Mokslinis stebuklas ar pasaulio lūžio taškas? Šis išradimas gali visam laikui pakeisti atominę energetiką

Jei šis sprendimas pasiteisins, bus sukurta technologija, galinti visiškai pašalinti branduolinės katastrofos, panašios į Černobylio įvykius, riziką. Šį proveržį pasiekė „Kinijos atominės energijos institutas“, atlikęs bandymus su pasyviu šilumos šalinimo mechanizmu. 

Sistema remiasi natūraliu aušinimo skysčio judėjimu, kuriam nereikia nei siurblių, nei elektros tiekimo. Mokslininkų teigimu, tai gali būti revoliucinis sprendimas, keičiantis visą požiūrį į branduolinės energijos saugumą.

Reaktoriai, paremti šiuo principu, ne tik sumažintų avarijų pavojų, bet ir padidintų energijos išgavimą iš to paties kuro kiekio. Toks sprendimas leis pasiekti didesnį efektyvumą, mažesnį atliekų kiekį ir didesnį energetinį savarankiškumą.

Reaktorius, kuris aušinasi pats

„Kinijos atominės energijos institutas“ išbandė naujo tipo reaktorių, vadinamą „Integral Fast Reactor“. Jo pagrindas yra greitųjų neutronų technologija, leidžianti automatiškai šalinti šilumą po branduolinės reakcijos. 

Tokia sistema užtikrina, kad net gedimo atveju šiluma būtų pašalinta be žmogaus įsikišimo. Tradiciniuose reaktoriuose aušinimo sistemos gedimas gali baigtis katastrofa. 

Naujoji kinų technologija šį pavojų eliminuoja, nes kai temperatūra kyla, karštis pats skatina aušinimo skysčio judėjimą. Šis procesas primena natūralią konvekciją, kai šiltesnis skystis kyla aukštyn, o šaltesnis leidžiasi žemyn, tik čia visa tai vyksta uždaroje, tam pritaikytoje sistemoje.

Greitieji neutronai ir skystas metalas

Šio tipo reaktoriai skiriasi nuo įprastų vandeniu aušinamų sistemų. Vietoj vandens naudojamas skystas metalas, pavyzdžiui, natris ar švinas, kurie daug geriau perduoda šilumą ir leidžia dirbti aukštesnėje temperatūroje. Tokiu būdu iš to paties kuro galima išgauti net šimtą kartų daugiau energijos nei klasikinėse elektrinėse.

Dar svarbiau tai, kad tokie reaktoriai gali veikti uždaru ciklu, kai panaudotas kuras perdirbamas ir panaudojamas iš naujo. Tai sumažina radioaktyvių atliekų kiekį net iki devyniasdešimties procentų. Nors ši technologija gimė JAV, jos vystymą perėmė Kinija, kuri dabar tampa pasauline lydere šioje srityje.

Nuo skaitmeninių modelių iki realybės

Prieš bandymus kinų inžinieriai atliko daugybę skaitmeninių simuliacijų, siekdami patikrinti, kaip sistema elgsis realiomis sąlygomis. Po to buvo sukurtas fizinis prototipas, kuris patvirtino teorinius skaičiavimus. Bandymų metu sistema sėkmingai palaikė natūralią skysčio cirkuliaciją net be išorinio energijos šaltinio.

Dabar technologija bus įdiegta reaktoriuje „CFR-1000“, tai naujos kartos įrenginys, kurio galia sieks maždaug tūkstantį megavatų. Projektas yra svarbi Kinijos dekarbonizacijos strategijos dalis, siekiant mažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro ir didinti švarios energijos gamybą.

Branduolinės energijos ateitis pasaulyje

Kinijos pasiekimas turi reikšmę ne tik pačiai šaliai, bet ir visai pasaulio energetikai. Daugelis valstybių jau ieško būdų, kaip panaudoti atominę energiją saugiau ir efektyviau. 

Skirtingai nuo branduolių sintezės, kuri tebėra eksperimentinė, greitieji metaliniai reaktoriai gali būti realiai įgyvendinti jau dabar. Jeigu Kinijai pavyks įrodyti, kad ši technologija stabili ir patikima, ji gali pakeisti požiūrį į visą atominę energetiką. 

Reaktorius, kuris pats geba reguliuoti savo temperatūrą, gali tapti raktu į švaresnę, saugesnę ir tvaresnę energetinę ateitį. Paradoksalu, bet kuo karštesnis toks reaktorius, tuo vėsesnė ir saugesnė gali būti mūsų planetos ateitis.