Гибридная технология, объединяющая ядерные реакции деления и синтеза, позволит использовать быстрые термоядерные нейтроны для деления не пригодных в традиционном реакторе деления материалов, таких как торий, природный (не обогащенный по 235 изотопу) уран, отработанное ядерное топливо. Идея подобного гибридного реактора на слуху уже порядка 50 лет, но до сих пор не нашла широкого отклика, в том числе в виду отсутствия - до недавнего времени - стационарных или квазистационарных термоядерных установок с длительным временем разряда.
Один из ярых защитников гибридных “синтез-деление” реакторов - академик Евгений Павлович Велихов. На недавней конференции ITER Велихов был представлен ее генеральным директором Осаму Мотодзимой как “крестный отец ITER”.
Напомним, что именно Евгений Павлович первым заявил о необходимости создания крупной ITER-подобной термоядерной установки в связи с растущими энергетическими потребностями современного общества. По мнению Велихова, ядерная энергетика в настоящее время небеспричинно находится в заложниках плохого общественного мнения. Следующая ядерная авария может полностью перечеркнуть всю индустрию в масштабах планеты!
Чистый термоядерный синтез - безусловно, прекрасная альтернатива, которая, совершенно очевидно, будет реализована. Но от получения первых коммерческих киловатт нас отделяет достаточно неопределенный временной промежуток. Вполне вероятно, этого времени может не оказаться для удовлетворения растущего спроса.
Итак, человек, без которого проекта ITER не было бы, говорит о необходимости “ядерного ренессанса”. Велихов считает, что ключевую роль в подобном ренессансе сыграют абсолютно безлопасные гибридные реакторы синтеза-деления, производящие, по его словам, “Зеленую ядерную энергию” (Green Nuclear Power).
Гибридный реактор - установка с термоядерным реактором в качестве “ядра”, производящего интенсивный поток нейтронов, вызывающий высокоэнергичные ядерные реакции деления (43 МэВ в случае природного урана и 25 МэВ в случае тория), вместо простого нагрева воды в бланкете реактора.
Представленная Велиховым установка представляет собой так называемый жидко-солевой гибридный токамак, в котором в качестве делящегося материала используется расплавленная соль урана или тория с температурой около 500° С.
Использование такой технологии имеет множество преимуществ: значительно снижаются требования к эффективности термоядерной части установки (одно из ключевых затруднений для чистого термояда), быстрые термоядерные нейтроны могут быть использованы для частичной трансмутации долгоживущих изотопов из отработанного ядерного топлива в менее вредные, легко утилизируемые короткоживущие изотопы, последний немаловажный фактор - в гибридном реакторе реакция деления поддерживается только засчет внешнего (термоядерного) источника нейтронов, что делает его безопасным.
В ходе презентации были подмечены и недостатки, например, использование солевого расплава может привести к достаточно сложным и не отработанным к настоящему времени инженерным решениям, однако чистый термоядерный синтез, по словам Евгения Павловича, является едва ли не самым большим вызовом к мировому сообществу с точки зрения нерешенных инженерных задач.
Публикация подготовлена поматериалампрезентацииЕ.П. Велихова “FUTURE DEVELOPMENT OF NUCLEAR POWER AND ROLE OF FUSION NEUTRON SOURCE”