Transatomic Power má úzké vazby na Massachusetts Institute of Technology (MIT). Společnost se nyní zaměřuje na zefektivnění jaderné energie a zaměřuje se na menší, ale vysoce účinné bloky, které lze postavit v továrně a poté je dodat na místo montáže. Specialistům společnosti se již podařilo vytvořit systém, který je schopen využívat různá paliva, včetně materiálů, které jsou v tradiční jaderné energetice uznávány jako odpadní produkty.
Hovoříme o solných rozpadových reaktorech, které jsou atraktivní, protože jsou prakticky imunní vůči roztavení aktivní zóny, jako tomu bylo v japonské jaderné elektrárně ve Fukušimě. V takových reaktorech se používá směs solí s jaderným palivem, což umožňuje výrazně zpomalit proces řetězové reakce probíhající v reaktoru. V okamžiku, kdy teplota v jádře stoupne, sůl expanduje a vede ke snížení rychlosti štěpení. Vzhledem k tomu, že teplota tání soli je vyšší než teplota aktivní zóny, i v případě nouze, kdy nikdo nemůže přijmout žádná naléhavá opatření, reakce postupně odumírá sama. Tato technologie byla navržena již dříve, ale společnost Transatomic Power tvrdí, že ji dokázali zlepšit zlepšením vnitřní geometrie jaderného reaktoru. Právě tyto změny umožňují využívat jako palivo jaderný odpad nebo uran s úrovní obohacení pouze 1,8 %.
Nový vývoj Transatomic Power je zajímavý především tím, že je nelze použít k tvorbě zbraně radioaktivní materiály. V současnosti jsou reaktory společnosti schopny vyrobit 500 MW výkonu – zlomek výkonu, který generují standardní jaderné elektrárny – ale jsou výrazně menší a ve srovnání s velkými elektrárnami produkují jen zlomek odpadu. Dva miliony dolarů za vývoj společnosti umožní ověřit reaktor, který postavila. Dalším krokem bude výstavba hotové verze jaderné elektrárny. Podle očekávání bude první vzorek takové stanice stát 1,7 miliardy dolarů. Komerční výroba takových reaktorů přitom může být spuštěna již v roce 2020. Zahájení výroby těchto reaktorů by bylo velkým krokem vpřed pro celý jaderný průmysl.
Reaktory s roztavenou solí
Reaktory s roztavenou solí (reaktory kapalné soli - ZhSR nebo MSR, Molten Salt Reactor) jsou jedním z typů jaderných štěpných reaktorů, ve kterých hraje roli hlavního chladiva speciální směs roztavených solí, která je schopna pracovat při velmi vysokých teploty, udržování na tomto nízkém tlaku. To snižuje mechanické namáhání uvnitř reaktoru a zvyšuje jeho úroveň bezpečnosti. Kapalné jaderné palivo je zároveň chladivem, což umožňuje zjednodušit konstrukci reaktoru, vyrovnat vyhoření paliva a umožnit výměnu paliva bez odstavení reaktoru.
Reaktory MSR pracují při poměrně vysoké teplotě: 600–700 °C, která stále nepřekračuje bod varu taveniny soli. Z tohoto důvodu je tlak v jaderném reaktoru udržován o něco vyšší - 1 kg / cm2, což umožňuje reaktoru obejít se bez drahé a těžké nádoby. Další důležitou výhodou je malé jádro reaktoru, což zase znamená použití menšího množství stínících materiálů. Jedním z typů kapalin, které se v nich používají, jsou kapaliny na bázi fluoridu thorium-232 a uranu-233. Rektory založené na cyklu thoria nebo uranu.
Zároveň je v mnoha konstrukcích reaktorů jaderné palivo rozpuštěno v roztaveném fluoridu chladicí kapaliny – v tetrafluoridové soli. Do taveniny se také přidává beryllium a lithium. Spotřeba jaderného paliva se odhaduje na přibližně 1 tunu thoria na 1000 MW vyrobené energie. Rektor přitom ročně vyprodukuje jen asi tunu vysoce radioaktivního odpadu. Z této tuny se 83 % ustálí po 10 letech a zbylých 17 % bude potřeba zasypat na dlouhou dobu (300-500 let). Reaktor přitom produkuje pouze 30 gramů plutonia, a proto nelze reaktory s roztavenou solí použít k výrobě plutonia pro zbraně. V současnosti jsou prokázané světové zásoby thoria 2,23 mil. tun a přibližný objem neobjevených zásob se odhaduje na dalších 2,13 mil. tun.
Je třeba poznamenat, že dnes technika MSR ještě není tak dobře prozkoumána ani mezi inženýry v jaderném průmyslu. V čem historie takových reaktorů se datuje do konce 40. let minulého století. Až do konce 1960. let 1954. století pokračovaly pokusy adaptovat tyto reaktory s ohledem na jejich kompaktní velikost jako zdroje energie pro letadla. První provozní reaktor byl připraven v roce 36 a dokonce se jim takovým reaktorem podařilo vybavit i bombardér B-XNUMX. Mezikontinentální balistické střely a obecně rozvoj raketové techniky však způsobily konec letounům, které dokázaly zůstat ve vzduchu týdny bez doplňování paliva.
Hlavním důvodem, proč reaktory MSR nenašly široké využití (i přes obrovské zásoby surovin a malé množství odpadu), je skutečnost, že thorium nebylo surovinou pro výrobu jaderných zbraní. Již v 1950. a 60. letech XNUMX. století začal ochlazovat zájem o vývoj jaderných elektráren, které by využívaly thorium. Důvodem bylo vypuknutí studené války. V té době byly megatuny mnohem důležitější než megawatty. Nyní je opak pravdou: megawatty se vyrábějí z megatun. Přibližně jedna třetina jaderného paliva pochází z omezených a zastaralých jaderných zbraní – uranu a plutonia pro zbraně.
Zdroje informací:
http://gearmix.ru/archives/14092
http://www.atomic-energy.ru/video/28796
https://ru.wikipedia.org