Атомный Ренессанс Энергии Перерождение с торием

CERN spin-off создает электростанцию на основе ядерного синтеза, используя ускоритель частиц - и ее энергетический источник неожиданный.

Швейцарский стартап утверждает, что забытый элемент является ключевым для безопасной ядерной энергии.

Компьютерно сгенерированное изображение объекта Transmutex, официально известного как Subcritical Transmuting Accelerated Regenerative Technology (START). Кредит: Transmutex

Ядерная энергия переживает ренессанс, с правительствами Европы, вкладывающими значительные суммы денег в строительство новых энергетических объектов. В то же время стартапы прилежно работают над более маленькими, модульными альтернативами. Однако, в то время как большинство из этих объектов полагаются на уран, швейцарский стартап с именем Transmutex хочет перевернуть представление о ядерной энергии, используя малоизвестный элемент под названием торий.

Забытый родственник урана

Торий, металл, похожий на свинец, относительно нереактивен, но в четыре раза более распространен, чем уран, и безопаснее в обращении. Хотя торий является расщепляемым материалом, он не является делительным, что означает, что он не может претерпевать ядерное деление, процесс, который высвобождает энергию, используемую для генерации электричества.

В традиционной ядерной электростанции тепло возникает при столкновении нейтронов с делительным материалом, таким как уран. При расщеплении атомы высвобождают энергию и дополнительные нейтроны, создавая цепную реакцию, что делает ядерную электростанцию самоокрепляющейся. К сожалению, этот процесс генерирует значительное количество плутония, который распадается в течение 300 000 лет и трудно безопасно хранить. Кроме того, он также может быть использован для производства атомных бомб, если попадет в неправильные руки.

Решение Transmutex заключается в использовании тория вместо урана и его сочетания с ускорителем частиц. Постоянная подача нейтронов в атомы тория создает делительную реакцию. В отличие от традиционных реакторов, энергоустановка Transmutex не способна поддерживать цепную реакцию. Когда ускоритель частиц выключается, поток нейтронов прерывается, и реактор мгновенно останавливается. Это свойство предотвратило бы катастрофы, подобные инциденту на ядерной электростанции Чернобыль в 1986 году. Кроме того, радиоактивный распад тория занимает всего 300 лет в сравнении с 300 000 годами для урана, и Transmutex утверждает, что его система будет производить меньше опасных отходов.

Приближение к дизайну ускорителя частиц Tranmutex. Начальный капитал стартапа получен от CERN — дома Крупного Адронного Коллайдера, который стал крупнейшим ускорителем частиц в мире, запущенным в 2008 году. Кредит: Transmutex

Стоимость энергоустановки: Зарождение Transmutex

Transmutex, основанный в 2019 году, имеет замечательную историю происхождения. Все началось, когда Нобелевский лауреат по физике Карло Руббия, тогдашний директор Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN), пригласил Федерико Кармиати, молодого ученого, принять участие в разработке ториевого реактора совместно с ускорителем частиц. К сожалению, идея была отложена тогда из-за малого интереса со стороны ядерной индустрии и менее острых проблем хранения радиоактивных отходов.

Однако времена изменились. В условиях полного расцвета ядерного ренессанса Кармиати, обладая большим опытом, возродил старые планы и объединился с предпринимателем Франклином Серван-Шрайбером, чтобы основать Transmutex. Штаб-квартира находится в Женеве, и компания всё ещё активно сотрудничает с CERN, стремясь сделать ядерную энергию более безопасной и устойчивой.

“Что, если есть подход, который решает фундаментальные проблемы безопасности, стоимости и долгоживущих отходов, которые беспокоят традиционную ядерную индустрию? Проект реактора, который гарантированно безопасен и может сократить радиотоксичность долгоживущих отходов с 300 000 лет до 300 лет? Именно это команда Transmutex разработала”, заявил Альберт Венгер, управляющий партнер Union Square Ventures.

