Нет урана — берите торий
Нет урана — берите торий
У начале этой недели популярное гонконгское издание South China Morning Post (SCMP) официально анонсировало событие, которого давно ждали специалисты в области атомной энергетики. Запущенная еще в 2011 году в КНР госпрограмма по разработке и экспериментальному тестированию подпитываемых торием жидкосолевых ядерных реакторов (ЖСР) наконец достигла важной промежуточной цели.
Разрабатываемый в течение последнего десятилетия в Китае реактор-прототип, Thorium Molten Salt Reactor (TMSR) в Вувэе (северо-западная провинция Ганьсу) с заявленной мощностью 2 МВт практически готов к тестовому запуску.
Разрабатываемый в течение последнего десятилетия в КНР реактор-прототип, Thorium Molten Salt Reactor в Вувэе с заявленной мощностью 2 МВт практически готов к тестовому запуску
В довольно-таки скупом техническом описании достижений китайских ученых и технологов в SCMP в том числе отмечается, что «команды исследователей со всей страны были мобилизованы для решения многочисленных технических проблем, которые сорвали предыдущие попытки [запуска реактора], к числу которых прежде всего относилась разработка эффективного сплава, способного выдерживать излучение ториевой соли при температуре почти 1000 градусов Цельсия… И хотя в прошлом году проект отставал от запланированного графика, что, отчасти, объяснялось влиянием пандемии, строительные работы на TMSR должны завершиться в следующем месяце, а тестовый запуск оборудования может начаться уже в сентябре».
В материале гонконгского СМИ также содержится немало ссылок на статью специалистов Шанхайского института прикладной физики (Shanghai Institute of Applied Physics), опубликованную на прошлой неделе в китайском издании научного журнала Nuclear Techniques.
Профессор Янь Жуй и его коллеги в этой статье, в частности, констатировали, что «малогабаритные реакторы имеют значительные преимущества с точки зрения эффективности, гибкости и экономичности. Они могут сыграть ключевую роль в будущем переходе к экологически чистой энергии. Ожидается, что уже в ближайшие несколько лет такие реакторы получат широкое распространение». Китайские ученые также добавляют, что «преимущества реактора на расплавах солей заключаются в его многоцелевом назначении, небольших размерах и высокой гибкости. Его так же легко спроектировать, как и малогабаритный ядерный реактор».
Коммерческий реактор, разработанный этой командой, согласно комментариям в SCMP, «может генерировать до 100 МВт, это меньше, чем урановый реактор, но все же достаточно для обеспечения энергией современного жилого района, где проживает 100 тысяч человек». Разработчики предполагают, что строительство первого коммерческого реактора будет завершено к 2030 году.
Новая плеяда жидкосолевых реакторов, построенных на малонаселенном западе страны, в перспективе сможет «обеспечивать чистую, стабильную подачу электроэнергии на густонаселенный восток в сочетании с ветряными и солнечными электростанциями»
И, как подчеркивают авторы публикации в SCMP, еще одна весьма привлекательная составляющая новой энергетической программы для Китая заключается в том, что он обладает одними из крупнейших в мире запасов тория: по расчетам местных аналитиков, их может хватить для удовлетворения энергетических потребностей страны «как минимум на 20 тысяч лет». Тем временем оценочные запасы урана в Китае одни из самых низких среди всех стран, обладающих ядерным потенциалом, и хотя в ближайшие несколько лет должно начаться строительство «семи или восьми новых атомных станций», в Пекине растет обеспокоенность тем, что их нехватка может в дальнейшем оказать серьезное негативное воздействие на «общую энергетическую безопасность страны».
Согласно официальному плану китайского руководства, новая плеяда жидкосолевых реакторов, построенных на малонаселенном западе страны, в перспективе сможет «обеспечивать чистую, стабильную подачу электроэнергии на густонаселенный восток в сочетании с ветряными и солнечными электростанциями».
Торий — серебристо-белый блестящий радиоактивный металл. Ученым удалось экспериментально получить более 30 различных изотопов тория, но практически весь природный торий состоит только из одного стабильного изотопа — тория-232.
