Шлях до чистої енергії відкрито: китайські вчені здійснили прорив у ядерній енергетиці

Про це пише Live Science.

Вчені з Китайської академії наук здійснили прорив у ядерній енергетиці, використовуючи ядерний реактор на розплавах солей, який працює на рідкому торії замість урану.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Торієві ядерні реактори були вперше розроблені в 1950-х роках у США, перш ніж вони повністю перейшли на уран. Ці дослідження були розсекречені, і китайські вчені використовували їх для поточного проекту.

Секретний китайський об'єкт, у якому розміщується ядерний реактор, що був запущений у червні 2024 року, розташований у пустелі Гобі на півночі Китаю недалеко від кордону з Монголією. Він може стабільно виробляти 2 МВт енергії, а цього достатньо для забезпечення енергією 2000 домогосподарств.

Торієві ядерні реактори являють собою тип реактора на розплавах солей, який розчиняє джерело палива в розплавленій солі, що може виступати як охолоджувачем, так і частиною паливної суміші.

Після потрапляння в камеру реактора ця суміш нагрівається до температури 600 градусів Цельсія і бомбардується високоенергетичними нейтронами, внаслідок чого торій утворює атоми ізотопу уран-233, які розщеплюються і виділяють енергію за допомогою ядерного поділу.

Ядерні реактори на розплавах солей вважаються значно безпечнішими, ніж їхні твердопаливні аналоги, оскільки вони не можуть розплавитися. Їхнє вже розплавлене паливо просто охолоджується і твердне при контакті з повітрям. Це означає, що аварії на АЕС, як у Чорнобилі 1986 року та Фукусімі 2011 року, були б неможливими з використанням торію. Ці реактори також виробляють значно менше ядерних відходів, ніж стандартні уранові ядерні реактори. Фактично, відходи від твердопаливних уранових реакторів можна подавати як паливо в реактори на розплавах солей.

Хоча уран можна використовувати в реакторах на розплавах солей, вчені зазвичай використовують торій, адже його легше видобувати, і він утричі поширеніший, ніж уран. Китай давно націлений на запуск повноцінної торієвої АЕС, щоб знизити рівень викидів вуглецю.

Торій є особливо привабливим способом досягнення цієї мети для Китаю, оскільки нещодавно на території країни було виявлено величезні запаси цього хімічного елемента. За оцінками вчених, торію так багато в Китаї, що він може задовольняти потреби країни в енергії протягом 60 000 років.

Концепція реактора на розплавах солей була вперше розроблена в 1946 році як частина плану ВПС США зі створення надзвукового реактивного літака з ядерним двигуном. Але експерименти мали занадто багато перешкод, включно з корозією металу реактора, що призвело до їхнього припинення 1954 року. Відтоді вчені намагалися створити життєздатні торієві ядерні реактори, але слабка радіоактивність елемента ускладнювала створення реакцій ядерного поділу на стійкому рівні. Поки не зрозуміло, як Китай вирішив ці технічні проблеми.

Як уже писав Фокус, на початку цього року китайські вчені встановили новий рекорд на експериментальному термоядерному реакторі. Це ще один крок вперед до отримання безмежної чистої енергії.