Соль вместо воды и воздушное охлаждение: британские инженеры испытывают компактный атомный реактор нового типа
Технологии 1950-х в новом исполнении
Британская Cambridge Atomworks начала экспериментальную отработку ключевых технологий перспективного ядерного микрореактора ODIN. Для проекта открыта новая испытательная площадка в Granta Park в Кембридже, где инженеры будут собирать крупные неядерные стенды и проверять системы охлаждения, теплоотвода и материалы будущего реактора.
Источник изображения: Cambridge Atomworks
Одной из главных особенностей ODIN станет использование жидкой соли в качестве теплоносителя вместо воды. Расплавленные соли способны переносить большое количество тепла при сравнительно низком рабочем давлении. По замыслу разработчиков, это позволит уменьшить требования к тяжелому оборудованию высокого давления, снизить массу конструкции и сделать реактор компактнее и транспортабельнее.
Дополнительно уменьшить размеры активной зоны должна компоновка, в которой ядерное топливо и замедлитель нейтронов объединяются в одном конструктивном элементе. Концепция топлива опирается на разработки General Atomics, появившиеся еще в рамках американской программы Atoms for Peace в 1950-х годах и впоследствии применявшиеся в исследовательских реакторах разных стран.
Особое внимание уделено пассивной безопасности. ODIN не должен зависеть от постоянной работы насосов для отвода остаточного тепла. При потере электроснабжения жидкая соль должна продолжать циркулировать за счет естественной конвекции.
Конечным поглотителем тепла станет окружающий воздух. Вспомогательная система охлаждения рассчитана на естественную циркуляцию воздуха вокруг реакторной установки. Благодаря этому микрореактору не потребуется размещение рядом с рекой, озером или другим крупным источником воды, что потенциально упрощает его эксплуатацию в засушливых и удаленных районах.
На новой площадке уже создан прототип воздушной системы охлаждения для проверки пассивного теплоотвода. Также инженеры исследуют химические и теплофизические характеристики солевого теплоносителя. Специальная лабораторная установка одновременно измеряет изменение массы образцов, тепловые процессы и химический состав выделяющихся веществ.
Следующим этапом станет создание стенда для изучения коррозии. На нем различные сплавы будут длительное время подвергать воздействию горячих рабочих жидкостей, чтобы подобрать материалы для корпуса и внутренних систем реактора.
Полученные в ходе физических экспериментов данные будут использоваться для проверки и уточнения компьютерных моделей ODIN. После этого разработчики намерены перейти к испытаниям систем управления.
При этом речь пока не идет о запуске ядерного реактора: нынешняя программа состоит из неядерных инженерных экспериментов, необходимых для подтверждения принципов конструкции и завершения проекта ODIN.