В конце июля компания BWX Technologies незаметно запустила новую линию на своём заводе в Линчберге, штат Вирджиния, способную производить топливо из нитрида урана TRISO — материал нового поколения, предназначенный для так называемых ядерных реакторов четвёртого поколения. Этот шаг знаменует собой важную веху в программе демонстрации передовых реакторов Министерства энергетики США (ARDP), цель которой — помочь запустить высокотемпературные газомикрореакторы к 2026 году.
На кону не только инновации, но и потенциальное изменение ядерного будущего страны. Топливо TRISO (сокращение от tri-structural isotropic) состоит из крошечных частиц урана, инкапсулированных в слоях углерода и карбида кремния. Эти слои могут содержать радиоактивные продукты деления даже при температурах, которые разрушили бы обычное топливо.
«Мы гордимся тем, что работаем с Министерством энергетики над диверсификацией и оптимизацией наших возможностей по производству топлива TRISO», — сказала Кейт Келли, президент BWXT Advanced Technologies. Её команда считает, что эта технология может помочь более широко внедрить малые модульные реакторы (SMRs) и микрореакторы, особенно в местах, где строительство крупных атомных электростанций невозможно.
Аддитивное производство делает TRISO более эффективным
Последняя разработка основана на аддитивном производстве, которое позволяет инженерам повышать плотность частиц TRISO внутри каждой топливной таблетки. Теоретически это делает реакторы более экономичными в плане топлива, потенциально снижая эксплуатационные расходы и объёмы производства отходов. Печь для химического парового проникновения, установленная в Линчберге, стала последним элементом, необходимым для запуска полномасштабного производства.
По данным Министерства энергетики, это достижение может сократить расходы для всей отрасли микрореакторов. Это шаг, который отражает растущий интерес США к восстановлению лидерства в области ядерной энергетики — сфере, где Китай, Россия и Франция в последние годы продвинулись быстрее.
Международное скептицизм растёт по мере ускорения действий США
Не все убеждены, что такой стремительный ядерный рывок — это разумно. Статья от 29 июля от Enviro2B, французского новостного агентства об окружающей среде, рисует более мрачную картину. «США играют с ядерным огнём», — гласит заголовок, ссылаясь на глобальные опасения по поводу безопасности, распространения и прозрачности. Издание задаётся вопросом, не отодвинут ли усилия по ускорению внедрения реакторов на базе TRISO необходимый надзор на второй план и не приведёт ли это к росту геополитической напряжённости.
Франция, которая также заинтересована в разработке ядерных технологий четвёртого поколения, в последние месяцы особенно активно выступает за соблюдение глобальных стандартов безопасности. Экологические группы также высказывают обеспокоенность, предупреждая, что под прикрытием энергетических инноваций может возникнуть новая гонка ядерных вооружений.
В центре дебатов — вопрос о том, как США планируют управлять долгосрочными отходами, гарантиями нераспространения и международной координацией по мере ввода в эксплуатацию этих новых реакторов. Критики утверждают, что продвижение вперёд без широкого консенсуса может привести к непредвиденным последствиям как в дипломатическом, так и в экологическом плане.
За пределами Земли: ядерные амбиции NASA в космосе
Тем временем США также изучают возможности использования ядерной энергии за пределами Земли. NASA работает над проектом по разработке америция-241 в качестве альтернативы плутонию-238 для полётов в дальний космос. В отличие от плутония, америций более доступен и может питать космические аппараты, отправляющиеся далеко за пределы досягаемости солнечного света, такие как миссии к внешним планетам или даже межзвёздные зонды.
Связь между разработкой земного TRISO и освоением космоса может быть неочевидной, но она существует. Применяются те же принципы стабильности топлива при экстремальных температурах. И поскольку NASA планирует длительные миссии с участием человека, надёжные и компактные ядерные энергетические системы считаются необходимостью.
Если эти программы увенчаются успехом, США могут стать лидером не только в области передовой ядерной энергетики на Земле, но и в области космических путешествий с ядерным приводом — направлении, которое немногие страны ещё исследовали подробно.
Подписывайтесь на нашу бесплатную рассылку, чтобы получать увлекательные истории, эксклюзивный контент и последние новости.
Для получения дополнительных новостей посетите Dailygalaxy.com.