«Радіоактивні кульки» можуть зупинити розплавлення ядерного реактора
Дослідники сподіваються, що крихітні кульки урану з графітовим покриттям, які Wired порівнює з «радіоактивними кульками», можуть пожвавити виробництво ядерної енергії в Сполучених Штатах, зробивши атомні станції повністю захищеними від розплавлення.
Wired повідомляє, що кульки розміром з макове зерно, названі паливом Triso (триструктурна ізотропна частка), являють собою низькозбагачений уран і кисень, оточені оболонкою з графіту і кераміки. Конструкція існує з 1960-х років, але до цього часу вони були занадто дорогими у виготовленні і не могли задовольнити високі вимоги більшості атомних електростанцій.
Передбачається, що конструкція зупинить уран від плавлення — навіть при температурі 3200 градусів за Фаренгейтом. Цей вид тепла набагато перевищує середні температури в ядерному реакторі, які зазвичай становить 1000 або 2000 градусів за Фаренгейтом, згідно з даними Wired.
«У нових конструкціях реакторів неможливо в принципі перевищити ці температури, тому що реактор відключається при досягненні цих високих температур», Пол Демкович, директор Програми розробки та атестації перспективних родовищ газових реакторів в штаті Айдахо Лабораторія, розповів Wired.
«Таким чином, якщо ви візьмете ці конструкції реактора і об'єднайте їх з паливом, здатним впоратися з теплом, у вас по суті буде аварійний реактор», — додав він.
В попередніх реакторах використовувалися «керуючі стрижні» — серія труб, що складаються зі срібла, бору та інших елементів, які здатні поглинати надлишкові нейтрони. Ці стрижні дуже великі і дуже дорогі у виготовленні. Але, за словами експертів Wired, додавши реагує уран в захисну оболонку, ці витрати можуть бути значно скорочені.
«Тепер вам не потрібно будувати це велике захисне судно, яке коштує сотні мільйонів доларів за реактор, тому що паливо несе свою власну захисну оболонку», — говорить Джоел Дулінг, президент групи ядерних операцій у BWXT. Компанія, яка робить кулі, розповіла Wired. «Таким чином, ви можете мати реактор, який поміщається в вантажний контейнер і при цьому володіє всіма функціями безпеки традиційного комерційного реактора».
Дулінг бачить світле майбутнє для куль Triso від BWXT. За словами Wired, вони вже використовувалися декількома стартапами в області ядерної енергії. Минулого року компанія навіть уклала контракт з Національною лабораторією Ок-Ріджа Міністерства енергетики на виробництво палива для ядерних реакторів з 3D-печаткою.
Міністерство оборони вже планує використовувати паливо Triso у своїх конструкціях, включаючи концепцію невеликих модульних і мікрореакторних систем, повідомляє Міністерство енергетики.
І компанія, яка називається X-energy, повідомляє Wired, вже використовує паливо Triso всередині «силових куль» розміром з більярдну кулю у своєму новому реакторі, що виробляє 75 мегаватів, що далеко від потужності звичайного ядерного реактора.
«Фізично неможливо — як, втім, всупереч законам фізики — плавити Тріс в реакторі», — сказав Клей Селл з X-energy Wired. «А коли ви починаєте з реактора, який не може плавитися, ваша безпека повністю змінюється».
Джерела: Wired
