Jądrowe innowacje
Technologia reaktorów jądrowych rozwija się od kilkudziesięciu lat (zobacz także: Synteza termojądrowa tak bliska i tak odległa). Modele generacji pierwszej opracowano w latach 1950-1960. Konstrukcje generacji drugiej przeważają dziś w potężnych flotach jądrowych amerykańskiej i francuskiej. Są też rozpowszechnione w wielu krajach świata. W klasyfikacjach wyodrębnia się również generację trzecią (oraz trzecią+), choć jej rozróżnienie od "dwójki" pozostaje dość umowne.
Warto mieć na uwadze, że ponad 85% światowej energii elektrycznej wytwarzanej w elektrowniach jądrowych pochodzi z reaktorów, które powstały na bazie projektów pierwotnie militarnych.
Ma to wielkie konsekwencje dla światowej energetyki jądrowej, także negatywne. Są co prawda nadzieje, że projektowane reaktory czwartej generacji będą już projektami cywilnymi w ścisłym tego słowa znaczeniu, jednak póki co znajdują się one dopiero na etapie badań i rozwoju lub samej koncepcji.
Pożądany numer cztery
Najnowocześniejsze reaktory trzeciej generacji to w porównaniu z poprzednimi pokoleniami bardziej znormalizowane projekty, co przyspiesza proces udzielania zezwoleń, zmniejsza koszty i skraca czas budowy - a także prostsze, wytrzymalsze i bezpieczniejsze konstrukcje przeznaczone na dłuższy okres eksploatacji, czyli zazwyczaj sześćdziesiąt lat.
Reaktory tego typu lepiej też wykorzystują paliwo, pozostawiając mniej odpadów. Reaktory generacji czwartej mają rozwinąć wszystkie pożądane cechy najnowocześniejszych jednostek, choć specyfikacja, międzynarodowe normy i wymagania wobec nich nie zostały jeszcze ostatecznie opracowane. Najbardziej znane i zaawansowane konstrukcje to reaktory z sodem (SFR) lub stopionymi solami (MSR) w roli czynnika chłodzącego.
Reaktor chłodzony solą po raz pierwszy uruchomiono z powodzeniem już w 1954 r., ale Stany Zjednoczone zdecydowały się jednak postawić na modele chłodzone wodą i przestały wspierać alternatywne konstrukcje. W dzisiejszych czasach np. Rosja od 2016 r. produkuje energię elektryczną z zaawansowanego reaktora SFR, który spala odpady radioaktywne.
W fazie badań i budowania testowych instalacji są też inne koncepcje chłodzenia. Dla czwartej generacji wyróżnia się ich sześć - oprócz wspomnianych sodu i soli istnieją pomysły wykorzystania wody w stanie nadkrytycznym (SCWR), gazu (GFR) i ołowiu (LBE). Szósta koncepcja to wysokotemperaturowe reaktory (VHTR) z grafitem jako moderatorem, których prototyp zbudowali Chińczycy, zamykając radioaktywne paliwo w kulach grafitowych.
Z sześciu potencjalnych konstrukcji najnowszej generacji, na ogół największe zaufanie wzbudza stopiony reaktor solny (MSR) z paliwem płynnym. Jako chłodziwa używa się w nim roztopionego fluorku lub soli chlorkowych.
Paliwem jest tor, w związku z czym produkcja plutonu i innych długożyciowych aktynowców pozostaje bardzo mała, bo proces ten następuje po łańcuchu rozpadu 232Th zamiast 238U. Ponadto do inicjowania toru da się wykorzystać pluton i inne transuranowe elementy odpadowe. Oznacza to, że jako część mieszanki paliwowej w MSR mogą być stosowane odpady jądrowe.
