В стремлении к безопасному производству неограниченных объемов чистой энергии Китай только что сделал огромный шаг вперед. Ученые из провинции Ганьсу на западе страны достигли важного рубежа — перезагрузили топливо в работающий ядерный реактор деления во время его работы. Это достижение показывает, что ядерные реакторы могут работать и заправляться топливом непрерывно, что потенциально может стать постоянным источником выработки электроэнергии.
Секретные разработки китайских ученых
Опираясь на рассекреченные американские исследования, китайские инженеры еще в 2018 году приступили к созданию экспериментального реактора на солях тория, предварительнорасплавленных. Ториевые реакторы отличаются тем, что в них в качестве теплоносителя применяется жидкое топливо, как правило, расплавленные соли. Они безопаснее существующих реакторов деления, в которых используется уран.
Руководитель проекта Сюй Хунцзе заявил, что Китай теперь лидирует в энергетической революции после десятилетий интенсивных исследований. Сюй сказал: "США оставили в открытом доступе свои разработки, словно ища достойного преемника. Им и оказались мы". О первом в мире изобретении господин Сюй объявил на встрече в Китайской академии наук в Пекине 8 апреля.
Команда ученых из Шанхайского института прикладной физики потратила годы на анализ рассекреченных документов и совершенствование своих экспериментов. "Мы пошли дальше тех приемов, которые были описаны в литературе", — рассказал Сюй Хунцзе. Этот экспериментальный реактор спрятан в городе Увэй в пустыне Гоби и может генерировать два мегаватта (2 МВт) энергии — достаточно для обеспечения электроэнергией 2000 домохозяйств.
Как работает новый реактор?
В настоящее время в мире работает единственный ториевый реактор, запущенный на полную мощность в июне прошлого года. Планируется строительство гораздо более крупного реактора на соли тория, который, как ожидается, достигнет к 2030 году устойчивой цепной реакции.
Торий, будучи в 500 раз более распространенным, чем уран-235, используемый в традиционных реакторах, рассматривается как перспективный источник энергии для удовлетворения растущего спроса. Ядерные реакторы работают за счет деления радиоактивных элементов, выделяя тепло для производства электроэнергии.
В реакторе на расплавленной соли торий смешивается с фторидом лития и при высокой температуре облучается нейтронами. Часть тория трансмутирует в уран-233, который, распадаясь, выделяет энергию и производит нейтроны, поддерживая реакцию и превращая дополнительный торий в топливо. Теоретически, эта технология может сделать торий неисчерпаемым источником энергии.
В Китае огромные запасы тория
Реакторы на расплавленных солях генерируют существенно меньше радиоактивных отходов и полностью исключают вероятность критически опасного ядерного расплавления благодаря поддержанию концентрации делящихся материалов на сравнительно невысоком уровне. Более того, согласно заявлениям геологов из Пекина, на территории Китая обнаружен источник тория, способный снабжать страну топливом на период до 60 тысяч лет.
Согласно результатам общенационального исследовательского проекта, существует высокая вероятность того, что комплекс Баян-Обо на севере Китая обладает запасами тория, достаточными для обеспечения энергетических потребностей китайских домохозяйств фактически на неограниченное время.
В рамках упомянутого исследования было обнаружено 233 участка с высоким содержанием тория по всей территории страны, и, если полученные данные соответствуют действительности, это позволяет сделать вывод о том, что китайские запасы тория превосходят те объемы, которые оценивались ранее.
Проект "искусственное Солнце Китая"
Экспериментальный реактор в Увэе представляет собой иной тип установки по сравнению с термоядерным реактором, находящимся в Хэфэе, провинция Аньхой. Этот реактор в Хэфэе, прозванный "искусственным Солнцем Китая", известен тем, что установил рекорд как по максимальной достигнутой температуре, так и по длительности удержания плазмы: 100 миллионов градусов Цельсия в течение 1066 секунд, что в семь раз превышает температуру солнечного ядра.
Новый проект имеет потенциал стать предвестником создания первых в истории электростанций, работающих на основе термоядерного синтеза, которые смогут напрямую подавать электроэнергию в общую сеть и конечным потребителям. Подобные электростанции способны значительно уменьшить выбросы парниковых газов в секторе генерации электроэнергии.