Торий более распространен в земной коре, чем уран, с концентрацией 0,0006% против 0,00018% у урана (иными словами, запасов тория больше, чем урана примерно в три раза). Это соотношение очень часто упоминается в различных публикациях как важный аргумент в пользу тория, однако торий, который добывается в основном из монацитовых песков/концентратов (минералов, относящихся к классу фосфатов лантаноидов) в качестве побочного продукта при добыче редкоземельных металлов, не образует богатых месторождений, и в целом технология его извлечения из руд заметно сложнее, чем давно отработанные схемы по урану.
И в целом запасы экономически извлекаемого тория и урана, по текущим оценкам, практически одинаковы. Кроме того, значительная часть урана содержится в растворенном виде в морской воде, тогда как тория там в 86 тыс. раз меньше (в Мировом океане содержится 1,4 × 10 21 кг воды, из которой потенциально можно получить 56 тыс. тонн тория и 4,62 млрд тонн урана). И хотя добыча урана из морской воды пока не может конкурировать с традиционной добычей (последняя пока дешевле примерно в четыре раза), она может стать экономически выгодной уже в относительно скором будущем.
Наконец, как считают многие эксперты, самая большая проблема с торием, по сути, заключается в том, что у человечества просто нет реального опыта его практического использования, а с учетом того, что мировая атомная промышленность весьма консервативна, «очень трудно заставить людей отказаться от привычного, когда на кону стоят большие деньги» (здесь мы цитируем один из типичных комментариев на авторитетном интернет-сайте Whatisnuclear.com). В частности, эксперты отмечают наличие действующих крупных промышленных и инженерно-технических проектов и контрактов на строительство и эксплуатацию различных видов традиционных ядерных реакторов (таких как ЛВР, ВТГР и РБМК), констатируют значительное технологическое отставание в области создания жидкосолевых реакторов-бридеров и их последующей эффективной и безопасной эксплуатации, а также общее отсутствие действенных стимулов для осуществления полномасштабных промышленных инвестиций в подобные «альтернативные» атомные проекты.
Более чистый актинид
Сам по себе торий не является ядерным топливом «в чистом виде», потому что он недостаточно радиоактивен (не содержит достаточно делящегося материала для начала ядерной цепной реакции). Чтобы запустить необходимые ядерные реакции, его нужно смешивать с ураном, плутонием или другими радиоактивными материалами.
И реакторы, использующие торий (как те немногие, что уже протестированы на практике, так и существующие лишь в виде проектов), работают по так называемому торий-урановому (Th-U) топливному циклу: торий должен быть сначала подвергнут бомбардировке нейтронами для получения высокорадиоактивного изотопа урана-233 (при захвате теплового нейтрона торий-232 в итоге превращается в уран-233), поэтому на самом деле «ториевые реакторы» — это реакторы на основе U-233, расщепляющегося искусственного изотопа урана, который и становится основным ядерным топливом. Сама же эта технологическая схема схожа с процессами, происходящими в урановых реакторах-бридерах (размножителях), где изотоп урана U-238 поглощает нейтроны, образуя расщепляющийся изотоп плутоний-239.
Базовая технология работы жидкосолевых реакторов с использованием тория (или ряда других актинидов), по крайней мере в теории, считается значительно более «чистой» по сравнению с традиционными атомными реакторами
Экспериментальный жидкосолевой реактор MSRE (Molten-Salt Reactor Experiment), запущенный в американской Ок-Риджской национальной лаборатории (ORNL, Ноксвилл, штат Теннесси) в 1965 году (подробнее об этом важнейшем эксперименте см. ниже) впервые в мире использовал в качестве топлива торий, обогащенный до урана-233.
И именно это специфическое направление — разработка и опытная эксплуатация жидкосолевых реакторов, в которых качестве солей могли бы использоваться главным образом различные фториды актинидов, а главным актинидом-кандидатом, соответственно, является торий, — уже довольно давно рассматривается как одно из наиболее перспективных для атомной энергетики будущего. В частности, исследователи ORNL еще в конце 1950-х пришли к выводу, что графитовые тепловые реакторы, работающие на ториево-урановом топливном цикле, могут стать наиболее эффективными расплавленно-солевыми системами с экономической точки зрения.
Кроме того, базовая технология работы жидкосолевых реакторов с использованием тория (или ряда других актинидов), по крайней мере в теории, считается значительно более «чистой» по сравнению с традиционными атомными реакторами.
