Впервые в мире на 3D-принтере изготовили ключевой модуль для ядерного реактора
Американская компания AMPERA завершила производство первого полномасштабного компонента ядерного реактора, полностью созданного с помощью 3D-печати. Эта деталь стала важным этапом в реализации амбициозного плана компании по созданию заводских, компактных ядерных установок на ториевом топливе, которые работают в безопасном подкритическом режиме и, по словам AMPERA, должны стать первыми в своем роде в мире.
Новый подход к ядерной энергетике
«Этот реакторный сердечник и корпус закладывают основу для серийного заводского производства ядерной энергии, — заявил основатель и генеральный директор AMPERA Брайан Мэттьюс. — Передовые технологии и аддитивное производство открывают четкий коммерческий путь для вывода новой ядерной энергетики на рынок в ускоренные сроки».
Использование 3D-печати позволяет компании значительно сократить традиционно долгие сроки разработки и внедрения новых ядерных технологий.
Особенности конструкции
В основе реактора лежит монолитный сферический сердечник сложной гироидной структуры, напечатанный из карбида кремния. Эта геометрия и материал обеспечивают работу без замены топлива до 30 лет. Вместо традиционных урановых стержней здесь применяются ториевые топливные элементы особой формы — триструктурные изотропные топливные зерна.
Конструкция обеспечивает высокую пассивную безопасность. Реактор работает в подкритическом режиме (то есть мощность реакции самопроизвольно не нарастает), опираясь на естественные физические и материальные ограничения. Благодаря этому почти не нужны активные системы защиты, электронные отключения или вмешательство операторов.
Первые промышленные модели будут выдавать 30 мегаватт электрической мощности, однако в дорожной карте компании уже заложены варианты большей мощности.
Чтобы гарантировать стабильные поставки сырья, AMPERA создала дочернюю компанию в Австралии, которая занимается добычей и первичной логистикой тория. Дальнейшая переработка и изготовление топливных элементов происходит в США с помощью собственной технологии жидкостной струйной печати.
Промежуточные решения для клиентов
Пока основные ядерные установки проходят необходимые сертификационные процедуры, компания предлагает клиентам временное решение под названием Integrated Energy Architecture. Это модульные газовые энергосистемы с высокой эффективностью, использующие технологию сверхкритического диоксида углерода. Они на две трети унифицированы с будущей ядерной версией.
«Эти модульные газовые системы на две трети совпадают с ядерной конфигурацией», — отметили в пресс-релизе компании.
Для каких рынков рассчитана технология
AMPERA намерена предлагать свои микррореакторы прежде всего тем отраслям, где нужна надежная и компактная энергия прямо на месте. В приоритете — дата-центры искусственного интеллекта, морской транспорт, военные объекты и предприятия тяжелой промышленности.
«Наши реакторы предназначены для тех рынков, которым энергия нужна больше всего: ИИ, оборона, промышленность и морской флот, — подчеркнул Брайан Мэттьюс. — Мы рассчитываем стать первой компанией, которая по-настоящему запустит промышленное заводское производство ядерных установок с реальными сроками внедрения в ближайшие годы».
Это достижение может стать важным шагом к появлению безопасных, компактных и массово производимых ядерных источников энергии, способных удовлетворить растущий спрос современных энергоемких отраслей.
