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

«Без KPI можно построить «ВкусВилл»: основатель «Агамы» Юрий Алашеев о менеджменте, борьбе с бедностью и предпринимательстве «Без KPI можно построить «ВкусВилл»: основатель «Агамы» Юрий Алашеев о менеджменте, борьбе с бедностью и предпринимательстве

Интервью с Юрием Алашеевым о бизнесе и борьбе с бедностью

Forbes
«Почему он не пишет и не звонит?» Отвечают мужчины «Почему он не пишет и не звонит?» Отвечают мужчины

Почему мужчины иногда внезапно пропадают?

Psychologies
Зачем мы отправляем друг другу откровенные фото Зачем мы отправляем друг другу откровенные фото

Что побуждает заниматься этим женщин и какие мотивы у мужчин?

Psychologies
Как найти первую работу? Как найти первую работу?

Как найти самое первое место работы, чтобы обрести пресловутый опыт?

Psychologies
Домашнее насилие и целомудрие до свадьбы: личная жизнь звезд фильма «Батальонъ» Домашнее насилие и целомудрие до свадьбы: личная жизнь звезд фильма «Батальонъ»

В жизнях актеров военной драмы «Батальонъ» кипят страсти

Cosmopolitan
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
Убил, признался — свободен: мужчина насмерть забил свою девушку, и его отпустили Убил, признался — свободен: мужчина насмерть забил свою девушку, и его отпустили

Жестокое убийство, которое до сих пор не наказано

Cosmopolitan
Нескучный бизнес: 5 книг для тех, кто ищет свою нишу Нескучный бизнес: 5 книг для тех, кто ищет свою нишу

Нетривиальными способами заработка делятся авторы этих книг

Популярная механика
«Спитфайр» против «Мессера»: 9 героических фактов «Битвы за Британию» «Спитфайр» против «Мессера»: 9 героических фактов «Битвы за Британию»

В самолетики у англичан получалось лучше, чем в футбол…

Maxim
15 мыслей Кристиана Лубутена 15 мыслей Кристиана Лубутена

Кристиан Лабутен — о подошвах, деньгах и протестах BLM

GQ
Это не лазерная эпиляция! Как нас обманывают в салонах по удалению волос Это не лазерная эпиляция! Как нас обманывают в салонах по удалению волос

Чем отличается фотоэпиляция от лазерной?

Cosmopolitan
История зависимости. Тиффани Дженкинс: «Чистый кайф. Я отчаянно пыталась сбежать из этого мира, но выбрала жизнь» История зависимости. Тиффани Дженкинс: «Чистый кайф. Я отчаянно пыталась сбежать из этого мира, но выбрала жизнь»

История зависимости и возвращения к жизни

СНОБ
Тату-мастерица Марина Крассовка — о свежих трендах среди мужчин, хейте из-за татуировок на женском теле и парных рисунках Тату-мастерица Марина Крассовка — о свежих трендах среди мужчин, хейте из-за татуировок на женском теле и парных рисунках

Восемь вопросов, много интересной информации... и смелая фотосессия

Playboy
Палеонтологи подтвердили миниатюризацию динозавров-муравьедов Палеонтологи подтвердили миниатюризацию динозавров-муравьедов

Уменьшение размеров тела динозавров связали с их диетой

N+1
Египтологи воссоединили хранившиеся на разных континентах отрывки из Книги мертвых Египтологи воссоединили хранившиеся на разных континентах отрывки из Книги мертвых

Американские египтологи соединили две части древнеегипетского артефакта

N+1
Браки, измена и развод: любовные страсти красоток-актрис сериала «Папины дочки» Браки, измена и развод: любовные страсти красоток-актрис сериала «Папины дочки»

Какие страсти кипят в личной жизни звезд сериала «Папины дочки»

Cosmopolitan
Как развивается наша сексуальность Как развивается наша сексуальность

Из чего складывается сексуальность? Рождаемся мы с ней или приобретаем ее?

Psychologies
Может ли ИИ думать как человек: эксперимент с моделью системы Может ли ИИ думать как человек: эксперимент с моделью системы

Можно ли разработать ИИ, устроенный по принципу человеческого мозга?

Популярная механика
Художники против цирков. Есть ли место современному искусству там, где эксплуатируют животных Художники против цирков. Есть ли место современному искусству там, где эксплуатируют животных

Этика и эстетика цирка

СНОБ
Польза и вред фейхоа: 8 научных фактов Польза и вред фейхоа: 8 научных фактов

Фейхоа полезны для здоровья, но и у них есть противопоказания

РБК
Принять неизбежное Принять неизбежное

Можно ли избавиться от страха смерти и потери близких

Лиза
Что-то пошло не так: рейтинг невыполненных обещаний Илона Маска Что-то пошло не так: рейтинг невыполненных обещаний Илона Маска

Самые громкие из невыполненных обещаний Маска за последние пять лет

Forbes
История одной фотографии: американка в Италии История одной фотографии: американка в Италии

Фотография о мужском восхищении женской красотой или о беспощадном харассменте?

Maxim
Последний писк: модные тенденции, заданные фильмами Последний писк: модные тенденции, заданные фильмами

Самые яркие образы из кино, надолго запомнившиеся зрителям и повлиявшие на моду

Cosmopolitan
«Я создан для тебя»: можно ли полюбить идеального робота и стать с ним счастливой «Я создан для тебя»: можно ли полюбить идеального робота и стать с ним счастливой

«Я создан для тебя» — больше, чем романтическая комедия

Forbes
Лимонову нужен был хаос, потому что он сам из демонария. Виктория Токарева: «Ничем не интересуюсь, но все знаю» Лимонову нужен был хаос, потому что он сам из демонария. Виктория Токарева: «Ничем не интересуюсь, но все знаю»

Писательница Виктория Токарева вспоминает Эдуарда Лимонова и его жен

СНОБ
Дрейпинг: винтажный тренд в макияже, который изменит твое лицо Дрейпинг: винтажный тренд в макияже, который изменит твое лицо

Как с помощью дрейпинга освежить лицо?

Cosmopolitan
Принцесса навсегда Принцесса навсегда

В чем феномен народной любви к леди Ди?

Лиза
Девушки с характером: 10 фильмов с дерзкими главными героинями Девушки с характером: 10 фильмов с дерзкими главными героинями

Героини этих фильмов могут надрать пятую точку кому угодно!

Cosmopolitan
«Крупская» русского коллаборационизма «Крупская» русского коллаборационизма

Дело Анны Колокольцевой-Воскобойник

Дилетант
Открыть в приложении