Это связано в том числе с тем, что вместо твердых топливных стержней (ТВЭЛов), используемых на традиционных АЭС, торий предварительно растворяется в расплавленной соли, и этот расплав затем протекает через реактор при высокой температуре, при этом давление остается низким. Причем жидкая соль выступает и в качестве теплоносителя, что дополнительно избавляет от необходимости наличия систем водяного охлаждения под большим давлением, а в случае возможной аварии и выброса топлива в атмосферу она быстро охлаждается и затвердевает. Соответственно, по сравнению с «обычным» ядерным реактором, который может быстро покрыть радиоактивным материалом огромные территории, эксплуатация ЖСР потенциально представляет куда меньшую опасность.
Ториевые циклы также позволяют использовать исключительно тепловые реакторы-размножители (в отличие от реакторов на быстрых нейтронах). Это означает, что если топливо перерабатывается, то реакторы могут дозаправляться исходным материалом без нового извлечения из земных недр U-235 (в традиционных реакторах необходимо извлекать отработанное топливо и отправлять его на дорогостоящую переработку чтобы отделить наработанное топливо от осколков деления), что, опять-таки в теории, обещает значительную экономию ресурсов ядерного топлива на нашей планете — по оценкам, примерно на два порядка по сравнению с текущей динамикой добычи.
Наконец, тот же топливный цикл Th-U не использует уран-238 и поэтому не производит трансурановые (более крупные, чем уран) атомы, такие как плутоний, америций, кюрий и др., которые представляют собой основную опасность при долговременном хранении ядерных отходов.
Торий более распространен в земной коре, чем уран, с концентрацией 0,0006% против 0,00018% у урана (иными словами, запасов тория больше, чем урана примерно в три раза)
Разумеется, у альтернативной ториевой технологии существует и немало теоретических и практических проблем, многие из которых вплоть до настоящего времени считаются «не до конца разрешимыми». В частности, облученный торий более радиоактивен по сравнению с традиционными материалами в краткосрочной перспективе. В цикле Th-U неизменно производится некоторое количество урана-232, который, в свою очередь, распадается на таллий-208, обладающий энергией гамма-излучения 2,6 МэВ. Вызывает беспокойство у специалистов и образующийся заодно висмут-212. Это гамма-излучение довольно трудно экранировать, что, по идее, предполагает задействование более дорогостоящих технологий обработки отработанного топлива и (или) его переработки.
Можно также упомянуть и ряд других недостатках (в данном случае речь идет о наиболее перспективной технологии ЖСР с использованием тория), среди которых наиболее часто упоминаются более высокая коррозия от солевых расплавов, более низкий коэффициент воспроизводства по сравнению с жидкометаллическими реакторами с натриевыми теплоносителями, нехватка эффективных конструкционных материалов.
Физики разработали гибридный реактор на основе плазменной открытой ловушки
Схема гибридного реактора на основе плазменной магнитной ловушки
Специалисты трех российских институтов (Всероссийского научно-исследовательского института технической физики имени академика Е. И. Забабахина; Томского политехнического университета; Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН) провели компьютерное моделирование топливного цикла ториевого гибридного реактора, в котором в качестве источника дополнительных нейтронов используется высокотемпературная плазма, удерживаемая в длинной магнитной ловушке. Среди преимуществ такого гибридного реактора по сравнению с используемыми сейчас ядерными реакторами можно отметить умеренную мощность, относительно небольшие размеры, высокую безопасность при эксплуатации и малый уровень радиоактивных отходов. Исследования по этой тематике поддержаны грантами РНФ № N 14-50-00080 и РФФИ №19-29-02005. Результаты опубликованы в журнале Plasma and Fusion Research.
Для получения энергии гибридные ядерно-термоядерные реакторы используют одновременно реакции деления тяжелых ядер и синтеза легких, поэтому можно ожидать, что такие установки усилят положительные особенности и нивелируют недостатки, присущие энергетике на основе раздельного использования этих ядерных реакций. Для эффективного использования реакции управляемого термоядерного синтеза в производстве энергии необходимо сначала получить, а затем постоянно поддерживать стабильное состояние плазмы с очень высокой температурой (выше 100 млн. °С) при ее высокой плотности. Создание реактора, работающего по гибридной схеме, представляется более легкой задачей, поскольку в этом случае плазма используется не для получения энергии, а всего лишь в качестве источника дополнительных нейтронов для поддержания необходимой схемы протекания ядерных реакций. Таким образом, требования, предъявляемые к ее характеристикам, становятся менее жесткими.
