“Прибрежные жидкосолевые реакторы, основанные на технологии смеси расплавленных солей, которые будут находиться за официальными границами страны… Это может стать грандиозным мероприятием по строительству крупнейших судов в мире, на которых установлены самые большие реакторы. Концепция может оказаться экономически выгодной, но в этом нет никакой уверенности.”
Что касается первого пункта, то суда могут находиться за пределами физической границы страны, но, безусловно, будут находиться в территориальных водах страны. Перейдём к вопросу о размерах судов. Компания Thorcon была основана бывшим профессором морского машиностроения MIT, который спроектировал и построил на южнокорейских верфях четыре крупнейших в мире двухкорпусных нефтеналивных танкера. Плавающие станции будут составлять около 60% от их размера (см. график ниже), а реакторы будут далеко не самыми большими в мире. На самом деле будут использоваться небольшие модульные реакторы мощностью 250 МВт каждый. При этом одно судно способно иметь несколько таких модулей в зависимости от энергопотребления обслуживаемого района. Стандартная конструкция предусматривает одновременную работу двух модулей. Большую часть пространства будет занимать парогенераторная установка. Вполне возможно, что вскоре после постройки первых таких кораблей это будет сверхкритическая система теплообменника CO2, что позволит уменьшить размер судна.
Что касается экономической стороны вопроса, то оценки Thorcon основаны на обширном опыте проектирования и строительства судов, а также на последних отзывах авторитетных верфей и производителей ядерных компонентов. Фактически верфь мирового класса, работающая на высокоавтоматизированной панельной линии, распараллеливающей 3000-тонные блоки, требующие допусков на размеры +/- 5 мм для 30-метрового куба, в контролируемой среде со специально выделенной рабочей силой, может строить гигантские танкеры — больше, чем у кораблей Thorcon — примерно за 10 человеко-часов на стальную тонну, примерно за 10 месяцев. Это на порядок быстрее, если сравнивать с производительностью на месте, а качество намного выше.
Примечание: На этой схеме показан бункерный зал мощностью 1 ГВт. Обратите внимание, что на каждые 250 МВт приходятся два реакторных модуля, так что при отключении одного из них с целью замены второй будет работать во избежание простоев.
“Как в нашей, так и в статье MIT были отмечены также и проблемы физической безопасности, связанные с возможными террористическими атаками. Эти проблемы не являются непреодолимыми, но добавляют сложностей и дополнительных затрат.”
Разработка Thorcon учитывает такие серьезные события, как удары авиалайнеров и цунами. Что касается терактов, то всегда можно представить себе нечто худшее, чем предполагалось ранее. Об этом я говорил в своей статье. Наверное, наиболее вероятной атакой для плавучей атомной электростанции является таран ее большим кораблем с усиленным и утяжелённым носом. Защита от подобного сценария потребует дополнительных средств. Вместо этого мы находимся на таком мелководье, что можем использовать волнорез — просто груду камней. Я полагаю, что вышеуказанные исследования предполагали, что станции будут плавать в открытом море, что является совершенно другим сценарием.
“Использование жидкосолевого реактора приносит новые проблемы, а также новые возможности и преимущества. Поскольку он производит новый делящийся материал из широко доступного тория, это дает возможность доступа к практически неограниченному топливу… Тем не менее, эта технология еще не до конца изучена, хотя в мире существует несколько дизайнерских групп, предлагающих реакторы на расплавах солей.”
Тепловой бридерный реактор, использующий лишь торий, был мечтой Национальной лаборатории Ок-Риджа в то время, когда весь мир верил, что скоро у нас закончится уран-235. Оказалось, что его у нас достаточно. Бридерный реактор действительно потребует значительной доработки — технической и, возможно, политической с целью безопасности. Thorcon выбрал в качестве приоритета более быстрый выход на рынок и более простую электростанцию, подходящую для развивающихся стран. Таким образом, Ок-Риджский жидкосолевой реактор действительно служит для нас прототипом, но мы оставляем технологические разработки бридерного реактора на будущее.