Roztopione sole wykazują doskonałe właściwości w zakresie przenoszenia ciepła, wysoką temperaturę wrzenia, dużą pojemność cieplną i niewielkie uszkodzenia spowodowane napromieniowaniem. Reaktor tego typu może więc pracować przy znacznie bezpieczniejszym ciśnieniu niż inne konstrukcje i jest bardziej wydajny w usuwaniu ciepła z rdzenia, jak również w zapobieganiu stopieniu i eksplozji. Do tego paliwo w MSR jest wykorzystywane nawet w 90%, w porównaniu z 3-4% dla popularnych reaktorów wodnych.
Tor po uderzeniu neutronami o wysokiej energii przekształca się w rozszczepialny 233U, z którego powstaje mniej długowiecznych odpadów radioaktywnych niż z 235U, obecnie stosowanego w elektrowniach jądrowych. Nie używano go dotąd w energetyce jądrowej, ponieważ była ona tradycyjnie związana z badaniami nad bronią jądrową, uranem i plutonem.
Dla wojska tor nie jest atrakcyjny. Niedawno NRG, czyli ośrodek badań jądrowych w Petten (1), znajdujący się na holenderskim wybrzeżu Morza Północnego, we współpracy z Komisją Europejską, zaczął wykorzystywać tor jako paliwo i stopioną sól jako chłodziwo (SALIENT).
Szybkie reaktory chłodzone sodem (SFR) nadają się do przetwarzania odpadów wysokoaktywnych, a w szczególności plutonu i innych aktynowców. Wykorzystują ciekły metal (sód) jako chłodziwo zamiast wody. Pozwala to na pracę płynu chłodzącego w wyższych temperaturach i niższych ciśnieniach niż w przypadku reaktorów prądowych, poprawiając wydajność i bezpieczeństwo systemu.
W SFR wykorzystuje się również szybkie spektrum neutronów, co oznacza, że neutrony mogą powodować rozszczepienie bez konieczności wcześniejszego spowolnienia, jak to ma miejsce w obecnie działających reaktorach.
Reaktor o bardzo wysokiej temperaturze (VHTR) jest chłodzony przepływającym gazem i przeznaczony do pracy w wysokich temperaturach zapewniających produkcję energii elektrycznej w sposób niezwykle wydajny. Gaz wysokotemperaturowy może być również wykorzystywany w energochłonnych procesach, które obecnie opierają się na paliwach kopalnych, takich jak produkcja wodoru, odsalanie, ciepłownictwo, rafinacja ropy naftowej i produkcja amoniaku.
Reaktory składane jak Lego
Jeśli nowe siłownie jądrowe mają powstawać, muszą być znacznie tańsze niż dotąd.
Przedsiębiorstwa energetyczne są zmuszone do poszukiwania efektywniejszych rozwiązań jądrowych choćby po takich historiach, jak nieudana inwestycja w tradycyjną elektrownię atomową w Karolinie Południowej w USA. Koszty jej budowy spowodowały wzrost rachunków za energię dla konsumentów o jedną piątą, a po utopieniu 9 mld dolarów wznoszenie elektrowni zostało wstrzymane. Podobne zdarzenia miały miejsce w innych krajach, np. Wielkiej Brytanii. W Finlandii tworzenie nowego reaktora w elektrowni Olkiluoto jest już opóźnione o osiem lat i o 6,5 mld dolarów przekroczyło zakładany budżet.
Wspomnianych sześć koncepcji wydaje się efektywniejszych i bezpieczniejszych niż obowiązujące dziś standardy, co znacząco obniża koszty realizacji, ale eksperci chcą już więcej - pragną reaktorów modułowych, z gotowych klocków tworzonych w fabryce, składanych niczym Lego, oraz małych reaktorów (SMR), które są znacznie elastyczniejsze do stosowania.
Startupów pracujących nad miniaturowymi konstrukcjami działa sporo. Wiele z nich obiecuje - tak jak firma Oklo - gotowe systemy już do 2025 r. Bardziej znane przedsiębiorstwo, NuScale, uchodzi za lidera technologii minijądrówek i zamierza wraz ze Stowarzyszonymi Miejskimi Systemami Energetycznymi w Utah do 2026 r. zbudować tuzin 60-megawatowych reaktorów.
