Мы проектируем жидкометаллический реактор». «В нашей конструкции будут использованы проверенные технологии» «Эта конструкция делает наш реактор «безопасным для ухода»» Растет список государственных и частных компаний, которые работают над строительством реакторов для различных целей. Эти реакторы сильно различаются по конструкции, размеру, мощности и потенциальному назначению. Все на столе: от использования тех же дизайнов, которые мы использовали десятилетиями, до новых идей, которые все еще находятся на стадии разработки. Эта статья призвана служить ориентиром при чтении о новой компании и реакторе, который они проектируют. Некоторые из функций, которые обсуждают компании, менее новы, чем кажутся, и наоборот. Надеемся, что представленная здесь информация поможет инвестору получить более четкое представление и принять обоснованное решение. Особенности конструкции реактора Опуская детали ядерной физики, поскольку основные принципы одинаковы во всех конструкциях, которые мы исследуем, ядерный реактор способствует контролируемому делению атомов урана, используя полученную энергию для различных применений. После этого различия, которые мы видим в конструкциях реакторов, заключаются в основном в выборе топлива, замедлителя и теплоносителя. Если мы учтем все вариации, которые использовались с течением времени, и новые идеи, которые еще предстоит реализовать, ситуация выйдет из-под контроля. Мы остановимся только на наиболее распространенных вариантах. Топливо Уран – король топлива для ядерных реакторов. По сравнению с другими вариантами топлива, торием и плутонием, уран выигрывает в основном из-за естественного изобилия и зависимости от пути развития. Однако нельзя просто бросить кусок урана с земли. Он часто обогащается и поставляется в нескольких различных формах: Оксид урана (UO2) – наиболее распространенное топливо для водоохлаждаемых реакторов. Таблетки укладываются внутри топливных стержней и загружаются в активную зону реактора, а затем заменяются примерно каждые два года. Эта конструкция имеет большое историческое предпочтение, но менее полезна в высокотемпературных приложениях, например, в реакторах, предназначенных для промышленных тепловых процессов. Уран-Цирконий (U-Zr) — этот сплав улучшает конструкцию топлива UO2 в отношении теплопроводности. U-Zr имеет улучшенную проводимость и не содержит кислорода, что делает его идеальным для использования в реакторах с жидким натрием. Но из-за более низкой температуры плавления его нельзя использовать в газоохлаждаемых реакторах. Гидрид урана-циркония (U-ZrH) — это топливо уникально благодаря добавлению водорода. Водород действует как баланс, помогая останавливать реакторы, когда температура выходит из-под контроля и резко возрастает. Вот почему U-ZrH обычно обнаруживается в исследовательских реакторах университетов и национальных лабораторий; В сочетании с дополнительными мерами по охлаждению и специальным управлением водородом это топливо обеспечивает возможность практически «безопасного ухода». Смешанный оксид (МОХ) – оксид плутония (PuO2) можно смешивать с UO2 для получения МОХ для использования во многих типах реакторов, включая те, которые обычно работают на таблетках UO2. МОКС-топливо не широко используется в США, а более широко используется во французском коммерческом флоте. Это позволяет с пользой использовать старые материалы ядерного оружия и перерабатывать отработанное ядерное топливо. Три-структурный изотропный (TRISO). «Кадиллак» реакторного топлива представляет собой новую конструкцию TRISO, которая представляет собой сферическую таблетку UO2, заключенную в слои пиролитического углерода и карбида кремния. Это обеспечивает повышенную долговечность при отказах топлива. Его стоимость сравнительно высока, учитывая, что общая плотность топлива составляет всего 5% от плотности топлива UO2, но этому потенциально можно противостоять за счет снижения защитных конструктивных особенностей реакторной установки из-за превосходной целостности топлива.