Технологический прорыв может произвести революцию в коммерческом судоходстве, военно-морской технике и глубоководных операциях, если будет осуществлен в широких масштабах.
В Китае раскрыли подробности строительства того, что может стать крупнейшим в мире грузовым судном с атомным двигателем. Судно, рассчитанное на перевозку 14 000 стандартных контейнеров, будет оснащено реактором на основе расплавленной соли на основе тория (TMSR), вырабатывающим 200 мегаватт тепловой энергии, что соответствует уровню реакторов, используемых на подводных лодках класса Seawolf ВМС США.
Концепция этого корабля была впервые представлена в 2023 году, но технические подробности были обнародованы только сейчас. Этой информацией поделился старший инженер Jiangnan Shipbuilding Group, в статье, опубликованной в китайском отраслевом журнале Ship & Boat.
200 МВт тепла от ториевого реактора не будут непосредственно двигать корабль. Вместо этого он будет работать на генераторе сверхкритического диоксида углерода (sco₂), использующем цикл Брайтона, процесс, который очень эффективно превращает тепло в электричество.
Эта система будет вырабатывать около 50 МВт электроэнергии, чего будет достаточно для того, чтобы судно годами бороздило океаны без дозаправки. Отмечается, что эффективность новой конструкции при преобразовании тепла в электричество составляет от 45 до 50 процентов, по сравнению с примерно 33 процентами в традиционных ядерных установках на основе пара.
Судно также будет оснащено дизельным генератором мощностью 10 МВт на случай чрезвычайных ситуаций.
Одним из самых больших преимуществ этой конструкции является безопасность. Реактор с расплавленной солью тория работает при нормальном атмосферном давлении и не нуждается в воде для охлаждения, что делает его меньше, тише и безопаснее обычных реакторов.
Реактор также имеет надежную встроенную систему безопасности: если температура повышается слишком сильно, реакция автоматически замедляется. В случае серьезной неисправности расплавленное солевое топливо будет поступать в специальную камеру, где оно охлаждается и затвердевает, удерживая радиоактивные материалы и предотвращая загрязнение.
Весь реактор выполнен в виде герметичного модульного блока со сроком службы 10 лет. Вместо дозаправки реактор будет заменен через десять лет, что снизит риск утечек или ошибок персонала во время технического обслуживания.
Это грузовое судно является частью усилий Китая по развитию передовых ядерных технологий. В 2025 году китайский экспериментальный реактор на расплавленной соли тория в пустыне Гоби стал первым в мире, который начал стабильную работу в течение длительного времени.
В 1960-х годах Соединенные Штаты построили ториевый реактор в Национальной лаборатории Ок-Риджа, но из-за проблем с коррозией этот проект был заброшен. Китай продолжил работу и теперь извлекает выгоду из своих больших запасов тория, особенно во Внутренней Монголии.
Китай работает также над другими проектами атомных электростанций, такими как нефтяной танкер Suezmax с быстрым реактором, охлаждаемым свинцом и висмутом, и плавучая атомная электростанция с высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами.
Хотя технология демонстрирует большой потенциал, существуют серьезные финансовые и эксплуатационные вызовы. Строительство атомного грузового судна обходится намного дороже, чем строительство обычного.
Частные компании сталкиваются с трудностями при получении финансирования и страховки для атомных судов из соображений безопасности. Также возникают дополнительные расходы на обучение специализированных экипажей, техническое обслуживание реактора, обращение с отработавшим топливом и вывод из эксплуатации.
Можно, наверное, напомнить и кое-что из более раннего: Cangmangdadi • 20 000 лет энергии: амбициозный план Китая с ториевыми реакторами
Комментарии
) Кучно на эту тему пошло. На Западе стресс, наверное.
) Это еще пока без Луны
50МВт ээ из 200МВт тепла - это же 25%
Значит надо попробовать еще почитать на эту тему. По идее, инженер должен быть поумнее журналиста.
А еще лучше почитать перед публикацией.
