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

Инклюзивный наем: зачем компании берут на работу людей с физическими и ментальными особенностями Инклюзивный наем: зачем компании берут на работу людей с физическими и ментальными особенностями

Что упускает бизнес, с недоверием относящийся к сотрудникам с инвалидностью?

Forbes
Гений адаптации: как еноты захватили мир Гений адаптации: как еноты захватили мир

Енот — настоящий мультизверь. Он удачно собрал в себе черты разных животных

Вокруг света
Памяти 11 сентября: очерк «Падающий человек» о самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке Памяти 11 сентября: очерк «Падающий человек» о самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке

О самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке

Esquire
Для лояльных бонусы, несогласным — революция: как банановая компания United Fruit строила бизнес в Центральной Америке Для лояльных бонусы, несогласным — революция: как банановая компания United Fruit строила бизнес в Центральной Америке

Она свергала правительства, сотрудничала с ЦРУ, влияла на введение новых законов

VC.RU
Пляжный этикет: как одеваться на курорте — правила, о которых ты не знала Пляжный этикет: как одеваться на курорте — правила, о которых ты не знала

Как сохранить баланс между хорошим вкусом и желанием отдохнуть?

VOICE
Женщины острее чувствуют вкусы: возможно ли похудеть на 10 килограммов за месяц Женщины острее чувствуют вкусы: возможно ли похудеть на 10 килограммов за месяц

Как экстремальные диеты и занятия спортом влияют на организм и психику человека

Forbes
«Невестка украла подарки для моего ребенка»: как зависть стала причиной раскола семьи «Невестка украла подарки для моего ребенка»: как зависть стала причиной раскола семьи

Героиня рассказала, как жизнь её семьи разделилась на «до» и «после»

Psychologies
Наколи мне брови! Почему мужской макияж все еще считается дикостью в нашей стране? Наколи мне брови! Почему мужской макияж все еще считается дикостью в нашей стране?

Тиктокер, культуролог и визажист: почему мужчины не используют косметику?

Playboy
Краткий путь Ивана Охлобыстина — в честь 55-летия алкогения отечественного кинематографа Краткий путь Ивана Охлобыстина — в честь 55-летия алкогения отечественного кинематографа

В Охлобыстине слились принципиальные черты русского народа: артистизм и пьянство

Maxim
Не в своей тарелке: почему среднестатистический пляжный гардероб такой странный Не в своей тарелке: почему среднестатистический пляжный гардероб такой странный

Что мешает нашим соотечественникам хорошо выглядеть на пляже?

Cosmopolitan
Актеры и режиссер сериала Happy End — о первой работе, постельных сценах и счастливом конце Актеры и режиссер сериала Happy End — о первой работе, постельных сценах и счастливом конце

Интервью со звездами сериала Happy End

Esquire
Игра Бакмана: эссе автора Игра Бакмана: эссе автора

Фредрик Бакман написал эссе о том, как тренировал футбольную команду дочери

Esquire
Спутница Юпитера Спутница Юпитера

Что узнала «Юнона» за пять лет работы на орбите Юпитера

N+1
Почему простой наклон оси планеты может быть ключом к наличию на ней жизни Почему простой наклон оси планеты может быть ключом к наличию на ней жизни

Как наклон оси планеты влияет на жизнь

Популярная механика
Провальная стратегия: 6 моделей купальников, которые плохи в реальной жизни Провальная стратегия: 6 моделей купальников, которые плохи в реальной жизни

От каких купальников лучше отказаться

Cosmopolitan
Семейство мико Семейство мико

Мико — очаровательные родственники больших обезьян

Наука и жизнь
«У русских и лопата стреляет…». История самого бесполезного советского оружия «У русских и лопата стреляет…». История самого бесполезного советского оружия

Дас ист руссише вундерваффе

Maxim
7 вещей, которые мы делаем хуже, чем наши предки 7 вещей, которые мы делаем хуже, чем наши предки

Что наши предки делали гораздо лучше, чем мы

Maxim
Тайное убежище: мужчины — о том, что помогает им в трудных ситуациях Тайное убежище: мужчины — о том, что помогает им в трудных ситуациях

Как в непростой период жизни обрести опору и душевное равновесие

Psychologies
6 причин, почему ты не можешь перестать есть, даже если сыт 6 причин, почему ты не можешь перестать есть, даже если сыт

Вредные привычки, мешающие перестать переедать

Playboy
Тотьма во мне Тотьма во мне

Алексей Новосёлов уже 8 лет превращает Тотьму в место, куда хочется возвращаться

Seasons of life
Еще 5 лайфхаков для секса в жару Еще 5 лайфхаков для секса в жару

Как не попрощаться с сексуальной жизнью до наступления прохладных дней

Maxim
LADA Niva Travel. Пройти по краю LADA Niva Travel. Пройти по краю

Мы с похорошевшей LADA Niva Travel не церемонились и загнали её прямо в грязь

4x4 Club
Яблочные гусли Яблочные гусли

Гусляр, педагог и мастер-гусельщик из поселка Вязовая на Южном Урале

Seasons of life
Неизвестные ранее генетические элементы назвали в честь цивилизации Борг Неизвестные ранее генетические элементы назвали в честь цивилизации Борг

Внехромосомные элементы нового типа ассимилировали гены архей

N+1
Анапа как конкурент Прованса. Тест-драйв Haval Jolion Анапа как конкурент Прованса. Тест-драйв Haval Jolion

Новый Краснодарский край — если и уступающий Европе, то не везде и не во всем

СНОБ
3 финансовые привычки миллионеров 3 финансовые привычки миллионеров

Что помогает миллионерам зарабатывать и сохранять свой капитал

Psychologies
Быстрый и мертвый: самые короткие войны XX века Быстрый и мертвый: самые короткие войны XX века

Обычно война — дело затратное и довольно длительное. Но бывает и по-другому

Вокруг света
«Больные дети пугают наших». Кто борется с особенными детьми, а кто им помогает «Больные дети пугают наших». Кто борется с особенными детьми, а кто им помогает

Две истории. Одна — о ненависти к особенным детям. Другая — о любви

СНОБ
Искусство нахлыста. Кто умеет, тот ловит Искусство нахлыста. Кто умеет, тот ловит

В России нахлыст считается уделом тех, кто устал от обычной рыбалки

4x4 Club
Открыть в приложении