Платим блогерам
Блоги
amv212
В новой системе вместо традиционных топливных стержней используются расплавы солей

реклама

Профессор Мэтью Меммотт и его коллеги из Университета Бингхэма Янга (BYU) сообщили, о создании нового типа микрореакторов на расплавах солей, способного производить более безопасную ядерную энергию. Согласно пресс-релизу, новая технология позволит также решить ряд других ключевых задач, связанных с производством ядерной энергии.

Профессор химической инженерии BYU Мэтью Меммотт работает в своей лаборатории в кампусе. Photo by Brooklyn Jarvis Kelson/BYU Photo 

Новое решение обеспечит безопасное производство ядерной энергии

реклама

Ядерные реакторы на территории США в большинстве своем относятся к категории легководных реакторов. В таких реакторах для производства энергии происходит расщепление атомов урана, а остатки материалов и тепла хранятся в твердых топливных стержнях, для охлаждения которых требуется вода. Если стержни не получают достаточное количество воды и перегреваются, возникает угроза разрушения всей установки.

Новое решение, предложенное учеными BYU, заключается в том, чтобы хранить остатки радиоактивных элементов в расплавленной соли вместо топливных стержней. "Ядерная энергия может быть чрезвычайно безопасной и чрезвычайно доступной, если все сделать правильно", - объясняет Меммотт. "Это очень хорошее решение энергетической проблемы, в которой мы находимся, потому что при использовании такой технологии не происходит каких-либо выбросов или загрязнений".

В новом микрореакторе все радиоактивные побочные продукты будут растворяться в расплавленной соли. Соль имеет невероятно высокую температуру плавления - около 550°C, а значит, для того чтобы эти побочные продукты опустились ниже точки плавления, потребуется не так уж много времени. Излучаемое тепло поглощается расплавленной солью, что само по себе исключает риск расплавления.

Продукты реакции тоже можно безопасно хранить в расплавленных солях, что исключает образование ядерных отходов. Кроме того, часть продуктов может быть извлечена и использовано повторно. Например, из расплавов солей можно извлекать такие ценные элементы, как кобальт-60, золото, платину и неодим. Реакторы на расплавленной соли появились еще в 1960-х годах, но последние разработки привели к новому всплеску экспериментов, подобных тем, что ведутся в YBU.

Очень важно, что расплавленные соли, используемые в этом процессе, также полностью пригодны для повторного использования. "По мере извлечения ценных элементов мы обнаружили, что можем извлекать кислород и водород", - утверждает Меммотт. "Благодаря этому процессу мы можем снова сделать соль полностью чистой и использовать ее повторно. Мы можем перерабатывать соль бесконечно".

Космические решения для энергетического перехода Земли

Как правило, активная зона стандартной атомной электростанции имеет размеры примерно 9 х 9 метров и строится в изолированной зоне площадью чуть более 3 квадратных км, чтобы снизить риск облучения. Ядерный микрореактор на расплавленной соли, созданный ученым YBU, будет иметь размеры 1,2 х 2 метра. Более того, поскольку при использовании такого типа реактора риска расплавления полностью исключен, отпадает необходимость в создании большой зоны изоляции. По словам исследовательской группы, новый микрореактор может производить достаточно энергии для питания 1 000 обычных американских домохозяйств.

Микрореактор может погружен в 12-метровую грузовую платформу, и при необходимости перевезен в отдаленные районы. "В течение последних 60 лет у людей была интуитивная реакция, что ядерная энергетика — это плохо, она слишком большая и опасная", - рассказывает Меммотт. "Эти представления основаны на потенциальных проблемах первого поколения, но наличие реактора на расплавленной соли эквивалентно наличию кремниевого чипа в вычислительной технике. Мы можем иметь меньшие, более безопасные, дешевые реакторы и избавиться от этих проблем".

Другая компания, Radiant Nuclear, также работает над портативным микрореактором. Во главе этой компании стоит бывший сотрудник SpaceX, который разрабатывал ядерные решения для будущих марсианских миссий. В отличие от проекта YBU, в решении Radiant вместо традиционного топливного стержня используются небольшие таблетки, покрытые несколькими слоями графита и слоем карбида кремния. Обе команды разработчиков (Radiant и YBU) считают, что их работа может сыграть ключевую роль в энергетическом переходе, обеспечивая безопасную ядерную энергию, которую можно легко транспортировать в отдаленные уголки нашей планеты.

Источники: Journal Interesting Engineering, Bingham Young University 
1. (https://news.byu.edu/byu-profs-create-safer-system-to-produce-nuclear-energy)
2. (https://interestingengineering.com/innovation/safe-micro-nuclear-reactor-truck)

2
Показать комментарии (2)

Популярные новости

Сейчас обсуждают