Исследователь из Массачусетского технологического института (МТИ) надеется сделать ядерные реакторы на расплавах соли более практичными за счет более точной настройки их работы при экстремальных показателях температуры и давления. Об этом пишет Popular Mechanics.
Уже активны станции, использующие реакторы на расплавах соли, но ряд проблем привел к падению энергоэффективности с 50% в начале эксплуатации до 20%. В отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) говорилось, что в резервуарах с расплавленной солью обнаружили утечки, которые требовали полного осушения для проведения ремонта и повторного наполнения резервуаров. В NREL подчеркнули, что эта технология еще недостаточно опробовала в коммерческом применении и требует улучшений для обеспечения безопасности.
Большинство проблем реакторов на расплавах соли имеют структурный характер, поскольку особенности использования соли в условиях работы ядерного реактора при высоких температурах еще не до конца понятны. Физик-экспериментатор МТИ Борис Хайкович считает, что расплавленная соль является более безопасной и надежной альтернативой реакторам с водой под давлением, потому что она достигает гораздо более высоких температур без кипения.
Конструкция новых установок с охлаждением расплавленной солью не будет опираться на опыт решений на водной основе, это позволит создать ядерную технологию следующего поколения, ядерное топливо может быть растворено в среде расплавленной соли. Это создаст новые химические реакции, которые ученым еще только предстоит проанализировать.
Хайкович использовал инструмент NOMAD (Nanoscale-Ordered Materials Diffractometer), который создает высокотемпературную среду, позволяющую нагреть объект до ~816 °С. Ученый применил его для анализа изотопов хрома, обнаруженных в образце расплавленной соли. Он изучал следы хрома в образцах хлорида натрия, которые имеют большое значение из-за способа попадания в расплавленную соль: обычно это коррозия от реакции между расплавленной солью и контейнером из металлического сплава, в котором она содержится.
«Используя NOMAD, Хайкович смог увидеть, как каждый положительно заряженный ион хрома притягивает шесть отрицательных ионов хлора. В результате ионы хлора в среднем находятся ближе друг к другу, чем в чистом расплавленном хлориде натрия», — говорится в заявлении Ок-Риджской национальной лаборатории.
Результаты экспериментов, подобных этому, имеют решающее значение для более широкого понимания поведения расплавленной соли, особенно когда коррозия и другие непредвиденные инженерные проблемы были названы одним из главных препятствий. Изучение взаимодействия хрома с нейтронами поможет инженерам понять, как этот элемент взаимодействует с другими компонентами расплава соли.
«Модели, которые мы создадим с помощью этих данных, будут отличным подспорьем для инженеров, пытающихся проектировать реакторы на расплавах солей», — заключил Хайкович.
Это тоже интересно:
