережить жару, холод и стресс: советы «Ледяного человека» Как пережить жару, холод и стресс: советы «Ледяного человека»

Вим Хоф известен как человек, умеющий переносить экстремальный холод

Популярная механика
Как быстро похудеть мужчине: исчерпывающий список советов Как быстро похудеть мужчине: исчерпывающий список советов

Подборка эффективных и безопасных способов похудения в домашних условиях

Playboy
На стороне силы: рассказ человека, 15 лет работавшего на итальянскую мафию На стороне силы: рассказ человека, 15 лет работавшего на итальянскую мафию

У кого искать защиты маленькому человеку в маленьком городе?

Вокруг света
Безумные завещания, которые оставили после себя известные люди Безумные завещания, которые оставили после себя известные люди

Самые необычные завещания знаменитостей

Maxim
Поединок с астмой Поединок с астмой

Опытный врач отвечает на самые важные вопросы о бронхиальной астме

Лиза
Конфузы принцессы Дианы на свадьбе: перепутала имя жениха и испортила платье Конфузы принцессы Дианы на свадьбе: перепутала имя жениха и испортила платье

Брак принца Чарльза и Дианы Спенсер эксперты называют роковой ошибкой

Cosmopolitan
Метод «Команды 29». Чем запомнится объявившее о самороспуске независимое объединение юристов Метод «Команды 29». Чем запомнится объявившее о самороспуске независимое объединение юристов

Какие дела за годы своего существования вела и предавала огласке «Команда 29»

СНОБ
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
Доказано, что псилоцибин значительно ускоряет рост клеток мозга Доказано, что псилоцибин значительно ускоряет рост клеток мозга

Как псилоцибин влияет на нейронную пластичность в мозге млекопитающих

Популярная механика
Фантасмагория русской жизни. Анастасия Курляндская: Убить Ленина Фантасмагория русской жизни. Анастасия Курляндская: Убить Ленина

Отрывок из романа «Убить Ленина»: как политичное может быть настолько личным

СНОБ
Отгоревать и отпустить: как поставить точку в токсичных отношениях Отгоревать и отпустить: как поставить точку в токсичных отношениях

Отрывок из книги Аси Долиной «У него ко мне был Нью-Йорк» о выходе из абьюза

Forbes
Сериальная рулетка: скажи нам, какое у тебя настроение, и мы выберем тебе сериал Сериальная рулетка: скажи нам, какое у тебя настроение, и мы выберем тебе сериал

Сериалы под любое настроение

Cosmopolitan
Татьяна Шитова. Тысяча жизней Татьяна Шитова. Тысяча жизней

Татьяна Шитова успевает прожить тысячи жизней

Коллекция. Караван историй
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
10 типов волос: как определить свой и почему это важно 10 типов волос: как определить свой и почему это важно

Как разобраться в классификации волос и определить свой тип стайлинга

Cosmopolitan
Сели, полетели: краткая история космического туризма Сели, полетели: краткая история космического туризма

Как развивался космический туризм и что происходит на этой ниве прямо сейчас

Esquire
Открыть в приложении