"MIT Tech Review" studzi jednak optymizm i wskazuje, że niecałą dekadę temu podobne rzeczy obiecywał już podobny do NuScale mały producent reaktorów modułowych, ale plan się rozpadł po tym, jak nie udało mu się znaleźć wystarczającej liczby klientów.
Kolejna innowacyjna firma, TerraPower, założona przez Billa Gatesa, ma nadzieję na uruchomienie w latach 20. tego wieku prototypu "reaktora postępującej fali" (TWR). Koncepcja TWR istnieje już od dziesięcioleci. Zamiast polegać wyłącznie na wzbogaconym uranie, jako paliwo do ponownego załadunku ma być tu wykorzystany zubożony uran - a konkretnie odpady pozostawione w zakładach wzbogacania.
Na początku sięga się co prawda po wzbogacony uran, ale potem przez dziesiątki lat reaktory mogą pracować na uranie zubożonym. Jako chłodziwo służy płynny sód, przekazując ciepło z reaktora, aby obrócić turbinę parową.
Zwolennicy TWR twierdzą, że takie reaktory pozostają bezpieczniejsze niż tradycyjne modele chłodzone wodą, ponieważ pracują pod niższym ciśnieniem i nie są podatne na eksplozję powodującą rozproszenie paliwa - taką jak ta, która miała miejsce w 1986 r. Czarnobylu. Niektórzy eksperci uważają jednak, że praca z ciekłym sodem jest niezwykle trudna ze względu na możliwość wystąpienia nieszczelności i wysoki poziom reaktywności chemicznej materiału.
Inna technologia tego samego laboratorium, znana jako szybki reaktor ze stopionym chlorem (MCFR), nie jest tak zaawansowana w pracach, ale obiecuje dalszą poprawę wydajności i ekonomiczności. Reaktory MCFR wykorzystywałyby stopioną sól zarówno jako chłodziwo, jak i jako medium paliwowe.
Póki co jednak firma produkująca reaktory ze stopioną solą, Transatomic Power, we wrześniu 2018 r. zawiesiła działalność, uznając, że nie jest w stanie zrealizować swoich projektów. Przedsiębiorstwa z branży reaktorów modułowych cierpią często z powodu utraty zainteresowania inwestorów. W 2011 r.
Generation mPower, deweloper małych SMR, miał co prawda podpisane umowy na budowę do sześciu reaktorów podobnych do reaktorów NuScale, jednak inwestycje zostały odłożone w czasie, a brak zamówień doprowadził ostatecznie cały projekt do zamknięcia.
Na szczęście pojawiają się wciąż nowe inicjatywy. Kanadyjska firma Terrestrial Energy planuje wybudować w Ontario elektrownię o mocy 190 MW, w której jeszcze przed 2030 r. pierwsze małe reaktory wykorzystujące stopione sole będą produkowały energię po kosztach konkurencyjnych w stosunku do inwestycji z gazem ziemnym w roli głównej.
Wiadomo też już przynajmniej o jednym reaktorze czwartej generacji, który może wkrótce zostać oddany do eksploatacji.
Państwowa firma China National Nuclear Corporation dysponuje ponoć prototypem wysokotemperaturowego reaktora o mocy 210 MW, który w tym roku ma zostać podłączony do sieci we wschodniej prowincji Szantung. Jest on chłodzony helem i może pracować w temperaturze do 1000°C.
Innym projektem z Kraju Środka jest inicjatywa Chińskiego Ministerstwa Środowiska budowy małego modułowego reaktora ACP100 w Changjiang, Hainan. Miałby działać już w 2025 r., a docelowa moc wynosiłaby 125 MW.
