Ядерная энергетика традиционно ассоциируется с использованием урана в качестве основного топлива. Однако современные технологии стремительно изменяют этот взгляд благодаря появлению ториевых реакторов, которые способны переломить привычные представления о производстве ядерной энергии. Ториевые реакторы отличаются рядом уникальных особенностей, делающих их перспективным и безопасным источником энергии для будущего. Размещение первого в мире рабочего ториевого реактора в пустыне Гоби, реализованное группой ученых из Китайской академии наук, стало настоящим прорывом. Этот двухмегаваттный реактор не только успешно функционирует, но и показал возможность перезагрузки топлива в процессе работы, что значительно повышает его эксплуатационную эффективность.
В отличие от урана-235, который является основным топливом в большинстве современных ядерных реакторов, торий-232 не способен самостоятельно вступать в реакцию деления. Однако, при захвате нейтрона он превращается в протактиний, который далее распадается в уран-233, способный поддерживать цепную реакцию деления. Это превращение происходит в условиях интенсивного радиационного воздействия, когда ядра тория подвергаются нейтронному облучению. Протактиний, возникающий в активной зоне, извлекается своевременно из реактора, чтобы предотвратить потерю нейтронов, что повышает эффективность процесса. Применение расплавленной соли вместо традиционной воды в качестве теплоносителя является еще одной революционной особенностью ториевых реакторов.
Вода, используемая в классических реакторах, требует поддержания высокого давления, чтобы оставаться в жидком состоянии, поскольку при понижении давления она испаряется, что может привести к перегреву топлива и аварийной ситуации. Расплавленная соль обладает гораздо более высокой температурой кипения, что делает ее чрезвычайно стабильным теплоносителем при рабочих температурах реактора. В случае перегрева соль расширяется, автоматически замедляя реакцию деления и снижая риск аварии. Более того, расплавленная соль, содержащая топливо, склонна к быстрому затвердеванию при утечке, что помогает локализовать потенциальные аварийные ситуации и предотвращает распространение радиоактивных материалов. Ториевые реакторы характеризуются также более высокой степенью безопасности и меньшим уровнем риска распространения ядерного оружия.
Несмотря на то, что уран-233, возникающий в результате распада протактиния, теоретически может использоваться в ядерных вооружениях, оно гораздо менее взрывчатое и практически не представляет угрозы для создания нелегального оружия по сравнению с ураном-235, используемым в большинстве современных ядерных бомб. Важным фактором является и то, что запасы тория в природе значительно превосходят по объему урановые. Это обеспечивает более доступное и долгосрочное сырье для энергетики, что особенно важно в условиях роста мирового спроса на чистые источники энергии. Возрождение интереса к технологиям расплавленных солевых реакторов началось в начале XXI века после длительного перерыва, который длился почти сорок лет. Пионерские исследования в Oak Ridge National Laboratory в 1960-х годах продемонстрировали стабильную работу реакторов на расплавленных солях в течение тысяч часов, однако развитие этих технологий было приостановлено из-за политических и экономических обстоятельств.
Современная научно-техническая база и необходимость перехода на экологически чистую энергетику вновь вывели эти технологии на передний план. Китайская инициатива является наиболее масштабной на сегодняшний день, но Соединенные Штаты, благодаря участию частных компаний, таких как Core Power, также активно развивают проекты реакторов на расплавленных солях с использованием тория. Создание плавающих энергетических комплексов на базе этих реакторов способно обеспечить надежное электроснабжение удаленных регионов и снизить зависимость от ископаемых видов топлива. Ториявые реакторы открывают широкие перспективы для перехода на безопасную, эффективную и устойчивую ядерную энергетику. Их превосходство в плане сырьевой базы, безопасности эксплуатации и минимизации угрозы ядерного оружия меняет правила игры для отрасли.
При этом технология, основанная на использовании расплавленных солей, обеспечивает высокую стабильность работы и призвана свести к минимуму риски аварий. В условиях глобального стремления к снижению углеродного следа и поддержке зеленых технологий ториевые реакторы представляют собой мощный инструмент, способный кардинально изменить мировой энергетический ландшафт. Их внедрение позволит обеспечить рациональное и долговременное использование ядерного потенциала с максимальной защитой окружающей среды и человека.
