Ищете передовые технологии ядерной энергетики? Посмотрите на Айдахо

Многих может удивить тот факт, что почти каждый действующий реактор в мире имеет технологические корни в Айдахо. Дело в том, что Национальная лаборатория Айдахо (INL), которая в первые дни своего существования была известна как Национальная испытательная станция реакторов, уже более 70 лет лидирует в исследованиях и разработках в области ядерной энергетики.

INL состоит из территории площадью 890 квадратных миль на юго-востоке Айдахо, а также лабораторий и административных зданий, расположенных примерно в 35 милях к востоку в городе Айдахо-Фолс. Для сравнения, учтите, что это место почти размером с Род-Айленд, хотя и населено гораздо меньшим количеством людей — большая часть земли считается пустыней.

В апреле у меня была возможность посетить лабораторию и встретиться с несколькими сотрудниками INL. Я ушел под большим впечатлением от сайта и его людей.

INL — одна из 17 национальных лабораторий в комплексе Министерства энергетики США (DOE) и одна из 10 с многопрограммными возможностями. INL является домом для более чем 5700 исследователей и вспомогательного персонала, занимающихся инновациями в области ядерных исследований, систем возобновляемых источников энергии и решений в области безопасности. Лаборатория утверждает, что служит «национальным командным центром передовых исследований, разработок, демонстрации и внедрения ядерной энергии». INL является домом для «не имеющего аналогов усовершенствованного испытательного реактора» и связанных с ним активов для послерадиационных исследований, изготовления топлива, испытаний материалов и средств разработки.

Национальная испытательная станция реакторов была создана в 1949 году Комиссией по атомной энергии США. В 1951 году на этой площадке был выработан «первый в мире полезный объем электроэнергии из ядерной энергии». За прошедшие годы на INL было построено 52 реактора, преимущественно первых в своем роде, что создало самую большую концентрацию реакторов в мире. После выполнения своих исследовательских задач большинство из них были выведены из эксплуатации, но уроки, извлеченные из них, продолжают жить.

«В каком-то смысле, когда мы говорим об этих новых усовершенствованных реакторах, почти все эти технологии были продемонстрированы в прошлом», — сказал директор INL доктор Джон Вагнер во время презентации, проведенной во время моего пребывания на площадке. «Не хочу ничего отнимать у новых разработчиков — они ввели инновации в различных аспектах, сделали их еще лучше — но многие из тех технологий, о которых вы услышите — расплавленная соль, высокотемпературный газ, жидкометаллические реакторы, и так далее — были каким-то образом продемонстрированы либо здесь, либо в других местах США», — сказал он.

Однако на INL уже давно не был введен в эксплуатацию новый реактор. «В последний раз мы вводили в эксплуатацию новый реактор на этом объекте в 1973 году», — сказал Вагнер. Но в следующем году это изменится; Министерство энергетики планирует построить на этом месте микрореактор. Ожидается, что новое подразделение, известное как проект MARVEL, что означает «Проверка и оценка применения микрореакторов», ускорит внедрение микрореакторов во всем мире.

«Когда реактор MARVEL будет запущен в эксплуатацию в следующем календарном году, исполнится 50 лет с тех пор, как мы эксплуатировали новый реактор на этой площадке», — сказал Вагнер. «То, о чем мы здесь говорим, имеет историческое значение для США и актуально с точки зрения спроса на чистую энергию».

Но это далеко не все, чем занимается команда INL. Вагнер показал график, включающий MARVEL и 8 других новых ядерных реакторов — проекты, которые, по его словам, «будут продемонстрированы в этом десятилетии». Он сказал, что на графике не отражено множество дополнительных проектов, которые не совсем соответствуют стандартам доверия INL, которые включают в себя такие вещи, как надлежащее взаимодействие с регулирующими органами, адекватное финансирование, поддержка Министерства энергетики и подписанные контракты. Рассматривая все проекты, он отметил: «В ядерной сфере сейчас много чего происходит».

Реактор MARVEL будет построен на испытательном стенде переходных реакторов INL. Ясир Арафат, руководитель проекта MARVEL, показал мне сайт и представил обзор проекта. Арафат объяснил, что микрореакторы — это «очень крошечные реакторы» по сравнению с сегодняшними более стандартными коммерческими установками мощностью в гигаватты. Он сказал, что обычно они производят однозначные мегаватты, хотя некоторые из них могут достигать 20 МВт и более. Арафат отметил, что микрореакторы имеют три ключевые особенности: они могут быть построены на заводах, транспортированы по стандартным дорогам и являются саморегулирующимися, то есть автоматизированными для безопасной работы без участия человека.