Po kilku wcześniejszych nieudanych projektach - w tym całkowitym wycofaniu się w 2014 r. z wysiłków na rzecz wejścia na rynek SMR - firma Westinghouse, której technologia nuklearna jest poważnie brana pod uwagę przez polskie władze w kontekście szykowanej od lat rodzimej atomowej inwestycji, zapowiada wielomilionowe inwestycje w celu wykazania gotowości swojego mikroreaktora eVinci (2) o mocy 25 MW do normalnej pracy już w 2022 r.
Według magazynu "Power Magazine", projekt eVinci ma działać autonomicznie. Rdzeń reaktora jest monolitem ze stali stałej, w którym znajdują się kanały na pręty paliwowe, moderator (wodorek metalu) i rury cieplne, ułożone w układzie sześciokątnym, służącym również jako medium termiczne pomiędzy kanałami paliwowymi i rurami cieplnymi. Te ostatnie będą pobierać ciepło z rdzenia przy użyciu technologii opartej na przewodności cieplnej i przejściu fazowym cieczy. Ciepło procesowe o temperaturze do 600°C posłuży do zastosowań petrochemicznych i innych zastosowań przemysłowych.
Inni liderzy "małej" energetyki jądrowej, Rosjanie, zdają się stawiać na pływające siłownie.
Państwowa firma jądrowa Rosatom ukończyła budowę pierwszej komercyjnej pływającej elektrowni jądrowej, po czym z powodzeniem odholowała ją do ostatecznego miejsca na rosyjskim Dalekim Wschodzie, gdzie dostęp do energii jest utrudniony.
Pływająca elektrownia Akademik Łomonosow mieści dwa 35-megawatowe reaktory oparte na projekcie elektrowni jądrowych, znajdujące się na pływającej platformie i zdolne do dostarczenia 70 MW energii elektrycznej do miasta o 100 tys. mieszkańców.
Eksperymenty z małymi reaktorami modułowymi SMR prowadzone są w wielu krajach. W Wielkiej Brytanii pracuje nad tym Rolls-Royce (3), a w Chinach wspomniana firma CNNC, która podobnie jak Rosja chce umieszczać urządzenia na jednostkach pływających.
Eksperci stanowczo twierdzą jednak, że SMR nie zastąpią dużych reaktorów przemysłowych. W przeliczeniu na jednostkę otrzymywanej mocy nakłady inwestycyjne związane z ich budową są zdecydowanie wyższe niż w dotychczas wznoszonych elektrowniach jądrowych.
A ponieważ chodzi na razie o prototypy, dokładne koszty nie są nawet jeszcze znane. Podejrzewa się jednak, że ekonomia skali - w tym przypadku: małej skali - zadziała na ich niekorzyść.
Według specjalistów, w tym autorów raportu polskiego Narodowego Centrum Badań Jądrowych, reaktory SMR mogą stanowić wartościowe uzupełnienie systemów energetycznych - np. dla dotychczas eksploatowanych elektrowni w zastosowaniach specjalnych.
Teoretycznie mogą być też znakomitym rozwiązaniem dla lokalizacji daleko od sieci przesyłowych (np. północ Rosji, USA) czy w krajach o małej łącznej mocy systemu energetycznego, gdzie duże bloki trudno stosować ze względu na równowagę w sieci.
Nietrwałe sarkofagi
Projektanci nowych typów reaktorów często podkreślają zdolność ich konstrukcji do "spalania" czy też neutralizowania niebezpiecznych odpadów radioaktywnych.
Kwestia zagospodarowywania takich odpadów nie przestaje być jednym z najpoważniejszych problemów energetyki nuklearnej i głównym powodem sprzeciwu opinii publicznej wobec dalszego rozwoju atomistyki.
Sprawa wróciła do mediów światowych kilka miesięcy temu, wraz z doniesieniami o groźbie zawalenia Runit Dome (4) - ogromnej, betonowej kopuły na wyspach Marshalla, w której przechowywane są odpady nuklearne, w tym wyjątkowo groźny izotop 239Pu. Produkty reakcji jądrowych pochodzą z 67 detonacji bomb jądrowych, które miały miejsce pomiędzy rokiem 1946 a 1958. Grobowiec nuklearny zawiera aż 110 tys. m3 promieniotwórczych materiałów.
