Работает 8 лет на одной заправке: как устроен ядерный микрореактор eVinci

Компания Westinghouse Electric Company разрабатывает ядерный микрореактор eVinci. Он может похвастаться "крошечными" размерами, отсутствием движущихся частей и возможностью замены для дозаправки, пишет newatlas.com.

Диаметр микрореактора eVinci составляет менее 3 м, он вырабатывает до 5 МВт электроэнергии благодаря с тепловой конструкции сердечника мощностью 15 МВт. Эту компактную установку можно изготовить на заводе, и она работает более 8 лет на одной заправке. Когда топливо заканчивается, реактор останавливается, загружается в грузовик и возвращается на завод для заправки или замены.

eVinci от других небольших реакторов отличает отсутствие движущихся частей и то, что он не требует циркуляции воды или другого охлаждающего вещества. Он использует высокопрочное топливо TRISO (TRi-structural ISOtropic), которое состоит из урана, обогащенного до 19,75%, запечатанного в гранулы размером с просяное зерно, сделанные из урана, углерода и керамики. Эти гранулы объединяются в небольшие сферы, которые затем упаковываются в стержни и вставляются в активную зону. В результате получается чрезвычайно прочная, устойчивая к нагреву и коррозии топливная сборка, которая производит самоограничивающуюся ядерную реакцию, которая не может выйти из-под контроля.

В дополнение к топливным стержням, есть стержни отключения, вставленные во время транспортировки, чтобы полностью остановить ядерную реакцию. Вращающийся барабан также должен быть отодвинут в сторону для активации ядра. В случае чрезвычайной ситуации этот барабан пассивно возвращается на место, чтобы все отключить.

Короче говоря, для поддержания работы реактора не нужны никакие движущиеся части, включая систему охлаждения. Вместо циркуляции воды, воздуха, гелия или расплавленных солей реактор использует монолит из цельной стали для размещения ядра и поглощения тепла. Оттуда щелочные тепловые трубы пассивно отводят тепло, используя фазовые переходы в щелочном металле для охлаждения реактора и преобразования тепла в электричество.

Результатом является компактная, изначально безопасная конструкция. Westinghouse утверждает, что eVinci можно установить на земле на относительно легкой установке, которая требует всего около 8090 кв. м и небольшого персонала для эксплуатации и обеспечения безопасности. Ядро достаточно мало, чтобы его можно было перевозить в стандартных контейнерах по железной дороге, на барже или грузовике.

Помимо гражданского производства электроэнергии eVinci также подходит для питания удаленных мест, горнодобывающих и буровых работ, промышленных предприятий, централизованного теплоснабжения, производства водорода, исследований, военных баз и центров обработки данных. Его также можно настроить для нагрузок по требованию, что позволяет интегрировать его с ветровыми и солнечными энергосетями.

Компания подала предварительный отчет о безопасности конструкции для микрореактора в Национальный центр инноваций в области реакторов Министерства энергетики США, что говорит о том, что устройство будет вскоре выпущено на рынок.