Вот я тоже припух с текста. И при этом обычные энергетические реакторы имеют КПД 30%
) Журналиста можно критиковать, но и самим можно справки наводить:
Ядерный реактор с газовой турбиной функционирует на основе прямого газотурбинного цикла, в котором газообразный теплоноситель служит рабочим телом для энергетического преобразования. В отличие от традиционных легководных реакторов, использующих паровой цикл Ренкина, газотурбинные ядерные установки применяют цикл Брайтона, обеспечивающий более высокий термодинамический КПД.
Зря припухли. Похоже, что все правильно у журналиста. Как понимаю, просто там есть дополнительные особенности и детали при расчете. Вообще-то, лучше скромнее быть и пытаться разобраться, если интересно
Если-б вы интересовались атомной энергетикой, то четко знали-б что соотношение тепловой мощности к электрической примерно 1 к 3 у "стандартных" промышленных реакторов.
ВВЭР-1000 тепловая 3000 мегаватт, электрическая 1000 мегаватт.
Чернобыльский РБМК тепловая 3200 мегаватт, электрическая 1000 мегаватт.
ВВЭР-ТОИ тепловая 3200, электрическая 1200.
Видите зависимость?
А у вашего китайского тепловая 200 а электрическая 50.
Что меньше, 1/3 или 1/4?
Но каким-то невообразимым образом для китайского заявляется кпд 45-50%
Если-б это было так, то электрическая мощность китайского реактора была-бы не 50 а все 100 мегаватт.
Кто-то нагло врет либо просто не понимает о чем пишет)
Посмотрим.
Попробовал разобраться почему так. Если правильно понимаю, это, все-таки, пока в тестовом и экспериментальном варианте и на практике могут использоваться определенные ограничения по соображениям безопасности или еще по каким причинам.
Новостей на эту тему со временем наверняка будет еще немало. Там и посмотрим к чему придут итоге. С выводами, думаю, в любом случае не стоит спешить.
Теперь мотористы будут вешать на текущие фланцы баночки для SCO2 и протирать ветошью ториевые протечки...
Атомный танкер заставил улыбнуться.
Уже надоели эти липовые "прорывы". Пока корабль с таким реактором не поплывет - это не прорыв. Вот у нас Посейдон поплыл с реактором - это прорыв, Буревестник полетел с реактором - это прорыв. А у них журналисты написали какую-то фигню.
) Ну-ну, за Посейдон и Буревестник уже давно говорили.
Если надоело, мог бы и на этом пока остановиться:
Блин, обычный тепловой цикл...
Ядерные реакторы с газовыми турбинами представляют собой вершину инженерной мысли в энергетической отрасли, объединяя высокоэффективное преобразование ядерной энергии с продвинутыми газотурбинными технологиями. Принцип их работы основан на использовании газообразного теплоносителя (обычно гелия или CO2), который, нагреваясь в активной зоне реактора, напрямую приводит в действие газовую турбину, соединенную с электрогенератором. Эта интеграция позволяет достичь термодинамического КПД свыше 45%, что значительно превосходит показатели традиционных водо-водяных энергетических реакторов.
Вы, наверное, плохо читаете
Ядерный реактор с газовой турбиной функционирует на основе прямого газотурбинного цикла, в котором газообразный теплоноситель служит рабочим телом для энергетического преобразования. В отличие от традиционных легководных реакторов, использующих паровой цикл Ренкина, газотурбинные ядерные установки применяют цикл Брайтона, обеспечивающий более высокий термодинамический КПД.
50/200=25%.
Кто тут плохо читает?
Блин, эти журнашлюхи... Обычный термодиначеский цикл турбины с теплоносителем - CO2 - углекислота.
(SCO2 - ?!!! - так углекислый газ обозвали)
Пропущено тире между S и C. Это не сера, а состояние СО2
Блин, просто абзац! На самом деле, все проще. Электроэнергия для двигателей судна производится турбогенератором, в котором в качестве рабочего тела используется не вода, а сверхкритический диоксид углерода. Для любопытных: формуле буква S означает не серу. И работает та турбина, естественно, по замкнутому циклу Брайтона-Джоуля. Что вообще-то не ново.
А чем СО2 лучше воды, в данном применении??