Okazało się, że ze względu na penetrację przez słone wody Oceanu Spokojnego konstrukcja zaczęła pękać. Ewentualny wyciek - grożący dosłownie w każdej chwili - może mieć konsekwencje globalne, większe niż Czarnobyl czy Fukushima. Obiekt został zbudowany na szybko w 1979 r., gdy Departament Energii USA uświadomił sobie fakt katastrofalnego wpływu groźnych substancji na ekosystem morski. Problem w tym, że wówczas nie przewidywano, iż obiekt nie będzie modernizowany przez wiele dekad.
Z kolei słynny reaktor nr 4 w Czarnobylu pozostanie niebezpieczny przez dziesiątki tysięcy lat. W lipcu 2019 r., trzydzieści trzy lata po eksplozji, 200 ton uranu, plutonu, płynnego paliwa i napromieniowanego pyłu zostało ostatecznie otoczonych stalowo-betonowym sarkofagiem o masie 40 tys. ton, kosztującym 1,5 miliarda euro. Nowy sarkofag będzie stał bezpiecznie ok. sto lat, po czym jego stan zacznie się niestety pogarszać, a przyszłe pokolenia będą musiały zdecydować, co dalej.
Materiały radioaktywne rutynowo produkowane są w dużych ilościach na każdym etapie produkcji energii jądrowej - od wydobycia i wzbogacania uranu do eksploatacji reaktora i ponownego przetwarzania wypalonego paliwa jądrowego.
W ciągu osiemdziesięciu lat korzystania z energii jądrowej, w trakcie których zbudowano 450 reaktorów komercyjnych, a także wiele stacji eksperymentalnych i dziesiątki tysięcy głowic jądrowych - zgromadzono duże zapasy różnych poziomów odpadów.
"Nierozwiązywalny problem"
Według Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej jedynie ok. 0,2-3% objętości stanowią odpady wysokiego poziomu aktywności (5). To najbardziej niebezpieczny materiał, pozostający radioaktywny przez dziesiątki tysięcy lat.
Wymaga ciągłego chłodzenia i ekranowania, a zawiera w sobie 95% radioaktywności związanej z wytwarzaniem energii jądrowej. Kolejne 7% objętości, znane jako odpady o średniej aktywności, składa się z elementów reaktorów i grafitu z rdzeni.
To również bardzo niebezpieczny zestaw, ale może być przechowywany w specjalnych pojemnikach, ponieważ nie generuje zbyt dużej ilości ciepła. Reszta to ogromne ilości tzw. odpadów niskiego i bardzo niskiego poziomu, tworzonych głównie przez złom metalowy, papier, tworzywa sztuczne, elementy budowlane i wszelkie inne materiały radioaktywne związane z eksploatacją i demontażem obiektów jądrowych.
Uznaje się, że w tymczasowych magazynach w czternastu krajach zachodnich zgromadzono ok. 22 tys. m3 stałych odpadów wysokoaktywnych, a do tego trzeba doliczyć nieznane ilości w Chinach, Rosji i w stacjach wojskowych.
Kolejne 460 tys. m3 składowanych odpadów charakteryzuje się średnią aktywnością. Zaś ok. 3,5 mln m3 stanowią odpady niskiego poziomu. To jednak tylko oficjalne oszacowania. Rzeczywista ilość odpadów radioaktywnych może być znacznie wyższa. Niektóre doniesienia mówią, że w samych tylko Stanach Zjednoczonych produkuje się rocznie aż 90 tys. m3 wysokoaktywnych odpadów.
