CiADS (Китай), разработанный Китайской академией наук, станет первым в мире подкритическим реактором мегаваттного класса с ускорительным управлением, когда начнет работу в 2027 году.
Система использует ускоритель частиц для трансмутации долгоживущих радиоактивных отходов в короткоживущие изотопы с одновременной выработкой энергии в реакторе со свинцово-висмутовым охлаждением.
Коммерческих реакторов с ускорительным управлением в мире пока не существует; согласно дорожной карте, масштабная китайская программа нацелена на сокращение объема высокоактивных ядерных отходов на 96%.
Реактор с ускорительным управлением — это подкритическая система (ADS, accelerator-driven system), где цепная реакция деления поддерживается не самостоятельно, а внешними нейтронами от ускорителя частиц.
Ускоритель (обычно протонный) генерирует высокоэнергетические протоны, которые ударяют по мишени (например, из свинца или вольфрама), вызывая спаллацию — выделение нейтронов. Эти нейтроны инициируют деление в подкритическом активном ядре, где коэффициент размножения нейтронов k < 1, что обеспечивает высокую безопасность: при выключении ускорителя реакция мгновенно затихает.
Такие реакторы, как китайский CiADS, позволяют эффективно сжигать ядерное топливо, разводить новые изотопы и трансмутировать долгоживущие отходы в короткоживущие, сокращая их радиотоксичность с сотен тысяч лет до сотен
CiADS называют "источником энергии на 1 000 лет", потому что технология accelerator-driven subcritical reactor (ADS) позволяет радикально повысить эффективность использования ядерного топлива и уничтожать долгоживущие радиоактивные отходы.Почему именно 1 000 лет?1. Эффективность топлива ×100Обычные реакторы используют ~1% урана-235 из природного уранаADS может сжигать 100% урана (включая U-238) + плутоний из отходовЗапасы урана в мире (~5,3 млн тонн) хватит на тысячи лет при такой эффективности2. Уничтожение ядерных отходов
Обычные реакторы:
Отходы опасны 300 000–1 000 000 лет (актиноиды: Np-237, Pu-239, Am-241)
CiADS:
Транспмутация → короткоживущие изотопы
Опасность < 500 лет.
3. Цитата Хэ Юаня (замдиректора Института современной физики КАН)
"Может превратить ядерную энергетику в зеленый, безопасный, стабильный источник энергии на 1 000 лет"
Реальные цифры
Запасы урана: 5,3 млн тонн (извлекаемые) + 10,5 млн тонн разведанныхТекущий расход: ~70 000 тонн/годПри ADS: те же запасы хватит на 10 000+ летЭто не фантастика — технология подтверждена экспериментами в CERN, JAERI (Япония) и КАН (Китай). Проблема только в стоимости и масштабировании.
Комментариев нет:
Отправить комментарий