В условиях, когда в плазме генерируются нейтроны, дополнительно поступающие в ядерный реактор, появляется возможность заменить большую (до 95%) часть используемого в качестве топлива делящегося урана на неделящийся – сырьевой – торий. В отличие от урана торий представлен в природе практически одним изотопным состоянием, и поэтому он легко и с малыми затратами выделяется из природного сырья. При поглощении нейтронов изотоп тория 232 Th превращается в изотоп урана 233 U, который хорошо делится тепловыми нейтронами. По количеству выделяемой энергии эта реакция сопоставима с реакцией, используемой в ядерных реакторах с топливным циклом, использующем только природные изотопы урана 235 U и 238 U. Особенность применения ториевого топлива состоит в том, что в такой гибридной энерговыделяющей установке при прекращении поступления дополнительных нейтронов от внешнего источника ядерные реакции деления сразу же затухают. Таким образом, гибридные реакторы на ториевом топливе не способны к «саморазгону», что обеспечивает значительно большую безопасность ториевой энергетики.
В настоящее время уже существуют различные проекты гибридных реакторов, в которых плазменным источником нейтронов служит токамак. Альтернативой может стать использование в качестве источника дополнительных нейтронов длинной магнитной ловушки. Команда исследователей, сформированная по инициативе ученых ИЯФ СО РАН, в которую также вошли специалисты ТПУ и РФЯЦ-ВНИИТФ, представила концепцию относительно компактного реактора такого типа.
О принципах работы длинной магнитной ловушки в качестве источника нейтронов рассказывает главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, доктор физико-математических наук профессор Андрей Аржанников: «На начальном этапе при помощи специальных плазменных пушек создается относительно холодная плазма, количество которой поддерживается дополнительной подпиткой газом из атомов тяжелого водорода – дейтерия. Инжекция в такую плазму нейтральных (атомарных) пучков с энергией частиц масштаба 100 кэВ обеспечивает образование в ней высокоэнергетичных ионов дейтерия и трития (это тяжелые изотопы водорода), а также поддержание необходимой температуры. Сталкиваясь друг с другом, ионы дейтерия и трития соединяются в ядро гелия, при этом происходит выделение высокоэнергетических нейтронов. Такие нейтроны беспрепятственно выходят через стенки вакуумной камеры, где магнитным полем удерживается плазма, и, поступая в область с ядерным топливом, после замедления поддерживают протекание реакции деления тяжелых ядер, которая служит основным источником выделяемой в гибридном реакторе энергии».
По словам Андрея Аржанникова, энергия нейтронов настолько высока, что они пронизывают стенки камеры из нержавеющей стали и медную обмотку, которая обеспечивает необходимое магнитное поле в плазме. Эти нейтроны глубоко проникают в топливную сборку (бланкет) ядерного реактора и попадают на графитовые блоки, где при рассеянии на ядрах углерода происходит их торможение. Замедленные нейтроны хорошо поглощаются ядерным топливом и поддерживают необходимый уровень количества делящихся ядер в единицу времени. Выделившаяся в виде тепла энергия разлетающихся фрагментов ядра, делящегося при поглощении нейтрона, снимается потоками газообразного гелия, который под высоким давлением прокачивается через цилиндрические каналы в топливной сборке. Топливо также размещается в специальных каналах, для этого оно заключено в специальные цилиндрические графитовые стержни. Эти стержни заполняются покрытыми защитным слоем из карбида кремния микрокапсулами, содержащими торий и небольшой процент энергетического или оружейного плутония.
«Торий-232 ( 232 Th) – это воспроизводящий, или, как еще его называют, сырьевой изотоп, который при захвате нейтрона превращается в делящийся изотоп уран-233 ( 233 U), – рассказывает руководитель Отделения естественных наук, заведующий лабораторией ТПУ доктор физико-математических наук профессор Игорь Шаманин. – Ядра плутония в ториевой топливной композиции выполняют функцию запала. Плутоний, оружейный или энергетический, делится тепловыми нейтронами и позволяет поддерживать в размножающей системе цепную реакцию деления. Через некоторое время после «старта» ядра плутония выгорят, а в системе установится режим, в котором скорость наработки ядер урана-233 станет равна скорости выгорания этих ядер. Размножающая система станет самодостаточной».
