Комментариев: 024.12.2012

http://energysafe.ru

 Если вы не в курсе последних трендов в атомной энергетике и впервые слышите о шумихе вокруг тория, то вам будет интересно узнать, что реакторы на основе фторида тория в жидком состоянии (liquid fluoride thorium reactor; LFTR) имеют огромное число преимуществ перед реакторами на "легкой воде" (light water uranium reactor; LWR).

 Последние в настоящее время доминируют в ядерной энергетике. Элвин Вейнберг, который изобрел обе разновидности реакторов, высказывался в пользу применения в атомной энергетике именно LFTR, так как возможные проблемы при эксплуатации АЭС (если они имели бы место) были бы значительно менее опасными для экологии. Выделение радиоактивного пара, как это произошло в Чернобыле в 1986 году, было бы попросту невозможным. Поскольку технические препятствия для создания и эксплуатации LFTR и утилизации субпродуктов таких систем в теории больше не представляют сложностей, нужно задаться вопросом – почему мы все еще не используем ториевые реакторы?

Обогащение природного урана является первым и, пожалуй, наиболее трудным шагом к созданию ядерного оружия. Использование реакторов на "легкой воде", для работы которых как раз требуется обогащенный уран, было вполне логичным выбором на заре ядерной эпохи. Это позволяло минимизировать затраты. По сути дела, сверхдержавы отказались от ториевых реакторов, поскольку те, в отличие от менее экологичных аналогов, не позволяли создавать плутониевые атомные бомбы. Хотя на самом деле все, конечно же, немного сложнее.

Реактор на расплавах солей (жидкосолевой реактор; ЖСР; MSR) был предшественником LFTR. В начале 50-х годов прошлого века от его развития отказались в пользу LWR по одной простой причине: при помощи технологии MSR было сложно создавать ядерные боеголовки для подводных лодок. Жидкий натрий активно взаимодействует с водой и горит, что в потенциале могло бы обернуться огромным числом аварий. "Легкая вода" - равно как и фториды металлов - в отличие от жидкого натрия лишены этого недостатка. Технология LFTR в то время только зарождалась, поэтому было решено совершенствовать реакторы на "легкой воде". И вот шестьдесят лет спустя мы видим, что важнейший элемент АЭС - вода под давлением - стал ее ахиллесовой пятой. Это подтвердили инциденты в Чернобыле и Фукусиме.

Еще одним препятствием на пути создания реакторов на основе фторидов тория было и остается малое количество сырья для производства топлива. При добыче монацита (основной источник рассматриваемого тяжелого металла) высвобождаются альфа-частицы, которые благодаря своему весу обладают достаточно высокой проникающей и разрушающей способностью, – от них на порядок больше вреда, чем от бета- или гамма-излучения. Примечательно, что запасы тория очень обширны. В земной коре его в три раза больше, чем урана. К тому же почти весь добываемый материал (торий-232) можно приспособить для использования в качестве ядерного топлива. Лидирует по объему запасов Австралия (300 тыс. тонн), за ней идет Индия (290 тыс. тонн). К сожалению, Россия не входит в число мировых лидеров по запасам тория, но на российских месторождениях тоже добывается достаточно этого материала, чтобы перевести на ториевый цикл все энергоблоки страны.

Примечательно, что правительство Индия стремится максимально эффективно использовать запасы тория: строительство LFTR было внесено в план на 12-ю пятилетку, которая подойдет к концу в 2016 году. Предполагается, что в дальнейшем такие реакторы появятся во всех мегаполисах страны. В западных странах также периодически появляются стартапы, которые ведут поиск инвестиций на строительство АЭС на тории: Flibe Energy, Thor Energy, Terrapower, Thorium Power, Transatomic Power и многие другие.

 Тенденции радуют, но нельзя забывать, что распространение "чудо-топлива" может обернуться большей угрозой для безопасности жителей нашей планеты и спровоцировать новый виток гонки ядерных вооружений.

Использованы материалы Wired и ExtremeTech