Пресс-центр

Как усовершенствованные реакторы и новые виды ядерного топлива помогают в борьбе с изменениями климата - анализ МАГАТЕ

Размер шрифта

Сбросить
27.05.2021

У Міжнародному агентстві з атомної енергії (МАГАТЕ) переконані: країни світу розглядатимуть атомну енергетику як ефективний спосіб досягнення цілей у боротьбі зі змінами клімату. Зробити її більш доступним, стійким та економічним варіантом виробництва електроенергії допоможуть вдосконалені реактори. Про це пише Метью Фішер у 61 випуску бюлетеня МАГАТЕ (IAEA Bulletin).  

«Вдосконалені реактори, які проєктуються з розрахунком на прискорений процес ліцензування й експлуатацію протягом шістдесяти та більше років, відповідають вимогам порядку денного в області пом'якшення наслідків змін клімату, який передбачає швидку здійсненність і довготривалу стійкість проєктів», – пояснює начальник секції розвитку ядерно-енергетичних технологій МАГАТЕ Стефано Монті. Він додає: у проєкти реакторів продовжують вносити поліпшення – це стосується як безпеки, так і економічності. Отже, вважає пан Монті, ставлення світової спільноти до цього важливого ​сегменту низьковуглецевої енергогенерації також буде покращуватися.

МАГАТЕ допомагає разним країнам з обґрунтуваннями нових технологічних рішень та відповідності проєктів удосконалених реакторів найсучаснішим вимогам безпеки. З цією метою фахівці організації розробляють спільні дослідницькі програми, проводять міжнародні семінари-практикуми, співпрацюють у рамках міжнародного форуму «Покоління IV», заснованого 2000 року для наукових досліджень та інноваційних розробок в галузі ядерних енергетичних систем наступного покоління.

Вдосконалені реактори поділяються на два основні типи – еволюційні та інноваційні. Еволюційні реактори вже зараз пропонують негайний перехід до виробництва електроенергії з незначним об'ємом викидів вуглецю, тоді як інноваційні реактори на додачу обіцяють суттєво знизити обсяги високоактивних радіоактивних відходів.

Наразі у світі експлуатуються 15 еволюційних удосконалених реакторів, серед них – південнокорейський APR1400, російський ВВЕР1200, французький EPR, китайський HPR1000 потужністю 1090 МВт, також відомий як Хуалун1, і китайський AP1000 потужністю 1157 МВт. Всі ці проєкти покликані збільшити обсяги виробництва електроенергії, одночасно скорочуючи обсяги викидів CO2 у довкілля та вдосконалюючи системи безпеки. Наприклад, китайський Хуалун1 передбачає також гермооболонку (контайнмент) нової конструкції, здатну витримувати більш високий тиск для зменшення ймовірності витоку радіоактивних речовин у разі аварії.

Предметом багатьох досліджень є нові підходи до завантаження ядерних реакторів паливом, що мають на меті мінімізувати наслідки утворення ядерних відходів і скоротити витрати на експлуатацію та обслуговування, паралельно з цим збільшуючи ККД атомних електростанцій і зміцнюючи ядерну безпеку.

Один із таких підходів полягає у багаторазовій повторній переробці (рециклюванні) залишків урану та плутонію, що містяться у відпрацьованому паливі. Вона дає надію на те, що у майбутньому людство зможе відмовитися від використання свіжого ядерного палива.

Для діючих та майбутніх проєктів удосконалених реакторів фахівці нині розробляють ще один перспективний вид палива – так зване стійке до аварій. Воно краще витримує перепади температур і екстремальні умови всередині реактора. Нові види палива розроблятимуться з урахуванням того, що воно пербуватиме в реакторі набагато довше, ніж зазвичай сьогодні. Для виготовлення такого палива має використовуватися суміш урану та плутонію з більшою атомною масою і покриттям з різних композитів на основі кераміки, а також з металів та їхніх сплавів. У підсумку це дозволить отримувати більше енергії та менше радіоактивних відходів.

Будівельні роботи в рамках реалізації проєктів інноваційних реакторів мають розпочатися у різних країнах ближче до 2030 року. Спільними рисами цих проєктів є високі характеристики безпеки, підвищена стійкість, раціональне використання природних ресурсів та спеціальні заходи для зміцнення фізичного захисту.

У низці проєктів передбачається також використання нових типів теплоносія, таких як рідкі метали або розплави солей, завдяки чому реактори зможуть працювати за набагато вищих показників температур та атмосферного тиску. У деяких проєктах з метою скорочення обсягів токсичності та часу життя радіоактивних відходів використовуватимуть замкнений ядерний паливний цикл.

«Хоча на початок комерційної експлуатації ядерних енергетичних реакторів наступного покоління нам, можливо, доведеться чекати ще чимало років, дослідницький прогрес у цій області дуже обнадійливий, – говорить директор відділу ядерної енергетики МАГАТЕ Дохі Хан.З огляду на те, що ми прагнемо до майбутнього, де переважатиме екологічно чиста енергія, абсолютно зрозуміло, що важливу роль у досягненні цієї мети буде грати ядерна енергетика».