Топливный цикл проектируемой установки составит 3000 эффективных суток (эффективные сутки – это 24 часа работы при 100% уровне мощности) – по истечении этого срока блоки с выгоревшим топливом заменяются на свежие, и реактор готов к новому топливному циклу. При этом стартовый состав ядерного топлива выбран так, что в течение всего периода работы размножающие характеристики реактора позволят эксплуатировать его на проектном уровне мощности при соблюдении всех требований безопасности.
«На протяжении всего периода работы установки изотопный состав, а вместе с ним и ядерно-физические свойства топлива меняются – «просчитать» эволюцию ядерного топлива с учетом множества реакций, происходящих в нем, помогает компьютерное моделирование, – рассказывает начальник лаборатории РФЯЦ-ВНИИТФ, кандидат физико-математических наук Владимир Шмаков. – На сегодняшний день мы смоделировали эту эволюцию для нашей гибридной установки и рассчитали режимы работы реактора в течение топливного цикла, в дальнейшем нам предстоит также смоделировать различные режимы поступления нейтронов из плазменного источника и выбрать оптимальный вариант для обеспечения работы реактора».
Сейчас ученые также рассматривают возможность создания на реакторной площадке ТПУ экспериментального стенда, который будет состоять из ториевой топливной сборки и нейтронного источника на основе инженерно-технических решений, уже реализованных на открытых ловушках ИЯФ СО РАН.
Ториевая энергетика — новый вызов России?
Стремясь снизить свою зависимость от стран-экспортеров энергоресурсов, правительства в странах всего мира продолжают думать над тем, как обеспечивать энергетические нужды.
Возобновляемые источники энергии требуют больших площадей для генерации. Атомная энергетика оставляет после себя массу дорогих в утилизации отходов.
Недавно ученые обратили внимание на торий — еще один радиоактивный элемент системы Менделеева. Он встречается по всему миру, и, как утверждают специалисты, его расщепление не оставляет отходов, которые надо хранить веками.
Норвежская частная компания при поддержке британского правительства проводит исследования на экспериментальном ядерном реакторе. Представители компании говорят, что эксперименты идут хорошо. Похожие работы ведутся в Индии, Китае, Японии.
Говорит представитель компании Thor Energy Ойстен Аспхьелл: «Тория в мире очень много, распространен он широко по всему земному шару. В реакторах он обладает физическими и химическими свойствами, которых нет у урана. В результате использования нет отходов, которые нужно долго хранить».
Есть выгодные отличия с точки зрения безопасности: когда цунами ударила по АЭС на «Фукусиме» в Японии, реакция в урановом реакторе вышла из-под контроля, специалисты из Норвегии говорят, что с торием такого бы не случилось.
Помимо избавления от зависимости от углеводородного топлива, применение ториевых реакторов позволяет радикально снизить выбросы парниковых газов в атмосферу, а также уменьшить стоимость электроэнергии.
Серьезным сдерживающим фактором, препятствовавшим широкому распространению атомной энергетики, являлся риск аварии на АЭС с урановым реактором. Новые безопасные ториевые реакторы лишены этого недостатка.
В 2011 году правительство Великобритании обнародовало список из восьми мест в Англии и Уэльсе, где к 2025 году будут построены АЭС нового поколения, пока еще с урановым реактором. Новые АЭС будут построены с учетом причин аварии на японской АЭС «Фукусима-1». Реакторы нового поколения практически безопасны, и, в отличие от многих других видов получения энергии, они оказывают наименьшее воздействие на экологию. Четыре из восьми станций будут построены компанией Centrica совместно с крупнейшей энергетической компанией Франции EDF.
«Сегодня мы (Великобритания) импортируем около половины необходимого стране газа, а к 2020 году эта пропорция увеличится до 75%», — предупреждает генеральный директор компании Centrica Сэм Лэйдлоу. Такой сценарий развития событий ослабляет безопасность Великобритании, ставя ее в энергетическую зависимость от стран-экспортеров топлива, считает Лэйдлоу.
