Американский стартап "Deep Fission", базирующийся в Калифорнии, собирает
деньги на разработку проекта подземного микрореактора. У американских
регуляторов к проекту уже появились вопросы.
Подземный микрореактор
Компания "Deep Fission" основана в 2023 году. У компании те же основатели, что
и у компании "Deep Isolation",
выступающей за
захоронение ОЯТ в глубоких скважинах.
Если "Deep Isolation" предлагает использовать скважины для захоронения, то
"Deep Fission" предлагает устанавливать в скважинах микрореакторы. Очевидно,
что со временем такие микрореакторы могут быть там же и захоронены, то есть
попадут из зоны интересов "Deep Fission" в зону интересов "Deep Isolation".
Конкретно о предложении "Deep Fission", под которое компания сейчас собирает
4 миллиона долларов, известно следующее.
Проект микрореактора носит условное название DB-PWR
(Deep Borehole
Pressurized Water Reactor). Это легководный реактор под давлением
электрической мощностью 15 МВт(э). Если точнее, то разработчики говорят о
диапазоне мощностей от 1 до 15 МВт(э).
Расположен реактор в скважине глубиной 1 миля
(1,6 км) диаметром 30
дюймов
(примерно 76 см).
Реактор работает при давлении 160 атмосфер, как и стандартный PWR.
Температура теплоносителя в активной зоне также слабо отличается от
параметров больших PWR - говорится, что она находится в диапазоне 275-
315°C.
Схема реакторной установки двухконтурная, для производства пара во втором
контуре предназначен парогенератор (высокий и узкий). Пар из второго контура
подаётся на поверхность, где установлена стандартная паровая турбина.
По мнению компании, предлагаемая концепция устраняет необходимость в
толстом корпусе реактора и в контейнменте, что положительно скажется на
экономике проекта. В качестве топлива используется обычный
низкообогащённый уран.
Компания утверждает, что завершила разработку эскизного проекта
(conceptual design), а также подготовила план по взаимодействию с
регуляторами и провела с ними предварительное обсуждение.
Поперечные сечения реакторной установки DB-PWR.
Щёлкните левой
клавишей мыши для просмотра.
Вопросы регуляторов
Встреча с регуляторами для обсуждения проекта DB-PWR действительно
состоялась 10 июля 2024 года.
По её итогам регуляторы подготовили первый список вопросов к
разработчикам, и нужно отметить, что регуляторы после встречи остались в
некотором недоумении.
Прежде всего, как оказалось, разработчики затруднялись ответить даже на
простые вопросы о параметрах реактора. Например, каков проектный срок
службы реактора? Какая температура будет у пара, вышедшего на поверхность с
глубины 1 миля? Каким образом ВКУ крепятся к корпусу реактора?
У разработчиков нет чёткого понимания по материалам и стандартам, которые
будут использоваться при изготовлении узлов реакторной установки.
Есть достаточно грубые ошибки - например, толщина корпуса выбрана такой,
чтобы выдерживать операции по монтажу, но при расчёте толщины абсолютно
не учтены возможные эффекты коррозии. Более того, складывается
впечатление, что разработчики вообще исключили из рассмотрения вопросы
коррозии, вызываемой подземными водами.
Идея паропровода длиной милю и диаметром 30 дюймов показалась
регуляторам более чем странной, и они призвали разработчиков задуматься над
тем, насколько хрупким может оказаться такая труба.
Основное преимущество DB-PWR, по мнению разработчиков - подземное
расположение. 10 миллиардов тонн скальных пород над реактором
представляют собой надёжный барьер безопасности. На это регуляторы
заметили, что, к сожалению, в этом надёжном барьере есть дыра, а именно,
сама скважина, в которую помещён реактор.
Нет понимания, каким образом будет обслуживаться (нспектироваться) реактор
на глубине 1 миля, а также каким образом он будет ремонтироваться, если в
этом возникнет необходимость.
Вопросы по частичным перегрузкам (будут ли они?), по способам глушения
реактора и так далее на встрече практически не рассматривались из-за
неготовности разработчиков. Скептицизм вызывает предложенная активная
зона - 2×2, всего четыре ТВС, у такой зоны будут большая утечка и высокая
неравномерность энерговыделения.
Также в представленных документах есть и терминологические ошибки -
например, регуляторы пытались выяснить, что разработчики имели в виду под
теплообменником (парогенератор?).
В общей сложности, регуляторы сформулировали к проекту DB-PWR более 40
вопросов и замечаний. Отвечать на них пока не требуется, однако если
компания "Deep Fission" решит продолжить взаимодействие с регуляторами, то,
конечно же, ей придётся пройтись по всему списку.
