Rosatom testuje unikalny reaktor jądrowy. Wielkie korzyści, ale i koszty

Rosyjski koncern energetyki jądrowej pracuje nad nowym reaktorem, który będzie wykorzystywał do pracy wypalone paliwo jądrowe. Na taki pomysł pierwsi wpadli Amerykanie. Nowy reaktor jest bezpieczny dla ludzi i środowiska. Na razie istnieje w teorii.

Rosatom poinformował w środę (31 stycznia), że Kombinat Górniczo-Chemiczny w Żeleznogorsku w Kraju Krasnojarskim zakończył prace badawczo-rozwojowe nad projektem unikalnego reaktora jądrowego do testowania „wypalania” bardzo niebezpiecznych substancji radioaktywnych.

„Zakończono jeden z najważniejszych etapów (budowy nowego reaktora — red.): opracowano wstępny projekt, w którym opisano podstawowe rozwiązania stanowiące podstawę fazy fizycznego uruchomienia reaktora badawczego ze stopioną solą" – czytamy w komunikacie.

Czytaj więcej

Transport

Kreml buduje atomowe lodołamacze; sankcje podnoszą koszty i opóźniają terminy

Flota rosyjskich lodołamaczy nuklearnych ma się powiększyć o dwie jednostki - „Stalingrad” i „Leningrad”. Mają je zbudować rosyjskie stocznie, które od agresji Kremla na Ukrainę i sankcji, mają ogromne kłopoty z dokończeniem lodołamacza Rossija.

Reaktory MSR znane są na świecie na razie z teorii. Wykorzystują paliwo uranowe lub torowe rozpuszczone w stopionych solach fluoru lub chloru. Funkcjonuje ono jednocześnie jako paliwo i chłodziwo reaktora. Sama technologia została pozytywnie oceniona jako bardzo bezpieczna i nie szkodząca środowisku. Wątpliwości rodzą koszty takiego reaktora, jeżeli będzie to instalacja dużej mocy.

Dlaczego zużyte paliwo jest niebezpieczne?

Przetwarzanie na skalę przemysłową wypalonego paliwa jądrowego (SNF) z elektrowni jądrowych jest jednym z kluczowych zadań stojących przed globalną energetyką jądrową, biorąc pod uwagę rosnącą ilość wypalonego paliwa jądrowego na świecie.

Jak podkreślają eksperci, bez rozwiązania tego problemu energetyka jądrowa nie będzie mogła liczyć na dalszy rozwój. Przerób SNF to bardzo zaawansowany technologicznie proces. Ma on na celu zmniejszenie zagrożenia radiacyjnego zużytego paliwa, oddzielenie substancji użytecznych (przede wszystkim uranu i plutonu) i zapewnienie ich dalszego wykorzystania w energetyce.

Do tego musi zabezpieczyć bezpieczną utylizację niewykorzystanych składników wypalonego paliwa. A te charakteryzują się bardzo wysoką promieniotwórczością.

Czytaj więcej

Atom

„Realne zagrożenie” w siłowni jądrowej w Zaporożu

W okupowanej przez rosyjskiego agresora największej siłowni atomowej Europy istnieje realne zagrożenie poważną awarią nuklearną. Sytuacja jest tam „niezwykle niepewna”, ostrzega Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (IAEA).

Zniszczyć aktynowce

Aby zapewnić efektywność ekonomiczną i poprawić bezpieczeństwo środowiskowe systemu zagospodarowania wypalonego paliwa jądrowego, konieczne jest rozwiązanie problemu tzw. aktynowców mniejszych – radioaktywnych izotopów pierwiastków transuranowych o bardzo długiej żywotności. To one głównie przyczyniają się do wysokiej radioaktywności odpadów pozostałych po przetworzeniu wypalonego paliwa jądrowego.

Aktynowce można skutecznie wykorzystać poprzez tzw. transmutację, czyli ich „wypalenie” w potężnych strumieniach neutronów. Do tych celów proponuje się wykorzystanie reaktorów jądrowych ze stopioną solą, w których stopione sole wykorzystuje się jako chłodziwo i/lub paliwo.

Czytaj więcej

Paliwa

Czesi nie chcą rosyjskich surowców. Praga już znalazła innych dostawców

Ten rok będzie ostatnim, w którym Czechy importują surowce energetyczne z Rosji. Najszybciej Czechy uwolniły się od rosyjskiego gazu. Trwa też wymiana paliwa do siłowni jądrowych na zachodnie. W 2025 r Czechy przestaną kupować rosyjską ropę.

Jak wyjaśniają eksperci, takie instalacje będą miały szereg zalet, w tym zwiększone bezpieczeństwo, ponieważ ze względu na swoje cechy technologiczne nie mogą tam wystąpić poważne awarie. Ponadto takie reaktory nie wymagają wytwarzania tradycyjnych elementów paliwowych.

Rosatom planuje pierwsze uruchomienie przemysłowego reaktora nowego typu „po 2030 roku”.

Bezpieczny, nieduży i bez odpadów

Naukowcy z amerykańskiego Brigham Young University opracowali  reaktor, który wykorzystuje stopioną sól (ang. molten salt) zamiast tradycyjnych prętów paliwowych.
Jak wyjaśnił jeden z pracujących nad nową technologią naukowców - prof. Matthew Memmoth - wszystkie radioaktywne produkty reakcji jądrowej rozpuszczą się w soli, z uwagi na jej wysoką temperaturę topnienia wynoszącą 550 st. C.
W ten sposób dużo łatwiej można doprowadzić sól do stanu stałego, co wyeliminuje stopienie reaktora. Do tego można odzyskać wiele cennych pierwiastków, jak molibden-99, kobalt-60, złoto, platynę, neodym, a nawet tlen i wodór.
Można też ponownie całkowicie oczyścić sól i ponownie ją wykorzystać. To oznacza, że w procesie nie powstają żadne zużyte paliwa jądrowe. Amerykanie podkreślają, że elektrownia z reaktorem MSR zajmie niewielki obszar. Mały reaktor opracowany przez Brigham Young University mógłby zapewnić energię dla tysiąca gospodarstw domowych.