В 2013 году британское правительство выдало официальное разрешение на строительство первой атомной электростанции в стране за последние 30 лет. Это — коммерческий проект, осуществляемый частными компаниями. Станция «Хинкли-Пойнт-С» будет расположена на месте уже существующей АЭС в графстве Сомерсет на юго-западе Англии. Ее будет сооружать консорциум во главе с французской компаний EDF, в который войдут также в качестве инвесторов китайские государственные компании.
В заявлении британского кабинета говорится, что ввод в строй этой электростанции позволит сократить выбросы парниковых газов в атмосферу, а также снизить стоимость электроэнергии в будущем. Правящая коалиция много говорит о необходимости перевода британской энергетики на альтернативные источники, не основанные на ископаемом топливе.
Строительство АЭС обойдется в 16 млрд. фунтов (около 26 млрд. долларов).
На новой электростанции будет два реактора, срок эксплуатации которых составит около 60 лет. АЭС, строительство которой должно быть закончено через 10 лет, по предварительным данным, будет обеспечивать около 7% электроэнергии Британии. В ходе строительства новой АЭС будет создано около 25 тысяч рабочих мест, а на самой электростанции в течение 60 лет будет работать 900 человек.
Полному отказу от углеводородного топлива также будут способствовать новейшие разработки в области аккумуляторов. В западных странах ведутся разработки электрических авиационных двигателей. Так, например, компания Rolls-Royce на проходившем в этом году Парижском авиасалоне представила концепт электрического авиационного двигателя.
По данным Американского Института Нефти, в США 43% нефтепродуктов используется в качестве топлива для автомобилей, 9% — в качестве авиатоплива, 11% — как дизельное топливо, 16% — идет на изготовление асфальта, пластика, масел и т. п., 4% — используется для отопления домов, 5% — в качестве корабельного топлива, 12% — для иных нужд.
Как видно, более половины всех нефтепродуктов используется в качестве топлива.
В случае широкого распространения атомных электростанций с ториевым реактором произойдет огромное падение спроса на углеводороды. Причем в этой ситуации окажется не только Россия, но и другие страны-экспортеры углеводородов (Саудовская Аравия, Венесуэла, Катар, Объединённые Арабские Эмираты и пр.). Это, в свою очередь, приведет к гигантскому переизбытку предложения углеводородов над спросом. Слабоиндустриальные страны не смогут удовлетворить такое предложение, что приведет к чудовищному падению цен на нефть и газ.
Вывод: Россия должна в срочном порядке изменить структуру экономики, чтобы слезть с «нефтяной иглы», иначе это приведет к краху российской экономики.
- В новости упоминаются
В случае широкого распространения атомных электростанций с ториевым реактором произойдет огромное падение спроса на углеводороды. Причем в этой ситуации окажется не только Россия, но и другие страны-экспортеры углеводородов (Саудовская Аравия, Венесуэла, Катар, Объединённые Арабские Эмираты и пр.). Это, в свою очередь, приведет к гигантскому переизбытку предложения углеводородов над спросом. Слабоиндустриальные страны не смогут удовлетворить такое предложение, что приведет к чудовищному падению цен на нефть и газ.
бУ-ХА-ХА-ХА! Интересный, однако вывод. Так и напрашивается фраза: размечтались глупые!
По данным Американского Института Нефти, в США 43% нефтепродуктов используется в качестве топлива для автомобилей
Это тоже будет заменяться ториевыми реакторами?! Интересно взглянуть как это у вас (Англии) получится!
Вывод: Россия должна в срочном порядке изменить структуру экономики, чтобы слезть с «нефтяной иглы», иначе это приведет к краху российской экономики.
Это мы и без вас (Англии) прекрасно знаем, и стремимся к этому. Тоже мне, открыли Америку!
Вывод: Англию сильно задевает что Россия является одним из крупнейших экспортёров углеводородного топлива. В связи с чем, озаботилась бедовыми идеями пропаганды отказа от Российского углеводородного топлива.
