В Бразилии стартовал трехлетний проект стоимостью 50 миллионов бразильских реалов (9,1 миллиона долларов США), объединивший усилия частного и государственного секторов для разработки концепции микрореактора тепловой мощностью 5 МВт. Ключевой особенностью установки станет система охлаждения активной зоны на основе тепловых трубок.
Проект, курируемый Национальной комиссией по ядерной энергии (CNEN), призван доказать техническую осуществимость создания бразильского микрореактора мощностью 3–5 МВт. Согласно концепции, реакторная установка должна полностью размещаться в стандартном 40-футовом контейнере, управляться дистанционно и работать более 10 лет без необходимости перезагрузки топлива.
За реализацию проекта отвечают компании Diamante Energia, Núcleo Brasil Energia и Terminus, которые представили свою концепцию на выставке World Nuclear Exhibition в Париже. К работе также привлечены исследовательские центры, университеты, военно-морской флот страны, Институт энергетических и ядерных исследований и Институт ядерной инженерии. Планируется, что первые установки будут введены в эксплуатацию через восемь – десять лет.
Разработчики заявляют, что проект предусматривает создание новых сплавов с использованием стратегических и распространенных в Бразилии материалов, таких как уран, бериллий и ниобий. При этом планируется применять передовые производственные технологии, включая аддитивное производство. Компания Industrias Nucleares do Brasil (INB) возьмет на себя поставку ядерного топлива, предоставление специализированных инжиниринговых услуг, а также техническую и административную поддержку.
В качестве теплоносителя для тепловых трубок рассматриваются натрий или его эвтектический сплав с калием (NaK). Эти материалы обладают высокой теплопроводностью и широким рабочим диапазоном. Также изучаются два альтернативных варианта преобразования тепловой энергии в электрическую: замкнутый цикл Брайтона с использованием гелия или углекислого газа и цикл Стирлинга, где в качестве рабочего тела выступает гелий или водород.
Среди потенциальных препятствий на пути реализации проекта эксперты называют лицензирование, поскольку существующие нормативные акты создавались для крупных АЭС. Кроме того, предстоит решить вопросы стоимости, масштабирования производства, обеспечения безопасности, а также провести комплексные испытания и валидацию систем охлаждения для подтверждения их долгосрочной надежности. В то же время успеху способствуют современные технологические достижения, включая пассивные системы безопасности, новые виды топлива, такие как TRISO, и расширенные возможности компьютерного моделирования.
Ожидается, что по итогам трехлетнего этапа будут продемонстрированы ключевые технологии и получены первые разрешения от бразильских регулирующих органов. Цель – поднять уровень технологической готовности проекта с текущего третьего (стадия математического моделирования) до шестого, который подразумевает демонстрацию технологии в среде, близкой к практическому применению.
Потенциальные сферы применения нового микрореактора включают энергоснабжение удаленных населенных пунктов, больниц и промышленных предприятий, что позволит снизить зависимость от дизельных генераторов. В отличие от малых модульных реакторов (ММР), мощность которых может достигать 300 МВт, микрореакторы, по определению МАГАТЭ, имеют мощность до 20 МВт. Их контейнерное исполнение обеспечивает высокую мобильность и возможность доставки в самые труднодоступные районы.
«В соответствии с политикой правительства, направленной на реиндустриализацию и достижение технологического суверенитета, микрореактор символизирует новый этап в развитии бразильских энергетических инноваций – устойчивых, стратегических и полностью национальных», – заявила исследователь IEN/CNEN Мария де Лурдес Морейра.
В настоящее время в Бразилии эксплуатируются два энергоблока – «Ангра-1» и «Ангра-2», которые обеспечивают около 3% выработки электроэнергии в стране. Судьба третьего энергоблока остается неопределенной: его строительство началось еще в 1984 году, но неоднократно останавливалось и возобновлялось. Проект по созданию отечественного микрореактора может стать новым вектором развития атомной программы страны.
