Последняя надежда человечества - Замкнутый Ядерный Топливный Цикл!

13 December 2019

Раздел 1. УРАН.

Раздел 2. Тепловые ядерные реакторы.

Раздел 3. Замкнутый ядерный топливный цикл.

В 1945 году Энрико Ферми сказал: «Первая страна, которая разработает реактор на быстрых нейтронах, получит конкурентное преимущество в использовании атомной энергии».

Последняя надежда человечества - Замкнутый Ядерный Топливный Цикл!

Всегда следует учитывать этот опыт разных стран в разработке новых технологий.  Так и тут, подводя итог моей статьи о проблемах атомной энергетики на быстрых нейтронах, следует учитывать более чем 70-летний опыт человечества в исследовании и эксплуатации Быстрых реакторов. За это время эти реакторы так и не стали массовыми. Более того, они даже не заняли своё место как реакторы-размножители топлива среди традиционный водо-водяных атомных реакторов. 

Но в чём же проблема? Ведь технология реакторов на быстрых нейтронах не казалась фантастикой ещё в 1946 году. Она понятна, эффективна, и не представляет чрезвычайной сложности в освоении.

ИЛИ НЕТ??? 

Почему США, Франция, Германия, Великобритания не смогли коммерциализировать данный тип АЭС?  

Очень хороший пример – Япония. Их реактор на быстрых нейтронах «Мондзю» постоянно сопровождали аварии. Первая случилась спустя несколько месяцев эксплуатации - произошла утечка натрия, вызвав крупный пожар. И так постоянно: от мелких косяков до крупных аварий, и народного негодования. Проработав всего 1 год, реактор так и не был введён в коммерческую эксплуатацию. Повторный запуск произошёл уже 6 мая 2010 года. И, проработав всего 3 месяца, произошла снова авария: в реактор упала 3-тонная труба, повредив его. 

АЭС Мондзю. Японская атомная электростанция с реактором на быстрых нейтронах.
АЭС Мондзю. Японская атомная электростанция с реактором на быстрых нейтронах.

В 2016 году принято решение утилизировать реактор, программу утилизации должны завершить к 2047 году. 

И это Япония, одна из самых высокотехнологичных стан мира, с огромным опытом и собственной атомной отраслью, способной строить АЭС. 

Что это за такая проблема, которую не смогли решать больше чем за полувековую историю промышленной эксплуатации Быстрых реакторов? 

Я не знаю, но она существует, и ставит в тупик передовые ядерные державы. Только СССР, и в дальнейшим Российские специалисты, смогли решить данную проблему, или возможно целый рад проблем и доказать - энергетика на быстрых нейтронах не фантастика.

Только Российские реакторы БН-600 и БН-800 исправно работают в промышленном режиме. 

Китай в 2017 начал строить промышленный реактор CFR-600 мощностью 600 МВт, оборудование к которому поставляет Росатом.

Индия уже больше 15 лет строит промышленный Быстрый реактор «PFBR» мощность 500 МВт. Планируют в 2020 завершить строительство.  Ну а как он будет работать, за этим будет следить весь мир. 

Быстрый реактор «PFBR» Индия.
Быстрый реактор «PFBR» Индия.

В России реализуется два проекта Быстрых реакторов.

Реактор БН-1200 - будет именно таким, каким хотели видеть быстрый реактор ученые ещё 50 лет назад. Пуск реактора запланирован на 2030 год. 

БРЕСТ-300 и его разновидность БРЕСТ-1200. Это целый комплекс по отработке технологии замкнутого топливного цикла. Пуск комплекса с реактором БРЕСТ-300 намечен на 2024 год. 

Другие страны, вдоволь на экспериментировавшись и «набив не одну шишку», решили не развивать это направление. 

Однако, возможно не всё так плохо. Франция и Япония с 2010-х годов высказываются на тему реабилитации программы быстрых реакторов. Франция прорабатывает новый проект реактора на быстрых нейтронах «ASTRID», хотя перспективы у него туманны. Однако у второго проекта «Nuward», мощностью 300-400 МВт, шансы на реализацию более реальны в настоящее время. 

Обобщая все проблемы, можно констатировать следующее:

  1. Реакторы на быстрых нейтронах – наиболее важная часть замкнутого ядерного топливного цикла. 
  2. Проблемы реакторов на быстрых нейтронах смогла решить только Россия.
  3. Первый промышленный, олицетворяющий идею подобного рода реактор, будет запушен в России в 2030 году – БН-1200.
  4. Замкнутый ядерный топливный цикл, безопасно обеспечит человечество энергией на сотни лет. 
  5. Остальным странам не хватит практического опыта для успешного освоения реакторов на быстрых нейронах и замыкания топливного цикла, если Россия не будет активно с ними сотрудничать.
  6. Реакторы на быстрых нейтронах – это дальнейшее развитие, эволюция Атомной отрасли. 

А теперь призадумаемся! Если с Быстрыми реакторами возникли такие сложности в их практическом освоении, то что нас поджидает в Термоядерной энергетике? Неужели всё пройдёт плавно и без задоринки? Очень сомневаюсь, тем более проблема съёма энергии для выработки электроэнергии до сих про не решена. Потому в ITER это даже не предусмотрено. 

А сколько пройдет времени, прежде чем мы безопасно освоим производство энергии из термоядерного синтеза? 100 лет? 200 лет? Но за это время вы «сожжём» все углеводороды, а альтернативная энергетика, по самым оптимистичным подсчетам, может максимум удовлетворить 25-30% энергетических потребностей человечества, и это на сегодняшний день. Что тогда нам делать? 

Международный экспериментальный термоядерный реактор в стадии строительства. 2019 год.
Международный экспериментальный термоядерный реактор в стадии строительства. 2019 год.

Только замкнутый ядерный топливный цикл и реакторы на быстрых нейтронах могут безопасно обеспечивать нас энергией максимально долго. До тех пор, пока не будет освоена безопасная термоядерная энергетика. И поколение наших детей и внуков поставят памятник Урану 238, которого в 1000 раз больше, чем золота в земной коре.

 

Атом - МИР.
Атом - МИР.

Уголь – Фунт! Нефть – Доллар! Атом - Рубль!