Хотя эти реакторы и могут использовать торий, в этом нет необходимости. Уран-235 тоже сгодится, равно как и комбинация двух элементов. Я не понимаю вашего заявления о том, что технология ещё не изучена. Как я указал в своей статье, эта конструкция основана на том реакторе, который работал четыре года в Ок-риджской Национальной лаборатории. К тому времени, как этот проект был закрыт по политическим причинам, местные инженеры уже спроектировали то, что должно было стать их следующим реактором, увеличенным до 300 МВт. Разработка Thorcon, в целом, немного меньше.
“Thorcon предлагает систему с использованием высокообогащенного урана и тория. Доля расщепляющегося топлива будет высокой — около 20% и более, что может вызвать проблемы с распространением делящихся металлов. Рассматриваемый топливный цикл является новым. Хотя существуют теоретические аргументы в пользу того, что проблемы продуктов деления и отходов реактора могут быть решены, экспериментальных доказательств в поддержку этих аргументов на данный момент практически не существует.”
Разработка Thorcon будет использовать топливо, обогащенное до чуть менее 20%, что, как правило, считается на международном уровне приемлемым с точки зрения предотвращения распространения. Она могла бы использовать топливо с обогащением всего лишь до 5%. Что касается того, что делать с отработанным топливом, то есть все основания полагать (на основе бесед с топливными экспертами из Национальной лаборатории Айдахо и Аргонской национальной лаборатории), что вариант технологии пиропереработки, доказавший свою эффективность для проекта «Интегральный реактор на быстрых нейтронах» (реактор EBR-II), мог бы его переработать. Соли практически идентичны. Даже если бы это было не так, то хранить отработанное топливо для последующей переработки, когда может быть разработана другая система, не так уж и сложно. Это может быть политическим вопросом, но точно не техническим, и его не следует рассматривать в качестве непреодолимого препятствия для разработки, которая могла бы полностью изменить к лучшему мировые энергетические системы.
“Прежде чем технология сможет быть коммерциализирована, необходимо создать прототип, который будет работать в течение нескольких лет, чтобы получить опыт и уверенность в его конструкции. Кроме этого, технология должна быть сначала испытана на суше, а затем использована на воде. Эти необходимые этапы развития делают возможным создание плавучего жидкосолевого реактора не ранее 2040 года или, возможно, 2050 года.”
Как я уже отметил, прототип был построен и использовался в течение четырех лет. Это был Ок-Риджский жидкосолевой реактор. Конечно, первый модуль можно было построить и протестировать на суше, но, кроме вопросов с лицензированием, это практически то же самое, что иметь его на борту силовой баржи, либо плывущей рядом с берегом, либо балластированной и сидящей на мели. Планируется построить демонстрационную установку и тщательно протестировать ее перед началом производства. Да, можно затягивать на десятилетия, но для этого нет никаких оснований, кроме радости продавцов угля и газа.
Я отказываюсь верить в то, что эту технологию нельзя построить, протестировать и быстро развернуть. Правительство Индонезии, например, согласно. Глядя на все другие проекты атомной энергетики, как построенные, так и находящиеся на стадии разработки, и рассматривая все другие предполагаемые варианты эффективного решения проблемы изменения климата, я не вижу ничего, что могло бы быть близко к этому. Смело ли планировать быстрое развертывание таких реакторных систем? Главы лабораторий и руководители атомных энергетических компаний, с которыми я долгое время обсуждал этот вопрос, согласны, что это так. Но самое главное заключается в том, что все они верят, что это можно сделать и что только политика может это замедлить. Я задам Вам такой вопрос: готовы ли Вы отказаться от политики, чтобы согнуть кривую и эффективно отреагировать не только на проблему изменения климата, но и на острую потребность в обильной, недорогой чистой энергии для миллиардов людей во всем мире, которые сегодня живут в условиях энергетической бедности?
