Шанхайский институт прикладной физики Академии наук Китая объявил о знаковом событии – на экспериментальном ториевом реакторе на расплавленных солях TMSR-LF1 в городе Увэй, провинция Ганьсу, впервые в мире успешно осуществлено превращение торий-уранового ядерного топлива.
«Это историческое достижение знаменует собой получение первых в мире экспериментальных данных после загрузки тория в реактор на расплавленных солях», – заявили в институте. – «Этот прорыв обеспечивает ключевую технологическую поддержку и практические решения для широкомасштабного освоения ресурсов тория в Китае и развития передовых ядерных энергетических систем четвертого поколения». Таким образом, TMSR-LF1 стал единственным в мире действующим реактором этого типа, успешно использующим ториевое топливо.
Строительство реактора тепловой мощностью 2 МВт началось в сентябре 2018 года. Работы были ускорены, и объект завершили уже в августе 2021 года, опередив первоначальный график, рассчитанный до 2024 года. В июне 2023 года была выдана лицензия на эксплуатацию, а 11 октября того же года реактор достиг первой критичности – момента запуска устойчивой цепной реакции.
В реакторе TMSR-LF1 используется топливо с обогащением по урану-235 ниже 20%, а также около 50 кг тория. В октябре 2024 года в активную зону впервые был добавлен торий, что позволило создать уникальную исследовательскую платформу для изучения торий-уранового топливного цикла. А уже 1 ноября институт сообщил о первом успешном превращении тория в делящийся уран.
Как пояснила заместитель директора Шанхайского института прикладной физики Ли Циннуань, в отличие от традиционных водо-водяных реакторов, требующих остановки для замены топлива, реактор на расплавленных солях использует жидкое топливо. Оно равномерно растворено в солевом теплоносителе и циркулирует вместе с ним, что позволяет производить перегрузку без остановки реактора. «Такая конструкция не только повышает эффективность использования топлива, но и значительно сокращает образование радиоактивных отходов, что является одним из ключевых преимуществ ториевых реакторов на расплавленных солях», – отметила она.
Следующим шагом станет ускорение технологических разработок и инженерных преобразований. По словам директора института Дай Чжимина, к 2035 году планируется завершить строительство демонстрационного ториевого реактора на расплавленных солях мощностью уже 100 МВт-т и достичь его демонстрационного применения.
Реакторы на расплавленных солях (MSR) используют в качестве теплоносителя расплавы фторидных солей при низком давлении. Они могут работать на разных спектрах нейтронов и использовать различные виды топлива. Сегодняшний интерес к этой технологии во многом связан с возможностью использования тория для наработки делящегося изотопа уран-233. Для запуска такого цикла требуется первоначальный источник делящегося материала, например, плутоний-239. Существует несколько концепций MSR, и их коммерциализация, особенно с использованием тория, сопряжена с решением ряда непростых задач.
