Працює 8 років на одній заправці: як влаштований ядерний мікрореактор eVinci

Компанія Westinghouse Electric Company розробляє ядерний мікрореактор eVinci. Він може похвалитися "крихітними" розмірами, відсутністю рухомих частин і можливістю заміни для дозаправки, пише newatlas.com.

Діаметр мікрореактора eVinci становить менше ніж 3 м, він виробляє до 5 МВт електроенергії завдяки тепловій конструкції сердечника потужністю 15 МВт. Цю компактну установку можна виготовити на заводі, і вона працює понад 8 років на одній заправці. Коли паливо закінчується, реактор зупиняється, завантажується у вантажівку і повертається на завод для заправки або заміни.

eVinci від інших невеликих реакторів відрізняє відсутність рухомих частин і те, що він не потребує циркуляції води або іншої охолоджувальної речовини. Він використовує високоміцне паливо TRISO (TRi-structural ISOtropic), що складається з урану, збагаченого до 19,75%, запечатаного в гранули розміром з просяне зерно, зроблені з урану, вуглецю і кераміки. Ці гранули об'єднуються в невеликі сфери, які потім упаковуються в стрижні і вставляються в активну зону. У результаті виходить надзвичайно міцна, стійка до нагрівання і корозії паливна збірка, яка виробляє самообмежувальну ядерну реакцію, що не може вийти з-під контролю.

На додаток до паливних стрижнів, є стрижні відключення, вставлені під час транспортування, щоб повністю зупинити ядерну реакцію. Барабан, що обертається, також має бути відсунутий убік для активації ядра. У разі надзвичайної ситуації цей барабан пасивно повертається на місце, щоб усе відключити.

Коротше кажучи, для підтримки роботи реактора не потрібні жодні рухомі частини, включно із системою охолодження. Замість циркуляції води, повітря, гелію або розплавлених солей реактор використовує моноліт із цільної сталі для розміщення ядра і поглинання тепла. Звідти лужні теплові труби пасивно відводять тепло, використовуючи фазові переходи в лужному металі для охолодження реактора і перетворення тепла в електрику.

Результатом є компактна, спочатку безпечна конструкція. Westinghouse стверджує, що eVinci можна встановити на землі на відносно легкій установці, яка потребує всього близько 8090 кв. м і невеликого персоналу для експлуатації та забезпечення безпеки. Ядро досить мале, щоб його можна було перевозити в стандартних контейнерах залізницею, на баржі або вантажівці.

Крім цивільного виробництва електроенергії eVinci також підходить для живлення віддалених місць, гірничодобувних і бурових робіт, промислових підприємств, централізованого теплопостачання, виробництва водню, досліджень, військових баз і центрів обробки даних. Його також можна налаштувати для навантажень на вимогу, що дає змогу інтегрувати його з вітровими та сонячними енергомережами.

Компанія подала попередній звіт про безпеку конструкції для мікрореактора до Національного центру інновацій у сфері реакторів Міністерства енергетики США, що свідчить про те, що пристрій незабаром буде випущено на ринок.

Раніше ми писали, що експерти пояснили, чому ми досі не можемо користуватися термоядерною енергією. Ядерний синтез неймовірно дорогий. Проєкт ITER, який стартував у 2007 році, обійдеться в 22 млрд доларів до 2034 року. А гелій-3, який використовується як паливо в реакції, простіше добувати на Місяці.