Компанія Kairos Power розпочала будівництво демонстраційного реактора Hermes в Ок-Ріджі, штат Теннессі, який використовує кульові твели та охолоджується розплавленим фторидом, що підвищує безпеку та ефективність реактора.
Hermes не буде підключений до енергомережі і призначений для відпрацювання нових технологій. Це перший за останні 50 років реактор у США, що не використовує воду як теплоносій. Розплавлена сіль фториду забезпечує автоматичну зупинку реактора та ефективне відведення тепла в разі аварії. Реактор здатний виробляти 140 МВт електроенергії і має чистий коефіцієнт корисної дії (ККД) 45%. Завершення будівництва планується до 2027 року, а проєкт отримав грант Міністерства енергетики США на $303 млн.
Водночас, компанія зводить ще одну установку, ETU 3.0, яка є неядерною версією Hermes для тестування обладнання без ризику радіації. Це допоможе зробити будівництво та експлуатацію таких ядерних станцій більш економічними. Реактор Hermes має модульну конструкцію, причому модулі будуть побудовані та випробувані на заводі в Альбукерке, штат Нью-Мексико, перед відправкою до Теннессі.
Конструктивні особливості реактора Hermes
Hermes – це реактор з кульовими твелами, в яких ядерне паливо укладено в сферичні гранули з шарів збагаченого урану, вуглецю та кераміки. Ці ізотропні частинки, відомі як TRISO, мають розмір з макове зерно та діють як мініатюрні ядерні судини під тиском. Гранули формуються у великі кульки та завантажуються у серцевину реактора, схожу на бункер. Свіже паливо завантажується зверху, а відпрацьоване паливо збирається внизу.
На відміну від традиційних реакторів, які охолоджуються гелієм, Hermes охолоджується розплавленими фторидними солями, що мають високу хімічну стабільність і здатні утримувати продукти поділу палива. Соляний теплоносій підтримує температуру активної зони реактора на рівні 585°C, передаючи тепло в теплообмінник. Вторинний сольовий контур з’єднаний з парогенератором, який приводить у дію турбіну.
Переваги та безпека
Якщо живлення реактора виходить з ладу, паливні гранули автоматично регулюють ядерну реакцію. У міру нагрівання реактора нейтронів для підтримки реакції стає менше, і реакція загасає. Розплавлена сіль продовжує циркулювати природним чином, охолоджуючи активну зону навіть у разі аварії. Паливні гранули є надзвичайно міцними та не руйнуються при підвищених температурах. Реактор працює за звичайного тиску, тому не потрібна спеціальна захисна конструкція. Реактор виготовлений з нержавіючої сталі 316, стійкої до корозії від солей.
Подальші перспективи
Проєкт Hermes отримав грант на $303 млн від Міністерства енергетики США та має бути завершений до 2027 року. Паралельно, компанія Terra Power, заснована Біллом Гейтсом, працює над реактором на розплаві солей натрію у Вайомінгу, але ще очікує на схвалення уряду. Китай планує побудувати першу у світі промислову атомну електростанцію з реактором на розплавленій солі торію до 2025 року.