Американская венчурная инвестиционная компания недавно вложила $23 млн в стартап в рамках серии A финансирования. Transmutex планирует использовать эти средства для расширения команды и планирует разработать и построить свою первую энергоустановку в течение двух или трех лет. Более того, стартап в настоящее время консультируется с ведущими правительственными учреждениями по всему миру для изучения возможности создания международной коалиции для ускорения разработки их первого ядерного реактора.

Исследование потенциала: Твердотопливные реакторы на основе тория и за его пределами

В то время как твердотопливные реакторы на основе тория, особенно совмещенные с частицевыми акселераторами, все еще находятся в своем зародыше, интерес к их потенциалу растет по всему миру. Китай уже построил экспериментальный реактор на основе тория в Уэйвэя, на окраине Гоби-Пустыни. Кроме того, страны, такие как США, Германия, Нидерланды и Великобритания, уже проводили испытания использования тория в других типах ядерных реакций. Во Франции исследователи ЦНРСА проводят исследования для разработки Молотого Солевого Быстрого Реактора на основе тория.

Распространенное использование твердотопливных реакторов на основе тория может революционизировать отрасль ядерной энергетики, сделав ее более безопасной и устойчивой. Минимизируя отходы и снижая риск аварий, такой инновационный подход может предоставить жизнеспособную альтернативу традиционным ядерным электростанциям. Однако перед тем, как твердотопливные реакторы на основе тория станут широко распространенными, необходимо преодолеть значительные проблемы.

Раздел Вопросы и Ответы

В: Полностью ли безопасно использование тория в качестве ядерного топлива?

О: Твердотопливные реакторы на основе тория, хотя и могут производить меньше опасных отходов по сравнению с традиционными реакторами, все же не являются абсолютно безопасными. Радиоактивные материалы по своей природе опасны, и требуется осторожное обращение и управление для обеспечения безопасности. Однако дизайн твердотопливных реакторов на основе тория, например, такой, разработанный Transmutex, стремится ограничить риски, предотвращая катастрофические события, такие как расплавления или неконтролируемые цепные реакции.

В: Как работает частицевый акселератор в сочетании с торием в дизайне реактора Transmutex?

О: Transmutex использует частицевый акселератор для непрерывного облучения атомов тория нейтронами. Это облучение вызывает деление, освобождая энергию без поддержания цепной реакции. Отключение частицевого акселератора прекращает поток нейтронов и, таким образом, выключает реактор. Эта особенность дизайна обеспечивает мгновенную остановку ядерных реакций и уменьшает риск аварий.

В: Какие преимущества твердотопливных реакторов на основе тория по сравнению с традиционными урановыми реакторами?

О: Твердотопливные реакторы на основе тория имеют несколько преимуществ. Они производят меньше долгоживущих радиоактивных отходов, снижая риск загрязнения и потребность в долгосрочном хранении. Торий также является более распространенным, чем уран, и имеет более короткое время распада, что делает его потенциально более устойчивым источником топлива. Кроме того, встроенный дизайн твердотопливных реакторов на основе тория делает их менее подверженными случайным расплавлениям и устраняет риск неконтролируемых цепных реакций.

В: Есть ли и другие страны, которые инвестируют в твердотопливные реакторы на основе тория, помимо Китая и Швейцарии?

О: Да, несколько стран проявляют интерес к твердотопливным реакторам на основе тория. Помимо Китая и Швейцарии, США, Германия, Нидерланды и Великобритания проводили эксперименты и исследования, связанные с использованием тория в качестве ядерного топлива. Франция также исследует твердотопливные реакторы на основе тория в рамках своих исследований по разработке Молотых Солевых Быстрых Реакторов.

Ссылки


Что вы думаете о потенциале твердотопливных реакторов на основе тория в революционизации ядерной энергетики? Поделитесь своими мыслями в комментариях ниже и не забудьте поделиться этой статьей в социальных сетях! 😄🚀