„Reaktor budućnosti“: Rusija gradi nuklearni kompleks četvrte generacije
© Foto : Press-služba prezidenta Ukrainы
/ Pratite nas
Kompanija „Rosatom“ je u ruskom gradu Seversk u Tomskoj oblasti počela da montira energetski blok nove generacije BREST-OD-300, koji će omogućiti da se na nuklearnoj elektrani realizuje zatvoren tok nuklearnog goriva u formi zatvorenog ciklusa i da havarije tipa Černobilja i Fukušime u principu postanu nemoguće.
Brojne karakteristike, uključujući olovni nosač toplote, čine ovaj reaktor jedinstvenim. Naučnici veruju da će njegovo pokretanje formirati novu eru u energetici.
Spori i brzi neutroni
Abrevijatura u nazivu bloka OD označava da je on za testiranje i demonstraciju.
„To je važno pojasniti, jer bi reaktor trebalo da pokaže svoju efikasnost. U slučaju da dostigne sve ono što je u projektu planirano to će biti veliki korak u energetici budućnosti“, pojasnio je zamenik direktora Instituta nuklearne fizike i tehnologije Moskovskog inženjersko-fizičkog instituta (MIFI) Georgi Tihomirov.
Lančanu reakciju u nuklearnoj energiji pokreću neutroni koji se pojavljuju prilikom podele teških jezgra. U aktivnim reaktorima, neutroni velike energije, koji se nazivaju brzim, se usporavaju. Reakciju održavaju spori, ili toplotni neutroni. Gorivo je najčešće obogaćeni uran sa povećanim sadržajem izotopa uran-235.
„Još se na početku formiranja nuklearne energije postavilo pitanje proširenja baze goriva kako bi se iskoristili svi izotopi dobijenog urana, a ne samo uran-235, čije su rezerve ograničene. Pojavila se ideja o reaktoru koji radi na brzim neutronima i u kojem postoji mogućnost ponovne proizvodnje goriva i uključivanja u rad izotopa urana-238, što sto puta proširuje bazu goriva“, rekao je rusku naučnik.
Izgradnja reaktora sa brzim neutronima je složenija, nego sa toplotnim. U svetu je samo nekoliko takvih: dva velika bloka na Belojarskoj nuklearnoj elektrani u Sverdlovskoj oblasti u Rusiji, jedan veliki u Kini i još nekoliko se gradi u drugim zemljama.
Proces stvaranja električne energije na nuklearnoj elektrani se formira tako što se u aktivnoj zoni reaktora stvara lančana reakcija sa izdvajanjem velike količine toplote. Sredstvo koje se koristi za prenos toplotne energije se zagreva na visokoj temperaturi i voda isparava u generatoru pare, zatim para okreće turbine koje proizvode električnu energiju.
U reaktorima na brzim neutronima BN-600 i BN-800 na Belojarskoj nuklearnoj elektrani je to tečni natrijum. Tihomirov navodi da on ima niz nedostataka: agresivno deluje sa vazduhom i vodom, a alternativa je olovo. BREST-OD-300 je prvi reaktor u svetu sa takvim toplotnim nosiocem, ako se ne računaju oni na brodovima koji imaju leguru olova i bizmuta.
„Olovo se mora pažljivo rastopiti kada se reaktor pokrene, na primer, električnim postupkom. Tečno stanje će zatim podržati oslobađanje energije u aktivnoj zoni“, rekao je naučnik.
Osim toga u reaktor će se staviti još jače gorivo mešavina nitrita urana i plutonijuma umesto uobičajenog uranijum-dioksida. Ističe da je ovaj sistem kompaktniji i pouzdaniji.
Sigurnost
Međunarodna zajednica nuklearne energije izdvaja šest perspektivnih tipova sistema četvrte generacije, uključujući i reaktore na brzim neutronima, koji su projektovani na principima unutrašnje inherentne, ili prirodne sigurnosti. To znači da u svim okolnostima ne bi trebalo da se dogode ozbiljne nesreće.
U svetu se još uvek sa oprezom gleda na nuklearnu energiju, jer se svi sećaju havarije u Černobilju u SSSR-u 1986. godine i na Fukošimi u Japanu 2011. godine.
„Svaka havarija zahteva da se analiziraju razlozi i da se unapredi nuklearna energija. Eksperti u Međunarodnoj agenciji za nuklearnu energiju su nakon Černobilja formulisali principe po kojima je bezbedna eksploatacija nuklearnih stanica, a zatim su to dalje razmatrali analizirajući Fukušimu-1. Danas su sve nuklearne elektrane projektovane na toj osnovi“, izjavio je fizičar.
Tihomirov navodi da svaki tehnički aparat nosi sa sobom rizike, ali da su ti rizici minimalni za nuklearnu elektranu i ističe da u poslednjih deset godina nije bilo ozbiljnih incidenata. Ruski naučnik tvrdi da olovo i integralna komponenta BREST-OD-300 isključuju mogućnost havarije.
BREST-OD-300 će biti pušten u rad 2026. godine. Trebalo bi, pre svega, da pokaže efikasnost, a karakteristike koje su planirane projektom će dati kolosalni uspeh.
Eksperimentalno-demonstracioni kompleks, pored reaktora, sadrži i modul za gorivo i modul za preradu goriva i ovo će omogućiti realizaciju zatvorenog toka nuklearnog goriva u formi zatvorenog ciklusa.
„Elektrogeneracija je važna, ali je još važnije pokazati da je u okviru jedne lokacije moguće recikliranje i ponovno vraćanje goriva u reaktor“, pojasnio je Tihomirov.
BREST-OD-300 je prototip reaktora za nuklearne elektrane u budućnosti, on je ekonomičniji, bezbedniji i ima minimum radioaktivnog otpada. Neki eksperti smatraju da mogu biti i obnovljivi izvori energije.
