В Китае АЭС Шидаован начала коммерческую эксплуатацию. Это первая в мире атомная электростанция четвёртого поколения, работающая в регулярном режиме, сообщает издание CGTN. На атомной электростанции используются два современных модульных реактора. Они, наряду с другими типами реакторов, считаются четвёртым поколением ядерной энергетики. В данном случае это высокотемпературные реакторы, в которых топливо хранится в сферах.
Тип реактора называется HTR-PM (высокотемпературным). Строительство станции началось в 2012 году. Атомную электростанцию подключили к электросетям в 2021 году. Регулярные операции начались 6 декабря 2023 года. В январе 2024 года подводят итоги: все идёт как надо. Два реактора производили около 150 мегаватт энергии в день.
Особенностью HTR-PM является то, что они считаются более безопасными и эффективными, чем другие реакторы. Радиоактивное топливо упаковано не в стержни, а в шарики. Их диаметр составляет 6 сантиметров, поэтому они немного меньше теннисного мяча. Каждый реактор содержит до 430 000 таких шариков. Одна сфера выделяет столько же энергии, сколько 1,5 тонны угля, прежде чем топливо израсходуется.
В каждой сфере находится 12 000 - 15 000 частиц топлива диаметром один миллиметр. Внутри частицы - крошечное топливное ядро, покрытое четырьмя слоями графита. По словам операторов АЭС, это решение призвано обеспечить защиту от плавления.
Шары выдерживают температуру до 2500°C. Рабочая температура в реакторе ограничена 750°C. Эта высокая термостойкость предназначена для эффективного предотвращения утечки радиоактивного материала.
Газообразный гелий используется для охлаждения реактора и рассеивания тепла. При этом достигаются более высокие температуры, чем у теплоносителя в обычных реакторах. Полученный пар имеет температуру 566°C. Это значит, что для генерации электроэнергии можно эксплуатировать обычные паровые турбины. Для обычных АЭС приходится строить специальные турбины с меньшим КПД. Так что новые реакторы более эффективны.
Новое поколение реакторов считается безопасным даже при расплавлении активной зоны. Если подача гелия прерывается и температура в активной зоне реактора повышается, реактор автоматически отключается. Ситуация становится опасной только в том случае, если в ядро проникает воздух или влага. Кислород может вызвать воспламенение графита. Если температура огня достигнет 2500°C, ядерное топливо может выйти из шаров и попасть в окружающую среду.
Прародитель современного реактора 4-го поколения был разработан в Германии. Первый реактор был введён в эксплуатацию в 1966 году на территории тогдашнего ядерного исследовательского центра в Юлихе. Его мощность составляла 15 мегаватт. Коммерческая эксплуатация экспериментального реактора проходила с 1969 по 1988 год.
Исследования проводились также с 2011 по 2014 год и выявили неисправности. В апреле 2011 года было объявлено, что 2285 шаров просто исчезли. Неизвестно, были ли они на самом деле украдены или уничтожены в экспериментальных целях без документального подтверждения.
Китайский реактор частично основан на экспериментальном реакторе Юлиха, но его рабочая температура ограничена 750°C. Немецкий реактор эксплуатировался при температуре до 950°C с 1974 по 1987 год. Вот почему критики называют его «среднетемпературным реактором».
Дальнейшая разработка китайского проекта HTR-PM600 уже ведётся. 6 высокотемпературных реакторов подключены для работы турбины мощностью 650 мегаватт. Ещё на 6 объектах проводятся технико-экономические обоснования. Также было принято решение о сотрудничестве с Саудовской Аравией, которая оказывает финансовую поддержку проекту.