Недавно ученые обратили внимание на торий
бугагашечки, журналажники как обычно не в теме:
http://www.arhimed007.narod.ru/g_toriy-2.htm
«Ториевой энергетикой наши ученые заинтересовались еще в далеких 40-х годах. 27 сентября 1947 года на стол Иосифу Сталину положили письмо с проектом Постановления СМ СССР по добыче ториевых руд и производству концентратов тория и металлического тория. В апреле 1948 года Берия направил Сталину письмо с проектом постановления СМ СССР «Об организации добычи тория в Алданском районе Якутской АССР». В письме, в частности, отмечалось, что в Алданском районе были открыты россыпи монацитовых песков с содержанием тория более 1000 тонн. Предполагалось начать его добычу с 1949 года. «
«А с торием у нас в России полный порядок. В 20 км от Сибирского химического комбината (СХК) в Томске-7 находится гигантское ториевое месторождение. Рядом расположена железная дорога, развита промышленная структура СХК. Российский торий будет предельно дешевым. Гигантские месторождения тория есть и в районе Новокузнецка. Если учесть, что к ним практически никто не прикасался, то сегодня мы имеем очень дешевые месторождения. «
Россия теряет патент на ториевую энергетику в этом году и
«- Ториевый цикл произведет революцию в атомной энергетике и позволит делать АЭС совершенно безопасными, — уверен физик Максимов.
Что еще важно? Россия вообще может потерять статус ядерной державы, если мы не начнем действовать. Изобретенная Евгением Адамовым (атомным министром с сильно подмоченной репутацией) и утвержденная правительством «Стратегия развития атомной энергетики России до 2013 года» ориентировала страну на развитие так называемых быстрых реакторов, которые нарабатывают плутоний. Вопросы же ториевой энергетики в документе были указаны как второстепенные, разработкой которых Минатом (Росатом) намеревался заняться лишь после 2013 года. Примечательно, что именно к этому сроку Россия обязана отдать весь свой оружейный уран в США. Что еще любопытно?
Исходный базовый патент Льва Максимова на приоритетные права России в ториевой энергетике теряет юридическую силу именно в 2013 году.
«
http://www.arhimed007.narod.ru/g_toriy.htm
В итоге у англичан готовый проект а унас нет
В 2013 году британское правительство выдало официальное разрешение на строительство первой атомной электростанции в стране за последние 30 лет. Это — коммерческий проект, осуществляемый частными компаниями. Станция «Хинкли-Пойнт-С» будет расположена на месте уже существующей АЭС в графстве Сомерсет на юго-западе Англии. Ее будет сооружать консорциум во главе с французской компаний EDF, в который войдут также в качестве инвесторов китайские государственные компании
Что такое ториевый двигатель
На авиасалоне в Ле Бурже европейский аэрокосмический гигант EADS представил четырёхметровую модель межконтинентального авиалайнера. Аппарат называется ZEHST (Zero Emission High Supersonic Transport), то есть «высотный сверхзвуковой транспорт с нулевым выбросом».
Стартовать ZEHST будет на паре обычных турбореактивных двигателей, но питаться они должны биотопливом, выработанным из водорослей, потому речь идёт о сокращении эмиссии CO2. Дальше будет применяться и вовсе водород, а следовательно, выхлоп станет полностью нулевым.
При достижении на обычных двигателях высоты 5 км и скорости 0,8 М, включатся сначала два небольших ракетных двигателей, работающих на жидком водороде и жидком кислороде, а затем ещё один более мощный. Он будет аналогичен тем, что применяются в ракетах-носителях Ariane. Это позволит лайнеру набрать высоту в 23 км и скорость 2,5 М, при этом максимальное ускорение будет всего 1,2 g.
Затем в работу включатся два прямоточных воздушно-реактивных двигателя. Они будут потреблять водород в качестве горючего и атмосферный воздух в роли окислителя. С их помощью будет достигнута крейсерской скорости 4 М и высота полёта 32 км. При приближении к аэропорту назначения осуществляется планирующий спуск, а на высоте 10 км и при дозвуковой скорости будут снова запущены турбореактивные двигатели. С их помощью ZEHST сможет выполнить обычную посадку, или при необходимости уйти на второй круг либо запасной аэродром.
Прототип-демонстратор ZEHST должен появиться к 2020 г., полноценный пассажирский самолёт — не раньше 2040 г., а серийный — в 2050-м.
Индия объявила о планах построить к концу десятилетия опытную атомную электростанцию, использующую в качестве топлива торий вместо урана.
Торий является более распространенным элементом по сравнению с ураном, а его эксплуатация не связана с выбросом большого количества углекислого газа.
