Микрореакторы будущего

Две компании — Westinghouse и Radiant — делают важные шаги в создании ядерных микрореакторов, которые могут изменить подход к энергоснабжению отдалённых и труднодоступных мест, пишет IEEE Spectrum. В ноябре 2024 года обе компании получили финансирование от Министерства энергетики США (DOE): $3 миллиона на проект eVinci для Westinghouse и $2 миллиона на проект Kaleidos для Radiant.

Эти средства будут использованы для подготовки к испытаниям на платформе DOME (Demonstration of Microreactor Experiments) — первом в США полигоне для тестирования микрореакторов. Платформа строится на Комплексе материалов и топлива в лаборатории штата Айдахо, её завершение планируется в 2026 году. Перед тестами компании должны пройти этап детального инженерного анализа и экспериментального планирования (DEEP).

Новое поколение микрореакторов

Оба микрореактора работают на урановом топливе TRISO, которое DOE считает «самым надёжным ядерным топливом в мире». Это топливо невозможно расплавить даже при экстремальных температурах. Главное различие между eVinci и Kaleidos заключается в системах охлаждения: Westinghouse использует пассивные тепловые трубки, а Radiant — охлаждение гелием.

Микрореакторы рассчитаны на мощность до 50 мегаватт, что значительно меньше, чем у традиционных АЭС. Их компактность, автономность и простой монтаж делают их идеальными для изолированных районов, военных баз или лунных установок. Например, eVinci способен вырабатывать 5 мегаватт электроэнергии в течение восьми лет без необходимости замены топлива. В свою очередь, Kaleidos рассчитан на 1,2 мегаватта в течение пяти лет.

Как отмечает Лия Крайдер, вице-президент Westinghouse, такие микрореакторы могут стать решением в экстренных ситуациях. Например, в 2012 году буря отрезала портовый город Ном на Аляске от поставок топлива для местной электростанции. Микрореактор мог бы обеспечить постоянное энергоснабжение без риска перебоев.

Технологические достижения

Дизайн eVinci включает сотни тепловых трубок, которые отводят тепло от графитового ядра, избегая потерь охлаждающей жидкости. Это упрощает конструкцию и повышает безопасность. Конвертация тепла в энергию происходит благодаря открытому циклу Брайтона, используемому также в реактивных двигателях.

Westinghouse уже добилась одобрения от Комиссии по ядерному регулированию США (NRC) для своей платформы управления и проектных критериев. Это важный шаг для лицензирования реактора, подчёркивает Крайдер. eVinci планируется производить на заводе компании в Пенсильвании, где недавно был протестирован демонстрационный модуль весом 14 500 килограммов.

Интерес к eVinci уже проявила Исследовательская организация провинции Саскачеван в Канаде. В числе других перспективных проектов — плавучие АЭС и уменьшенная версия AstroVinci для спутников и лунных баз.

Первые коммерческие поставки микрореакторов планируются к 2030 году, после успешного тестирования на платформе DOME и получения лицензии NRC. Эти испытания обеспечат необходимую информацию для дальнейшего продвижения технологии.