Китайская академия наук реализует амбициозный проект по созданию принципиально новой ядерной установки — управляемого ускорителем подкритического реактора (ADS). Строительство объекта под названием CiADS ведется в провинции Гуандун (город Хуэйчжоу) с 2021 года. Запуск полномасштабной системы запланирован на 2027 год, а завершение монтажа ускорителя ожидается в 2026-м.
Как работает гибридная установка CiADS
Главная особенность архитектуры ADS заключается в том, что в активной зоне реактора отсутствует традиционная самоподдерживающаяся цепная реакция. Вместо этого безопасность и стабильность системы поддерживает внешний высокоэнергетический модуль:
- Сверхпроводящий линейный ускоритель разгоняет поток протонов до субсветовых скоростей (энергия около 250–500 МэВ).
- Спалляционная мишень из жидкого сплава свинца и висмута принимает удар протонов, в результате чего рождается мощный поток нейтронов.
- Подкритический реактор использует эти нейтроны для поддержания управляемого деления без риска неконтролируемого разгона.
Система охлаждается жидким металлом, что обеспечивает жесткий спектр быстрых нейтронов. Это создает идеальные условия для работы с тяжелыми элементами.
Экологическая польза и энергетическая независимость
Новая технология призвана решить две фундаментальные проблемы традиционной атомной энергетики: дефицит природного сырья и опасность долговечных радиоактивных отходов.
- Уничтожение радиоактивных отходов: Реактор эффективно трансмутирует долгоживущие актиниды (такие как америций, нептуний и кюрий) в относительно короткоживущие изотопы. Период распада опасных отходов сокращается с сотен тысяч до менее чем 1000 лет.
- Ториевый потенциал и топливная эффективность: Установка способна работать на тории, запасы которого в земной коре значительно превышают урановые. Кроме того, уран используется в 100 раз эффективнее, чем на классических АЭС, позволяя перерабатывать старые отходы и замыкать ядерный цикл.
Тепловая мощность строящегося в Хуэйчжоу прототипа составит около 10 МВт (2,5 МВт от ускорительного блока и 7,5 МВт от самого реактора). Если испытания пройдут успешно, человечество получит технологию экологически чистой и стабильной энергетики на тысячелетия вперед.
