К концу десятилетия в Томской области планируют построить первый реактор на ядерном топливе, который уже называют «технологией ХХII века».

Герметичные трубки из стали с радиоактивным топливом внутри ─ сердце ядерного реактора. Металлические стержни используют на атомных электростанциях. Их погружают в жидкость, чаще всего ─ воду. В трубках происходит распад ядер, вода закипает, и пар вращает генератор. В настоящем реакторе таких трубок ─ сотни. Поэтому из них делают, так называемые сборки. Пачками вставляют стержни в небольшие пластины.

Дистанцирующие решётки разного размера, формы и толщины являются ключевыми в тепловыделяющей сборке. Благодаря зазорам, которые создаёт решётка, между стержнями циркулирует вода. Чем больше трубок омывает, тем больше установка вырабатывает тепла.

Атомную энергетику ждёт «Прорыв». Это новый проект Росатома. Цель ─ построить в Северске опытный энергоблок со свинцом вместо воды. Этот тяжёлый металл, уверены учёные, позволит сделать мирный атом надёжнее, долговечнее и безопаснее. К тому же, поможет замкнуть топливный цикл, снизить до минимума количество ядерных отходов.

Технологию будущего ещё исследуют в лаборатории Института теплофизики Новосибирского Академгородка.

«Для свинца коэффициент теплопроводности жидкости гораздо больше, чем для воды. А вязкость расплавленного свинца примерно такая же. То есть, с точки зрения гидродинамики ─ это одно, а с точки зрения теплообмена ─ это совсем разные вещи», ─ поясняет член-корреспондент РАН Николай Прибатурин.

В настоящее время учёные изучают, как ведут себя стержни с ядерным топливом, когда их омывает расплавленный тяжёлый металл. Когда они стоят на большом расстоянии, начинается вибрация, на маленьком ─ большое гидравлическое сопротивление. Большой вибрации допустить нельзя, иначе соединяющая решётка сотрёт стержень. А это ─ выброс радиации и опасность большой аварии. Задача сибиряков проста и сложна одновременно: создать идеальную конструкцию, которая не будет подвержена разрушениям. Новосибирские учёные моделируют поведение перспективного реактора при разных сценариях работы.

«Как только мы получаем результаты, расчётчики сразу же обосновывают свои модели», ─ подчеркнул старший научный сотрудник Института теплофизики СО РАН, к. т. н. Павел Лобанов.

Над проектом «Прорыв», трудятся учёные всей страны. Первый реактор на свинце планируют запустить в 2029 году. Если он подтвердит свою эффективность, проект может стать основой атомных технологий следующего столетия.

Максим Шевченко  

Видеосюжет

Похожие новости

  • 10/08/2020

    Теплофизики создадут базу данных по экологичному органоводоугольному топливу

    ​Масштабное фундаментальное исследованиее будут вести специалисты десяти ведущих российских научных центров во главе с учеными Института теплофизики СО РАН. Участники научного консорциума объединят результаты своих исследований в области горения и детонации топлив.
    917
  • 12/02/2020

    ТПУ должен быть технологическим драйвером отраслей и территорий

    ​Проректор ТПУ по научной работе и инновациям Мехман Юсубов в своем интервью ко Дню российской науки рассказал о главных научных достижения политехников в 2019 году и вызовах на год 2020-й.— 2019 для университета в целом был разным.
    597
  • 23/04/2019

    Лауреат премии «Глобальная энергия» Сергей Алексеенко возглавил центр «Экоэнергетика 4.0» в ТПУ

    В Томском политехническом университете (ТПУ) создан Научно-образовательный центр «Экоэнергетика 4.0». В нем исследователи разрабатывают технологии по «превращению» низкосортного угля, отходов агропромышленного комплекса и деревообработки в экологичный источник тепла и электричества.
    1517
  • 11/08/2020

    Надежность деталей международного реактора ITER проверят томские специалисты

    ​Специалисты по неразрушающему контролю Томского политехнического университета разработают методики и программы для проверки сварных соединений с помощью ультразвука на значимых элементах термоядерного реактора ИТЭР.
    2270
  • 22/02/2019

    В Институте теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН обсудили новейшие разработки для промышленности

    ​На круглом столе, организованном ИТ СО РАН совместно с департаментом промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска, представители науки и производства обсудили новейшие разработки института, а также вопросы и проблемы взаимовыгодного сотрудничества.
    1200
  • 20/01/2021

    Технологию безмазутного розжига котлов ТЭЦ успешно испытали инженеры НГТУ НЭТИ

    15 января 2021 года учёные и инженеры НГТУ НЭТИ и «КОТЭС Инжиниринг» успешно провели испытания электроионизационной технологии безмазутного розжига пылеугольных котлов на огневом стенде мощностью 5 МВт на площадке Института теплофизики СО РАН.
    315
  • 03/09/2017

    Дмитрий Маркович: Масштабы молодёжи нас устраивают

    ​2017 год стал для Института теплофизики СО РАН годом перемен — здесь впервые за 20 лет сменился директор. Коллектив одного из крупнейших академических институтов энергетического профиля России возглавил доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН Дмитрий Маркович.
    2654
  • 01/11/2017

    Сибирские ученые в составе международной группы по-новому объяснили левитацию капель над горячими поверхностями

    ​Ученые из Новосибирского госуниверситета, Томского политехнического университета и Южного методистского университета США разработали новую модель для объяснения поведения капель над горячими жидкостями.
    1962
  • 12/11/2019

    В Томске создадут новые высокотехнологичные производства

    ​Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) в кооперации с ведущими университетами и промышленными предприятиями России стал победителем конкурса на право получения субсидий для реализации комплексных проектов по созданию высокотехнологичных производств в рамках постановления Правительства РФ.
    834
  • 06/08/2020

    Николай Юркевич: экспедиция — хороший задел для проведения мониторинговых работ в будущем

    ​В июле сибирские ученые получили приглашение от компании «Норильский никель» принять участие в работах на полуострове Таймыр. Задачи, стоящие перед экспедицией — оценка текущего экологического состояния этого района и разработка концепции хозяйствования на арктических территориях.
    713