Группа ученых из Группы ядерных исследований (Nuclear Research and Consultancy Group, NRG), Нидерланды, для удовлетворения все возрастающих энергетических потребностей человечества вернулась к экспериментам, проведенным еще в 1970-х годах. Впервые с 1976 года группа NRG возобновила работы, направленные на исследования в области создания ядерных реакторов, использующих в качестве топлива соли тория. И если таким реакторам будет суждено появиться на свет в будущем, они станут более безопасной и эффективной заменой нынешним ядерным реакторам, работающим на уране.
Современная ядерная энергетика обладает четырьмя основными отрицательными сторонами. Во-первых, уран, используемый в качестве топлива, достаточно редок, его добыча и предварительная обработка требует значительных затрат. Во-вторых, технологии производства ядерного топлива и переработки ядерных отходов могут быть относительно легко переориентированы для производства ядерного оружия. В-третьих, реакторы старых поколений обладают далеко не 100-процентной надежностью, всегда существует небольшая вероятность повторения катастроф типа Чернобыля и Фукусимы. И, в-четвертых, еще никто не придумал технологию безопасной утилизации, переработки и длительного хранения ядерных отходов.
Решением большинства проблем может стать замена урана и плутония, который является продуктом реакций ядерного расщепления урана, другим видом ядерного топлива. С 1940-х годов в качестве альтернативного вида ядерного топлива рассматривался торий, который более распространен, нежели уран, который не требует дорогостоящей процедуры обогащения и который практически невозможно использовать для создания ядерного оружия. Более того, реактор на тории достаточно легко остановить в случае возникновения непредвиденной ситуации, а продукты распада тория являются нестабильными изотопами, которые «живут» не более 100 лет.
Но главным препятствием к использованию тория является то, что нельзя набрать критическую массу этого вещества. Если взять достаточное количество обогащенного урана, к примеру, и сконцентрировать его в минимально возможном объеме, то количество нейтронного излучения станет достаточно для возникновения цепной реакции расщепления. К сожалению, с торием такой «фокус» провернуть не удается, поэтому торий должен быть смешан с ураном или подвергаться облучению от внешнего источника нейтронов.
В период с 1960 по 1976 год в Национальной лаборатории Ок-Ридж, США, проводились эксперименты с реакторами, использующими в качестве топлива фторид тория. Несмотря на получение достаточно многообещающих результатов, данный проект был остановлен. И с тех пор ученые из Индии, Китая и некоторых других стран пытались проводить свои эксперименты с ториевыми реакторами, используя в качестве топлива различные соли лития.
Эксперимент SALt Irradiation ExperimeNT (SALIENT), проводимый сотрудниками NRG совместно с сотрудниками лаборатории European Commission Laboratory Joint Research Center, направлен на исследования и разработку технологий, необходимых для создания реактора, работающего на расплаве солей тория (Thorium Molten Salt Reactors, TMSR), который является перспективным видом источника энергии. Согласно информации, представленной группой Thorium Energy World, на первом этапе эксперимента будут выполнены работы, направленные на разработку технологий удаления из расплава благородных металлов, которые являются продуктами распада тория.
Как только первый этап будет завершен, ученые приступят к выяснению того, как конструкционные материалы, используемые в ядерной энергетике, будут выдерживать воздействие коррозионно-активного высокотемпературного расплава солей. Параллельно с этим будут вестись исследования новых стойких к коррозии материалов, к примеру, сплавов никеля и сплавов молибдена-циркония-титана, использование которых позволит снизить производственные и эксплуатационные расходы.
А конечной целью проекта SALIENT является разработка конструкции модульного и масштабируемого TMSR-реактора, который можно использовать для непрерывного получения энергии в течение нескольких лет. При этом, дозаправка такого реактора топливом может производиться прямо во время работы, что исключает необходимость его полной остановки.
Источник:
