Mažų torio reaktorių įvadas žaliems
Lietuva be branduolinės energetikos gali neišsiversti: diskutuojama apie naujos kartos reaktorius https://www.delfi.lt/verslas/energet....d?id=91941947
Lietuva be branduolinės energetikos gali neišsiversti: diskutuojama apie naujos kartos reaktorius https://www.delfi.lt/verslas/energet....d?id=91941947
Užsienio žiniasklaida anksčiau skelbė, kad vieno turtingiausių pasaulio žmonių, „Microsoft“ įkūrėjo B. Gateso įmonė „TerraPower“ planuoja iki 2028 m. Kemeryje, Vajominge pastatyti pirmąją pavyzdinę branduolinę elektrinę. „Kemerio elektrinė bus pirmoji, naudosianti pažangią „Natrium“ branduolinę technologiją, kurią sukūrė „TerraPower“ kartu su „GE-Hitachi“, – rašė CNBC. Planuojama, kad pusę 4 mlrd. JAV dolerių vertės projekto padengs „TerraPower“, pusę – JAV vyriausybė. A. Žukauskas pastebėjo, kad Lietuvoje kol kas daugiausiai kalbama ne apie naujas technologijas, o tiesiog apie mažesnius nei įprasta reaktorius.
„Branduolinė energetika yra grįsta energija, išsiskiriančia daliosios medžiagos branduoliams skylant į lengvesnius branduolius. Vienintelė gamtoje aptinkama dalioji medžiaga yra uranas-235, kurio gamtiniame urane tėra apie 0,7 proc. Tam, kad įprastame reaktoriuje galima būtų sukelti grandininę reakciją, gamtinį uraną, kurio daugiau kaip 99 proc. sudaro nedalus uranas-238, reikia praturtinti iki kol urano-235 dalis pasiekia 3–5 proc. Alternatyvus būdas yra naudoti dirbtines daliąsias medžiagas – plutonį-239 arba uraną-233, kurios gaunamos „derlias“ medžiagas švitinant neutronais. Plutonis-239 gaunamas iš jau minėto gamtoje paplitusio urano-238, o uranas-233 – iš kitos natūralios nedalios medžiagos – torio-232“, – dėstė jis. A. Žukauskas aiškino, kad ateityje turėtų išpopuliarėti 4 kartos branduoliniai reaktoriai, o viena iš radikaliausių jų alternatyvų yra yra skysto kuro (druskų lydalo) branduoliniai torio reaktoriai. Savo publikacijoje profesorius išdėstė jų privalumus saugos, radioaktyvių atliekų, kuro atsargų ir branduolinio terorizmo grėsmės atžvilgiu. „Sauga. Įprastų kieto kuro urano reaktorių saugą užtikrina aktyvios priemonės (automatinės ar rankinės) grandininei reakcijai stabdyti. Visos trys garsios tokių reaktorių avarijos (Trijų mylių saloje, Černobylyje ir Fukušimoje) įvyko dėl reaktoriaus dalinio išsilydymo jam perkaitus. Trijų mylių saloje esminiu veiksniu buvo apsauginės automatikos konstrukcijos spragos; Černobylyje nepavyko sustabdyti netobulo reaktoriaus, ėmusio veikti nenumatytu režimu; Fukušimoje neįsijungė cunamio užtvindyti aušinimo siurbliai. Visiškai patikimi tokio tipo reaktoriai vargu ar įmanomi, nes tobulinant aktyvias apsaugos sistemas, jų patikimumas nedaug auga dėl didėjančio sudėtingumo. Avarijos dėl reaktoriaus perkaitimo beveik neįmanomos pažangiame torio reaktoriuje, kuriame kaip kuras ir pirminis aušalas yra naudojamas torio ir pagalbinių elementų druskų (fluoridų) lydalas (angl. Liquid Fluoride Thorium Reactor, LFTR). Viena vertus, lydalo savaime nebereikia saugoti nuo išsilydymo. Kita esminė tokio reaktoriaus saugos garantija – žmogaus įsikišimo ir automatikos priemonių nereikalaujanti pasyvi saugos sistema – ėmus perkaisti skystam kurui, išsilydytų po reaktoriumi esantis lydus vožtuvas ir druskų lydalas savaime išbėgtų į natūraliai aušinamą rezervuarą.
Pagaliau, skirtingai nei įprastuose reaktoriuose, aušinamuose vandeniu suslėgtu iki 70–150 atmosferų, LFTR reaktoriuje pirminis aušalas yra saugaus, atmosferos slėgio, tad ir sprogti nebelieka kam. Ateityje gali būti sukurti torio reaktoriai, kuriuose grandininė reakcija išvis nevyksta (subkritiniai reaktoriai), o branduolių dalijimosi reakcija yra valdoma išoriniu neutronų šaltiniu. Nobelio premijos laureatas Carlo Rubbia pasiūlė subkritinį torio reaktorių valdyti neutronų srautą sukuriančiu dalelių greitintuvu (spaliatoriumi). Tuo metu kitas Nobelio premijos laureatas, Vilniaus universiteto garbės daktaras Gerardas Mourou iškėlė idėją torio reaktoriaus valdymui naudoti lazerinius neutronų šaltinius. Abiem atvejais savaiminis reaktoriaus perkaitimas būtų iš esmės neįmanomas, o branduolinę reakciją galima būtų sustabdyti, išjungus neutronų šaltinį.
„Branduolinė energetika yra grįsta energija, išsiskiriančia daliosios medžiagos branduoliams skylant į lengvesnius branduolius. Vienintelė gamtoje aptinkama dalioji medžiaga yra uranas-235, kurio gamtiniame urane tėra apie 0,7 proc. Tam, kad įprastame reaktoriuje galima būtų sukelti grandininę reakciją, gamtinį uraną, kurio daugiau kaip 99 proc. sudaro nedalus uranas-238, reikia praturtinti iki kol urano-235 dalis pasiekia 3–5 proc. Alternatyvus būdas yra naudoti dirbtines daliąsias medžiagas – plutonį-239 arba uraną-233, kurios gaunamos „derlias“ medžiagas švitinant neutronais. Plutonis-239 gaunamas iš jau minėto gamtoje paplitusio urano-238, o uranas-233 – iš kitos natūralios nedalios medžiagos – torio-232“, – dėstė jis. A. Žukauskas aiškino, kad ateityje turėtų išpopuliarėti 4 kartos branduoliniai reaktoriai, o viena iš radikaliausių jų alternatyvų yra yra skysto kuro (druskų lydalo) branduoliniai torio reaktoriai. Savo publikacijoje profesorius išdėstė jų privalumus saugos, radioaktyvių atliekų, kuro atsargų ir branduolinio terorizmo grėsmės atžvilgiu. „Sauga. Įprastų kieto kuro urano reaktorių saugą užtikrina aktyvios priemonės (automatinės ar rankinės) grandininei reakcijai stabdyti. Visos trys garsios tokių reaktorių avarijos (Trijų mylių saloje, Černobylyje ir Fukušimoje) įvyko dėl reaktoriaus dalinio išsilydymo jam perkaitus. Trijų mylių saloje esminiu veiksniu buvo apsauginės automatikos konstrukcijos spragos; Černobylyje nepavyko sustabdyti netobulo reaktoriaus, ėmusio veikti nenumatytu režimu; Fukušimoje neįsijungė cunamio užtvindyti aušinimo siurbliai. Visiškai patikimi tokio tipo reaktoriai vargu ar įmanomi, nes tobulinant aktyvias apsaugos sistemas, jų patikimumas nedaug auga dėl didėjančio sudėtingumo. Avarijos dėl reaktoriaus perkaitimo beveik neįmanomos pažangiame torio reaktoriuje, kuriame kaip kuras ir pirminis aušalas yra naudojamas torio ir pagalbinių elementų druskų (fluoridų) lydalas (angl. Liquid Fluoride Thorium Reactor, LFTR). Viena vertus, lydalo savaime nebereikia saugoti nuo išsilydymo. Kita esminė tokio reaktoriaus saugos garantija – žmogaus įsikišimo ir automatikos priemonių nereikalaujanti pasyvi saugos sistema – ėmus perkaisti skystam kurui, išsilydytų po reaktoriumi esantis lydus vožtuvas ir druskų lydalas savaime išbėgtų į natūraliai aušinamą rezervuarą.
Pagaliau, skirtingai nei įprastuose reaktoriuose, aušinamuose vandeniu suslėgtu iki 70–150 atmosferų, LFTR reaktoriuje pirminis aušalas yra saugaus, atmosferos slėgio, tad ir sprogti nebelieka kam. Ateityje gali būti sukurti torio reaktoriai, kuriuose grandininė reakcija išvis nevyksta (subkritiniai reaktoriai), o branduolių dalijimosi reakcija yra valdoma išoriniu neutronų šaltiniu. Nobelio premijos laureatas Carlo Rubbia pasiūlė subkritinį torio reaktorių valdyti neutronų srautą sukuriančiu dalelių greitintuvu (spaliatoriumi). Tuo metu kitas Nobelio premijos laureatas, Vilniaus universiteto garbės daktaras Gerardas Mourou iškėlė idėją torio reaktoriaus valdymui naudoti lazerinius neutronų šaltinius. Abiem atvejais savaiminis reaktoriaus perkaitimas būtų iš esmės neįmanomas, o branduolinę reakciją galima būtų sustabdyti, išjungus neutronų šaltinį.
Comment