Китай создал первую в мире атомную электростанцию (АЭС), защищенную от расплавления. Разработка ученых из Университета Цинхуа знаменует собой ощутимый шаг вперед на пути к безопасной ядерной энергетике, которая находится под пристальным вниманием многих стран с момента аварии на японской АЭС «Фукусима-1» в 2011 году, когда произошло расплавление ядерного топлива.

Ядерные реакции, позволяющие АЭС вырабатывать электричество, сопровождаются выделением большого количества тепловой энергии, которая несет существенную угрозу, если не управлять ею должным образом. По этой причине атомные станции предыдущих поколений подвержены риску расплавления в случае выхода из строя систем охлаждения. В частности, перегрев реакторов может спровоцировать взрывы и выбросы большого количества опасных радиоактивных веществ.

На инновационной китайской АЭС используется реактор мощностью 105 МВт с шаровой загрузкой. В отличие от большинства других атомных реакторов, охлаждаемых водой, он содержит гелий, способный выдерживать высокие температуры. Массивные топливные стержни заменены графитовыми сферами с крошечными частицами уранового топлива, которые по размеру примерно соответствуют бильярдным шарам. Сферы, поставляемые немецкой компанией SGL Group, обладают повышенной стойкостью к нагреванию. Таким образом, реактор способен выдержать температуру до 950 °C без расплавления материалов.

Кроме того, конструкция реактора исключает риск перегрева до опасного уровня даже в случаях выхода из строя системы охлаждения, поскольку гелий и графитовые сферы естественным образом рассеивают тепло. Чтобы предотвратить любую возможность расплавления, предусмотрен механизм автоматического замедления ядерной реакции при проблемах с охлаждением. Что касается аварии на станции «Фукусима-1», то причиной взрывов и расплавления топлива стало непредвиденное отключение основных и резервных линий, питающих системы охлаждения.

Низкоуглеродная атомная энергетика позволяет сократить выбросы парниковых газов в атмосферу, однако безопасность АЭС всегда была ключевой проблемой, вызывавшей вполне объяснимое беспокойство. Новый китайский проект не адаптирован к существующим ядерным реакторам, но его можно задействовать для повышения безопасности будущих электростанций. Помимо этого, Китай заинтересован в значительном сокращении отходов на объектах атомной энергетики. Несмотря на то, что работа реакторов с шаровыми тепловыделяющими элементами невозможна без накопления ядерных отходов, особая форма топлива позволяет расширить перечень доступных способов их утилизации.

Разработка АЭС нового поколения является частью стратегии Китая по сокращению зависимости от угля, который по-прежнему является основным топливом, сжигаемым для производства электроэнергии в стране.

По материалам independent.co.uk