Ядерное топливо на расплавах солей испытали облучением

В Нидерландах провели опыты с радиоактивным облучением расплавов солей с целью имитации условий работы ядерных реакторов на топливе такого вида. Таких работ не проводилось около полувека, а полноценных реакторов на этой технологии до сих пор не появилось, говорится в пресс-релизе на сайте нидерландского ядерного института NRG.

Ядерные реакторы работают на принципе ядерного деления тяжелых ядер: в них используется топливо из радиоактивных элементов, таких как уран и плутоний, ядра которых делятся с выделением энергии, а получающиеся в результате нейтроны вызывают дальнейшие распады. Функция реактора заключается в поддержании такой цепной реакции в контролируемом режиме, отводе тепловой энергии и ее превращение в другие виды, например, в электричество.

Существует множество видов ядерных реакторов, отличающихся конструктивными особенностями и деталями работы с топливом. Некоторые варианты, такие как реакторы на быстрых нейтронах, были предложены достаточно давно, но входят в крупномасштабную практику лишь сегодня. Другие варианты остались исключительно на бумаге.

Один из таких нереализованных вариантов — реактор на расплаве солей. В таких системах теплоносителем и/или топливом является смесь расплавленных солей при высокой температуре. Конструкция такого реактора обладает рядом преимуществ по сравнению с наиболее распространенным вариантом водяного охлаждения. В частности, в таком случае удается работать при намного меньшем давлении в активной зоне и более высокой температуре, что позволяет увеличить надежность и реализовать работу на изотопах тория.

Идея создания таких реакторов была предложена в середине XX века, но в США их разработка фактически прекратилась с 1970-х годов, а в СССР — после аварии на Чернобыльской АЭС. Сейчас интерес к подобным установкам опять возрос, например, в связи с задержками в реализации проектов по термоядерному синтезу.

Нидерландский институт Nuclear Research and Consultancy Group (NRG) занимается разработками в области реакторов на расплаве солей с 2015 года и недавно завершил испытания с облучением топлива в активной зоне, которые проводились на высокопоточном реакторе в Петтене, недалеко от Амстердама. Подобных исследований не проводилось с 1960-х годов, когда сворачивалась соответствующая программа в американской лаборатории в Ок-Ридже.

«Завершение работы внутри реактора означает, что мы теперь можем исследовать облученную соль подробнее в наших лабораториях, — прокомментировал ситуацию один из исследователей Ральф Ханиа (Ralph Hania). — Это позволит нам разобраться в реакции соли на облучение в реакторе».

Физики-ядерщики планируют продолжать исследования. В их планах изучение радиолиза солей, то есть разрушения молекул при облучении с образованием потенциально опасных газов, а также параметров предлагаемых к использованию конструкционных материалов, которые должны обладать высокой коррозионной стойкостью, так как применяемые соли активны и повреждают большинство материалов.

Ранее сообщалось, что в России завершился монтаж камеры для самого мощного лазерного эксперимента, а немецкий стелларатор довел время удержания плазмы до 160 миллисекунд. О росте числа экспериментальных исследований в области термоядерной энергетики мы писали в блоге «Больше токамаков».