W początkach energetyki jądrowej, odpady jakiegokolwiek rodzaju były ledwo brane pod uwagę. Władze m.in. brytyjskie, amerykańskie i rosyjskie wyrzucały je wtedy do morza lub rzek, w tym ponad 150 tys. ton odpadów niskoaktywnych. Od tego czasu wydano miliardy dolarów, próbując określić, w jaki sposób najlepiej zredukować wyprodukowaną ilość, a następnie móc przechowywać ją na wieczność.
Pojawiło się już wiele pomysłów, ale większość z nich została odrzucona jako niepraktyczne, zbyt drogie lub ekologicznie nie do przyjęcia. Są wśród nich m.in. wystrzeliwanie odpadów w przestrzeń kosmiczną, izolowanie ich w syntetycznej skale, zakopywanie w lodowatych warstwach, wyrzucanie na najbardziej odizolowane wyspy świata oraz zrzucanie na dno najgłębszych okopów oceanicznych na świecie.
Proponowane rozwiązania oparte nie na przetwarzaniu (np. w reaktorach czwartej generacji) lecz na przechowywaniu można podzielić na dwie grupy: opakowanie i umieszczenie w jakimś, najlepiej odległym i odizolowanym, miejscu, albo związanie substancji promieniotwórczej w postać cementu, soli, szkła, żużla i również umieszczenie w bezpiecznym miejscu.
W USA zgodnie z prawem wszystkie wysokoaktywne amerykańskie odpady promieniotwórcze powinny trafić do góry Yucca w Nevadzie, ok. 140 km na północny zachód od Las Vegas - od 1987 r. wyznaczonej na głębokie składowisko geologiczne. Jednak nakaz ten zaowocował ciągłymi wyzwaniami natury prawnej, regulacyjnej i konstytucyjnej, stając się polem politycznego sporu.
Przeciwko składowisku od lat walczą Indianie z plemienia Szoszonów, stan Nevada i inne grupy. Choć wykuto tam ogromny tunel (6), to jednak nigdy nie wydano na niego zezwolenia, a teren jest obecnie w dużej mierze opuszczony. Nie bardzo wiadomo nawet, co z nim zrobić, choć administracja prezydenta Trumpa chce wrócić do projektu.
W Wielkiej Brytanii rząd zaoferował społecznościom lokalnym pieniądze, ale nie był w stanie przekonać żadnego z samorządów do prowadzenia stałego, głębokiego repozytorium odpadów.
Masowe protesty przeciw składowaniu pozostałości radioaktywnych we Francji i w Niemczech przyczyniły się do wzrostu popularności Partii Zielonych i na czas nieokreślony opóźniły lub wstrzymały prace nad proponowanymi repozytoriami. Jedynie Finlandia wydaje się być bliska ukończenia budowy głębokiego składowiska odpadów wysokoaktywnych.
W maju rozpoczęły się tam prace nad zakładem "enkapsulacji", w którym odpady będą pakowane w miedziane kanistry i przetransportowane do podziemnych tuneli o głębokości do 500 m. Wciąż wątpliwości budzi jednak długoterminowe bezpieczeństwo kanistrów.
- Problem jest nierozwiązywalny - mówi w brytyjskim "The Guardian" Paul Dorfman, założyciel Nuclear Consulting Group, grupy międzynarodowych naukowców i niezależnych ekspertów w dziedzinie odpadów promieniotwórczych, polityki nuklearnej i ryzyka środowiskowego.
- Gorzka rzeczywistość jest taka, że nie ma naukowo udowodnionego sposobu usuwania odpadów wysoko i średnioaktywnych. Wiele osób wątpi nawet, czy kiedykolwiek uda się znaleźć zadowalające składowisko.
Transmutacja laserem
Poszukiwanie sensownych koncepcji jednak nie ustaje. Niedawno pojawił się inspirowany frackingiem pomysł wykonywania pionowych odwiertów o głębokości do 5 tys. m i wstrzykiwania w szczeliny skalne kłopotliwej substancji, czyli coś podobnego do szczelinowania w procesie wydobywania gazu łupkowego.