Если вкратце, то большая тепловая эффективность цикла с s-CO2 по сравнению с паровым циклом, благодаря термодинамическим свойствам, низкой сжимаемости и отсутствию фазного перехода. Возможность прямого теплообмена от высокотемпературных источников еще более повышает эффективность цикла. К этому плюсуется компактность оборудования, экологичность, и так далее.
Да в интернете полно информации и опубликованных трудов.
Ясно, спасибо
Здесь-то эффективность выше получается
) Но у кого еще есть работающий ториевый реактор?
А что в этом реакторе даёт ему название "ториевый"?
Максимум, что в реакторе может быть из тория - это вспомогательные вещества. Грубо, это аналог смазки в ДВС. Но никто не догадался пока бензиновый двигатель называть маслянным.
Все эти фториды, теоретически, могут сожрать конструкцию за 2-3 года до дырки в каком-нибудь труднодоступном месте.
Топливом всё равно является уран, поэтому было бы логичным ограничиться одним элементом в реакторе, так как остаётся риск, что топливо при кристализации разделится на фракции и торий будет кристаллизоваться отдельно от урана. Тогда уран окажется сильно сконцентрирован в каком-то месте, со всем из этого вытекающим.
Топливная компания длительностью 10 лет может привести к постепенному накоплению трансурановых элементов с их непонятной химией и фазовыми состочниями. Понятно, что процесс будет очень медленным в первые годы эксплуатации и сильно зависеть от режима эксплуатации реактора. Чтобы полностью проверить заложенные технические решения, нужно, чтобы несколько десятков однотипных реакторов прошли весь свой жизненый путь - от запуска до утилизации.
ПС. Торий-232 не может быть топливом в этом реакторе, а авторы статьи старательно не указывают, что будет топливом - U233, U235 или Pu239.
Почему не может? Может, если есть ускоритель нейтронов)) Ну или если засунуть в реактор этот самый Pu239, U233 или U235. Реакция какое-то время будет продолжаться, так как торий будет превращаться в U233. Со временем затухнет конечно, но наверно можно добавлять периодически Pu239, чтобы снова перезапустить процесс.
Судя по всему китайцы так решили и делать - добавлять время от времени Pu239 (скорее всего он даже сразу при изготовлении "заряжается" в реакторную установку на заводе, и дальше подача работает полностью автоматически - безопасность установки существенно возрастает). Если плутоний не добавлять, тогда проактиний все нейтроны поглотит и реактор заглохнет. А так не заглохнет)) А когда наработается достаточно U233 - то Pu239 уже как бы и не будет нужен, все фунциклировать должно само-собой)) поэтому схема вполне реалистичная)
ps. Кстати в таком типе реактора наверно можно реализовать и регулирование мощности просто отсасыванием в/из дренажей расплава соли.
Ханьцы видимо прочитали бородатый анекдот:
Пришёл пациент к урологу. Пациент: «Доктор, мне 65 лет, и я не могу уже заниматься сексом». Доктор: «Ну, в вашем возрасте это нормально». Пациент: «Да, но моему соседу 80 лет, а он говорит, что может». Доктор: «Ну так и вы тоже говорите…».
Опять: будет, разработан, может...
Ещё чуть-чуть, уже скоро.
) Опять 25. Читайте внимательнее:
Особенно с учетом того, что подобные вам комментаторы выплескивали на эту тему до этого, тоже очень большой успех.
Обычно после экспериментальной, идёт опытно-эксплутационная установка.
Но, ладно, если что, немножко радиоактивности в океан утечёт, после жапанов - и не страшно :)
Было уже на эту тему.
Интересная разработка. Интересно сколько весит. Если можно уместить в контейнер, то очень круто.
Пока со всем этим добром основная проблема это механическое преобразование энергии. Явно есть способ лучше.
Надо, как вижу, подчеркивать, что это пока все в тестовом и экспериментальном состоянии
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Внезапно реактор на расплавленной соли превратился в реактор на расплавленной соли тория? Кто-то соврал.
Ториевый реактор, сверхкритический CO2, ещё ИИ для проектирования и управления не хватает, чтобы был полный комплект булшит-бинго.