Недавно американский консорциум федеральных лабораторий для передачи технологий (FLC) вручил премию Notable Technology Development Award компании Hyperion Power Generation из Санта-Фе. Выдающимся достижением признан Hyperion Power Module — почти домашний энергетический ядерный реактор.Hyperion —
необычайно компактная установка, питаемая низкообогащённым ураном. Она
способна выдавать электрическую мощность 25-27 мегаватт, которых хватит
на 20 тысяч среднестатистических домохозяйств или не слишком крупное
промышленное предприятие. Цена "ядерного" электричества от этого
устройства составит 10 центов за киловатт-час, обещают разработчики.
Но,
может, сами эти "реакторы будущего" баснословно дороги? Нет. Джон Дил
(John Deal), исполнительный директор Hyperion, говорит: "Они будут
стоить примерно $25 миллионов. Для сообщества в 10 тысяч домохозяйств
это окажется весьма доступным приобретением — всего $2500 на
дом".
 |
 Помимо
стального корпуса Hyperion облачён ещё и в бетонную оболочку. Наружу
выходят только несколько труб. Интересно, что для перегрузки ядерного
топлива весь реакторный модуль предполагается демонтировать и отвозить
на завод-изготовитель, а потом (со свежим "зарядом") – обратно.
Благо этот реактор легко транспортировать на грузовике, самолёте или
судне. Накладно? Зато очень безопасно. Для конечного пользователя этот
агрегат будет "невскрываемым ящиком" (иллюстрация Los Alamos National
Laboratory). |
Что-то определённо
меняется в мире. Вдумайтесь — речь идёт о маленькой, но
настоящей АЭС. Вы готовы увидеть такую в соседнем дворе? Впрочем,
полюбоваться новинкой не получится, разве что во время монтажа. Ведь
Hyperion Power Module должны зарывать в грунт — ради пущей
безопасности, разумеется.
Первыми
покупателями новинки станут, однако, не эксцентричные владельцы
коттеджей в престижных районах (представляете, лениво так бросить в
разговоре: "А я вчера портативную АЭС купил..."), а промышленные
компании. Hyperion уже получила заказы на 100 своих установок, главным
образом от предприятий нефтяного и энергетического комплекса.
Производство
модулей Hyperion должно начаться в течение пяти лет. Первый экземпляр
уйдёт в Румынию на одно из предприятий чешской компании TES,
которая уже приобрела шесть реакторов, что называется, "с ватманского
листа" и намечает купить ещё 12. Интерес к Hyperion проявили и на
Каймановых островах, в Панаме, на Багамах...
Но
это только начало. Hyperion Power Generation намерена открыть три
завода в разных частях света, чтобы в период c 2013 по 2023 год
выпустить 4000 таких установок.
 |
 Атомный
реактор в наручных часах? Спокойно – это просто "дизайнерские"
часики Radio Active от Tokyoflash. Ныне уже не выпускающиеся. Индикация
загрузки активной зоны и уровня излучения отражает часы и минуты
(фотографии с сайта tokyoflash.com). |
Какой смысл в большом
количестве крошечных атомных станций? В оправданности внедрения таких
источников энергии в удалённых местностях, даже в совсем небольших
поселениях, в высоком темпе строительства (обычную АЭС строят лет 10,
портативную, собранную на заводе, смонтируют на месте "на раз-два"), в
низкой цене и простоте.
Если
привычные атомные электростанции вырабатывают гигаватты энергии, новое
поколение малых и, можно даже сказать, миниатюрных АЭС (к которым и
относится произведение Hyperion Power Generation) оперирует мощностями,
на два-три порядка меньшими.
Такие
небольшие реакторы сами по себе — не новость. Достаточно
вспомнить стратегические субмарины, авианосцы или ледоколы "на атомном
ходу". Но одно дело — флоты, являющиеся "игрушками"
гигантской государственной машины, и совсем другое —
собственная АЭС, которую может купить какой-нибудь богатый городок
вскладчину.
Главное, чтобы городок был прогрессивный и доверял учёным с инженерами. А что утверждают последние?
Полностью
саморегулирующаяся система Hyperion обладает внутренне присущей
безопасностью. Авторы технологии уверяют, что этот реактор никогда не
выйдет на сверхкритический режим и никогда не расплавится от перегрева,
а если кто-то преднамеренно повредит оболочку (которую вообще-то
предполагается "хоронить" под землю и охранять), крошечное количество
активного материала быстро остынет. (При этом из имеющегося в
устройстве ядерного топлива нельзя получить уран "оружейных кондиций",
подчёркивает компания.)
Внутри
основного модуля нет подвижных частей, что повышает надёжность системы.
И эта АЭС не нуждается в обслуживании в течение месяцев, а то и лет.
Она автоматически настраивает генерируемую мощность в зависимости от
текущей нагрузки в сети. А срок работы на одной заправке составляет (по
разным данным) от 5 до 10 лет. При этом ядерные отходы за один цикл
оказываются по размеру вдвое меньше футбольного мяча.


За десятилетия карьеры Отис
Петерсон получил немало наград за разработки не только в ядерной сфере,
но и, к примеру, в области лазеров (фото Los Alamos National
Laboratory). |
|  |
 |
Тут пора сказать об
изобретателе сверхминиатюрного энергетического реактора. Это доктор
Отис Пит Петерсон (Otis "Pete" Peterson) из национальной лаборатории в
Лос-Аламосе (Los Alamos National Laboratory).
Именно в колыбели атомной бомбы и шла первоначальная работа над
установкой, ныне получившей имя Hyperion. Причём дизайн аппарата
восходит к проекту едва ли не 50-летней давности, уже доказавшему свою
безопасность и простоту использования в роли так называемого учебного
реактора.