Z projektów tego rodzaju znana jest firma Deep Isolation, założona przez Liz Muller i jej ojca, Richarda Mullera, profesora Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Niektórzy naukowcy twierdzą, że opcja ta jest obiecująca, ale pojawiły się wątpliwości, ponieważ ewentualne odzyskanie odpadów z pionowych odwiertów może być praktycznie niemożliwe.
Inna technologia, znana jako transmutacja, ma na celu zmniejszenie radiotoksyczności poprzez wykorzystanie laserów do przekształcenia (transmutacji) atomów niebezpiecznych izotopów. Od dziesięcioleci jest ona badana w Wielkiej Brytanii, Stanach Zjednoczonych, Szwecji i innych krajach, ale bez większych sukcesów.
Pomysł ten wrócił jednak w grudniu 2018 r. za sprawą francuskiego fizyka Gérarda Mourou (7), laureata Nagrody Nobla, który w swoim wykładzie z okazji ceremonii wręczenia Nobli mówił o możliwości wykorzystania wiązek laserowych do neutralizacji radioaktywnych jąder atomowych.
Mourou twierdzi, że czas zagrożenia ze strony odpadów promieniotwórczych da się potencjalnie skrócić z tysięcy lat do kilku… minut! Zastrzega jednak, że laserowa opcja dotycząca odpadów promieniotwórczych, nad którą pracuje on i prof.
Toshiki Tajima z Uniwersytetu Irvine w Kalifornii, potrzebuje jeszcze wielu lat badań. Mourou i Tajima chcą stworzyć superszybki akcelerator napędzany laserem, wytwarzający wiązkę protonów potrafiących przenikać atomy. Główne wyzwanie to skrócenie wiązki - niełatwe do rozwiązania.
Być może ostateczną odpowiedzią na problemy będzie znów synteza termojądrowa. Do 2030 r. Chiny zapowiadają budowę nowego, hybrydowego reaktora (8), który byłby w stanie "spalać" odpady radioaktywne metodą syntezy jądrowej.
Tradycyjne elektrownie jądrowe wytwarzają duże ilości odpadów, których głównym składnikiem jest uran-238, niedający się wykorzystywać przez obecne reaktory rozszczepialne. Proponowany reaktor hybrydowy wykorzystywałby syntezę jądrową do rozkładania 238U i teoretycznie mógłby nawet przetwarzać odpady z tradycyjnych reaktorów na nowe paliwo.
Projekt jest opracowywany w Chińskiej Akademii Fizyki Inżynieryjnej w Syczuanie, ściśle tajnym wojskowym ośrodku badawczym, w którym eksperymentuje się też z chińską bronią jądrową. Sercem proponowanej elektrowni hybrydowej byłby reaktor termojądrowy, zasilany prądem elektrycznym o natężeniu 60 trylionów amperów.
Reaktor zostanie pokryty powłoką wypełnioną uranem-238. Generowane przez syntezę neutrony o dużej prędkości rozszczepiałyby atomy 238U, co mogłoby wytwarzać dużą ilość energii, aby pomóc w utrzymaniu syntezy, a tym samym znacznie zmniejszyć ilość energii dostarczanej z zewnątrz. Cały układ dążyłby do całkowitego zużywania paliwa jądrowego i unikania powstawania jakichkolwiek odpadów radioaktywnych.
Prof. Wang Hongwen, zastępca dyrektora projektu reaktora hybrydowego, w swojej wypowiedzi dla prasy stwierdził, że kluczowe komponenty zostaną stworzone i przetestowane już ok. roku 2020, a eksperymentalny reaktor powstanie do 2030 r. Jego zdaniem, hybrydowy reaktor mógłby być łatwiejszy do zbudowania częściowo dlatego, że do utrzymania pracy potrzebuje tylko jednej piątej zewnętrznego wkładu energetycznego reaktora "czystej syntezy jądrowej".
Mirosław Usidus
