В отличие от традиционных водяных реакторов с твёрдыми урановыми таблетками в оболочках из циркониевых сплавов, жидкостный реактор использует тетрафторид урана, растворённого непосредственно в матрице расплавленных фторидных солей. Этот жидкий состав одновременно выполняет функцию топлива и основного теплоносителя. Протекая через центральную графитовую активную зону, соляная смесь поддерживает управляемую цепную реакцию при рабочих температурах свыше 600 °C, оставаясь при этом в контуре с атмосферным давлением.Изображение: interestingengineering.comГлавное преимущество таких систем — пассивная безопасность. В обычных реакторах с водяным охлаждением необходимо поддерживать высокое давление (около 155 бар), чтобы вода не закипала. В реакторе Natura солевая смесь остаётся жидкой при атмосферном давлении (всего 1–1,5 бар) и не закипает вплоть до 1400 °C. Это снимает механические нагрузки с корпуса и трубопроводов и исключает физическую возможность аварий с потерей теплоносителя под давлением.В основе системы управления и аварийной остановки — пассивные физические принципы. Реакторный бак соединён с дренажной ёмкостью, расположенной ниже активной зоны. В случае аварийного повышения температуры или отключения питания плавятся специальные предохранительные пробки, и жидкое топливо самотеком стекает в нижний бак. Геометрия этой ёмкости такова, что топливо теряет критическую массу — цепная реакция прекращается без какого-либо вмешательства или резервного питания. Остаточное тепловыделение рассеивается через стенки бака, и соль застывает при температуре ниже 450 °C.Стратегия Natura включает параллельную работу по двум направлениям. Соглашение с Министерством энергетики охватывает экспериментальный реактор тепловой мощностью 1 МВт (MSR-1) в университетском кампусе — он позволит собрать данные по очистке солей, коррозии, стойкости материалов к нейтронному облучению и химии топлива, необходимые для калибровки расчётных моделей. Параллельно компания ведёт предварительные консультации с Комиссией по ядерному регулированию США для лицензирования более крупных коммерческих блоков.Коммерческое применение реакторов Natura ориентировано не столько на выработку электроэнергии, сколько на промышленное теплоснабжение. Вторичный контур теплоносителя позволяет отводить тепловую мощность на внешние процессы через изолированные теплообменники. Ранее в этом году компания заключила соглашение с NGL Energy о возможности подключения реактора тепловой мощностью 100 МВт к системам водоподготовки в бассейне Пермиан. Тепло от соляного контура будет использоваться для дистилляции попутных вод — минерализованных отходов нефтегазодобычи, превращая их в пригодную для промышленного и сельскохозяйственного использования воду.
Источник новости: overclockers.ru