В настоящее время атомный научно-исследовательский центр (BARC) в Мумбаи завершает выбор площадки для строительства нового экспериментального ториевого реактора мощностью 300 МВт. Согласование и оценка экологических последствий займет 18 месяцев, после чего начнется непосредственно строительство, которое продлится 6 лет.
В BARC уже функционирует «лабораторный» торий-плутониевый реактор. В промышленной установке плутоний заменят более дешевым и безопасным низкообогащенным ураном.
Если индийцам удастся реализовать этот проект, он станет прорывом в области энергетики. Торий — очень перспективное топливо. Так, в США в 1950-60-х годах торий планировали сделать основным топливом для АЭС. Впоследствии от этого отказались в пользу урана, но выбор был сделан в основном из-за военных нужд: необходимо было производить большое количество оружейного плутония.
Отходы ториевых реакторов менее опасны и радиоактивны сотни лет, а не тысячи, как из урановых. Кроме того, мировые запасы урана быстро истощаются, а его цена постоянно растет. В свою очередь, запасов тория в 3-4 раза больше, и этот материал имеет в 200 раз большую плотность энергии. Для Индии ториевая энергетика особенно выгодна, поскольку эта страна обладает самыми большими в мире запасами тория.
Небольшие сравнительно безопасные реакторы, на которых невозможно производить ядерное оружие, наверняка найдут широкий спрос на мировом рынке. Таким образом Индия может стать эксклюзивным поставщиком нового топлива и инновационных энергоустановок, которые постепенно заменят опасные урановые АЭС.
Химики из технологического института Карлсруэ предложили создать аккумуляторы на основе фторидов металлов. В них за перенос зарядов между электродами отвечают анионы фтора. Анод и катод аккумулятора содержат металлы, которые в зависимости от направления тока (заряд или разряд) по очереди превращаются во фториды или восстанавливаются обратно до металлов.
Поскольку один атом металла способен принять или отдать сразу несколько электронов, то это позволит достичь чрезвычайно высокой плотности энергии — до десяти раз выше, чем у обычных литиево-ионных батарей. Создано несколько образцов таких батарей диаметром 7 мм и толщиной 1 мм. Авторы изучили несколько материалов для электродов (медь и висмут в сочетании с углеродом, например), а электролит создали на основе лантана и бария.
Однако такой твёрдый электролит – это лишь промежуточный шаг. Данный состав, проводящий ионы фтора, хорошо работает только при высокой температуре. Потому химики ищут ему замену – жидкий электролит, который действовал бы при комнатной температуре.
Немецкой компанией Syntern разработан и успешно испытан одноместный летательный аппарат с 16 электродвигателями. Шаг винтов не регулируется, маневрирование обеспечивается путем изменения скорости вращения электродвигателей.
Масса этого летательного аппарата порядка 80 кг. Время полета зависит от массы поднимаемой нагрузки и ёмкости литиевых батарей. Пока максимальное время около 30 мин. С совершенствованием источника энергии можно будет летать и дольше. Интересно решение по размещению батарей: они в максимальной степени приближены к электродвигателям. Тем самым снижается масса силовых проводов и потери электроэнергии на них. А тот шар, что находится под пилотом, это не место размещения батареи, а всего-навсего амортизатор. Первый полет прошел на низкой высоте, т.к. пока у пилота кроме этого амортизатора никаких других спасательных средств не было. Но то, что винты находятся ниже кресла, позволит в экстремальной ситуации безопасно воспользоваться парашютом.
Интересно решение по управлению этим мини-вертолетом. Оно осуществляется с помощью пульта, который пилот держит в руках. Команды на борт летательного аппарата передаются посредством радиоволн. Бортовой компьютер обрабатывает информацию с различных датчиков и выдает команды на электродвигатели. Поэтому управление аппаратом может осуществляться и с земли. Тем самым расширяется область его применения. А при установке и интегрировании в контур управления системы GPS возможен полет по запрограммированному маршруту с облетом препятствий вообще без участия оператора.
Подсчитано, что стоимость электроэнергии, необходимой для одночасового полета, будет порядка 6 евро. Конечно, стоимость двигателей и батарей пока высока, но такие преимущества, как низкие эксплуатационные расходы и экологичность (нет шума и выбросов) открывают этому изобретению широкую дорогу в небо.