Помните, в начале мы
говорили о призе от консорциума по передаче технологий? Все "секреты"
миниатюрной АЭС как раз и были переданы лос-аламосской лабораторией
фирме Hyperion, которая получила от государства лицензию на
тиражирование и коммерциализацию разработки Петерсона.
Кстати,
в том же Лос-Аламосе находится второй офис компании Hyperion, тот, где
трудятся разработчики чудо-системы. В столице же штата расположена
штаб-квартира фирмы.
Интересно,
что Hyperion Power Generation не является первооткрывателем ниши
миниатюрных гражданских АЭС. Она лишь являет собой яркий пример
набирающего силу нового направления в отрасли, предполагающего, что
крошечные и предельно автоматизированные атомные станции, разбросанные
по удалённым уголкам мира, помогут и отдельным населённым пунктам,
испытывающим трудности с энергообеспечением, и планете в
целом — за счёт сокращения выбросов парниковых газов.
Неужели
это ренессанс атомной энергетики, проглядывающий из-за пелены
общественного недоверия (вызванного, в первую очередь, трагедией
Чернобыля)? Мы не возьмёмся утверждать наверняка. Но давайте посмотрим
на другие примеры.
 |
 В
1960-х годах в обществе наблюдался удивительный оптимизм относительно
будущего атомной энергетики. Некоторые грезили даже автомобилями на
атомной тяге, а услужливые промышленники подогревали интерес публики
"атомными концептами" (таковым был Ford Seattle-ite XXI 1962 года
– на снимке). О его истории вы можете прочитать подробнее (фото с сайта shorey.net). |
"Плавучая атомная теплоэлектростанция" (ПАТЭС) —
это, конечно, ещё не "домашний реактор" (всё-таки это судно-АЭС будет
весить более 20 тысяч тонн), но электрическая выходная мощность в 70
мегаватт позволяет записать российский проект (развивающийся не первый
год) в упомянутую выше категорию.
Два
реактора на борту "баржи" ПАТЭС, "припаркованной" у берега, должны
поставлять тому или иному городу и электричество, и тепло.
Конструктивно установка схожа с силовыми установками атомных ледоколов,
богатейший опыт эксплуатации которых имеется в нашей стране. Такая
станция намного дешевле классической АЭС.
Пилотный образец ПАТЭС уже строится в Северодвинске (где и будет работать). В планах — Певек и Вилючинск.
А ещё просто необходимо вспомнить мини-АЭС Toshiba 4S — действительно крошечный реактор (подземный, капсулированный), способный поставлять в сеть 10 мегаватт.
Японцы давно уже предложили установить такую мини-станцию на Аляске — в городке Галена (Galena), насчитывающем менее 700 жителей. Однако проект Galena Nuclear Power Plant уже не первый год ползёт через всяческие согласования и разрешения.
 |
 ПАТЭС и Toshiba 4S (иллюстрации Госкорпорация по атомной энергии России/Севмаш, Toshiba). |
Собственно обитатели
Галены — за. Городской совет уже не раз высказывался в
пользу установки станции. Оно и понятно. Японские инженеры клятвенно
заверяют, что безопасность 4S (расшифровывается, к слову, как Super
Safe, Small, Simple) беспрецедентно высока (в силу самих особенностей
конструкции). Так что опасения по поводу пресловутого взрыва можно
положить на самую дальнюю полку и посмотреть на выгоду затеи.
Toshiba
поставит реактор бесплатно! Она будет лишь брать с галенцев "оброк" за
выработанное электричество: всего-то 5-13 центов за киловатт-час. Если
сравнить с нынешними затратами данного поселения на солярку, которую
везут за тридевять земель, выбор становится ясен.
Станция
4S должна проработать внушительные 30 лет без перезагрузки топлива (а
это металлический сплав урана, плутония и циркония, который ранее
тестировался, но никогда не выпускался как коммерческое ядерное
горючее). Кстати, для сравнения, реакторы ПАТЭС потребуют перегрузки
топлива через 12 лет после запуска.
Toshiba намерена направить заявление в Ядерную регуляторную комиссию США (Nuclear Regulatory Commission) в 2009 году, и, если ответ будет положительным, станция на Аляске может быть запущена в 2012 или 2013 году.
Благотворительность
японцев легко объяснима — если проект в Галене окажется
успешным, Toshiba попробует продавать 4S по всей Америке.
Да
и российская плавучая АЭС вполне может пойти на экспорт (Острова
Зелёного Мыса уже проявили интерес). Тут кстати, надо отметить, что
российские атомщики пишут: особенно перспективна связка ПАТЭС с
опреснительной установкой. Такой автономный комплекс был бы востребован
во многих странах.
Показательно: аналогичное применение прочат своему мини-реактору и спецы из Hyperion Power Generation.
 |
 АЭС Hyperion в комплекте с опреснительной системой (иллюстрация Hyperion Power Generation). |
Эта фирма вообще
рассматривает заводы и фабрики лишь как одну часть потенциальных
покупателей маленькой АЭС. Жилой сектор – вторая предполагаемая
половина.
Уменьшение зависимости
от импортной нефти, борьба с глобальным потеплением – всё идёт в
ход, чтобы убедить Америку – пришла пора малых ядерных реакторов.
И
в этом порыве та же Toshiba вторит заокеанским единомышленникам. Она
испытывает прототип ещё более компактной (2 х 6 м) АЭС с выходной
мощностью всего 200 киловатт, сообщает Guardian. Такая установка могла бы питать один дом 40 лет.
Любопытно,
сколько будут брать с частников за вывоз и захоронение отработанного
ядерного топлива? Представляете такую графу в жировке из ДЕЗа?