Китайският ядрен реактор демонстрира пълна защита от разтопяване при внезапно изключване
Китайският ядрен реактор демонстрира пълна защита от разтопяване при внезапно изключване
В Китай беше успешно завършена първата в света пълномащабна демонстрация на ядрен реактор, който е проектиран да се охлажда пасивно в случай на авария. Тази технология показва,
че е възможно да се строят ядрени централи, които нямат риск от опасно разтопяване, дори при пълна загуба на външно захранване.
Проектът е изграден в Китай и представлява първата пълномащабна ядрена електроцентрала, която е напълно защитена от разтопяване. Въпреки че тази иновация не може да се адаптира към съществуващите ядрени реактори по света, тя може да служи като модел за бъдещи ядрени съоръжения.
Всички съвременни ядрени електроцентрали разчитат на механизми за охлаждане, захранвани с електроенергия, които отвеждат излишната топлина от реакторите. В случай на авария се изисква човешка намеса за спиране на централата. Обикновено като охлаждащи вещества се използват вода или течен въглероден диоксид, но тези системи зависят от външни източници на енергия.
При повреда на тези системи, реакторите могат да се прегреят, което може да доведе до експлозии или разтопяване. Това е една от причините за аварията в ядрената централа „Фукушима“ в Япония през 2011 г., когато загубата на стандартните и аварийните системи за захранване доведе до разтопяване.
Новият вид реактор, наречен реактор с чакълесто легло (Pebble-Bed Reactor, PBR), е пасивно безопасен. Това означава, че при загуба на захранването на системите за охлаждане, реакторът може безопасно да се изключи сам. PBR използва като гориво голям брой „камъчета“ с ниска енергийна плътност, съдържащи малко количество уран, заобиколен от графит, което помага за забавяне на ядрената реакция и издържа на високи температури.
По-ниската енергийна плътност на тези „камъчета“ означава, че излишната топлина се разпределя равномерно и може да бъде охладена чрез естествени процеси като проводимост и конвекция. Според Джъ Дун от университета Цинхуа в Китай, това прави реактора безопасен без необходимост от външно захранване.
Въпреки че малки прототипи на реактори с чакълесто легло са били построени в Германия и Китай, досега не беше доказано, че PBR работи в пълен мащаб и е пасивно безопасен. Дун и колегите му демонстрираха, че системата работи в пълномащабна ядрена централа – високотемпературен реактор с газово охлаждане с чакълест слой (HTR-PM) в Шандун.
По време на тестването, което се проведе през декември 2023 г., Дун и екипът му изключиха двата модула на HTR-PM, докато те работеха на пълна мощност, и наблюдаваха как температурата в различните части на централата се понижава. Те установиха, че реакторът се охлажда по естествен начин и достига стабилна температура в рамките на 35 часа след спирането на захранването.
Според Мамдух Ел-Шанауни, бивш служител на Международната агенция за атомна енергия (МААЕ), рядко се случва напълно работеща електроцентрала да бъде тествана без захранване за охлаждане. Той добавя, че системата за аварийно охлаждане на HTR-PM е много безопасна, тъй като не зависи от сложни технологии.
Възможно е други страни да разгледат възможността за адаптиране на тази технология за собствените си бъдещи реактори, но ще са необходими по-обширни измервания на централата по време на нейното охлаждане, включително налягане и показания с по-висока разделителна способност, заключава Ел-Шанауни.
