Prof. Jonas Grigas. Maži branduoliniai reaktoriai

Energetikos ministras D. Kreivys vakar pasirašė su JAV Energetikos sekretore sutartį dėl mažų branduolinių reaktorių pirkimo ateityje.

Taigi, kas yra šie naujos kartos maži 50 ar 100 megavatų (MW) moduliniai reaktoriai ? Apie juos jau rašiau knygoje „Kokiame pasaulyje gyvename“ (2012) skyriuje „Atominio renesanso jaudulys ir atominiai džinai.“

Ar atėjo laikas vėl apkabinti atomą? Tradicinėms atominėms jėgainėms reikia didelių investicijų – tai kliūtis, kuri dešimtmečius stabdė reaktorių statybą. Moduliniai reaktoriai atveria perspektyvą kurti modulines atomines jėgaines. Vietoj didelės 3000 MW jėgainės galima statyti saugius modulius po 100 MW. Tokios jėgainės ypač tinkamos nelabai turtingoms šalims, nes daug pigesnė jų statyba.

Atsigręždami į mažesnius reaktorius politikos formuotojai siekia paskatinti branduolinės energijos, kuri yra patikimos energijos šaltinis, neišskiriantis šiltnamio efektą sukeliančių dujų, platinimą. Be to, juos galima saugiai išjungti avarijos atveju, o tai supaprastina saugos sistemas.

JAV Energetikos departamentas finansavo mažų modulinių reaktorių kūrimą. „X-energy“ ir Billo Gateso remiama „TerraPower“ kuria demonstracinius reaktorius.

Kuo jų technologija skiriasi nuo dabartinių reaktorių? Branduoliniai reaktoriai naudoja urano kurą ir yra aušinami vandeniu. Uranas yra sodrinamas iki kelių procentų urano izotopo U-235. Daugelyje mažų modulinių reaktorių būtų naudojamas uranas, prisodrintas iki 20 procentų U-235. Kuras leidžia mažiems moduliniams reaktoriams veikti efektyviau nei reaktoriams su įprastu kuru. Jungtinės Valstijos dar negamina dideliais kiekiais tokių reaktorių, tačiau jų gamyba didėja, nes auga poreikis.

Kai kurie moduliniai reaktoriai naudoja kapsuliuotas aguonų dydžio urano granules, esančias teniso kamuoliuko dydžio medžiagos sferose. Aušinimo skysčiu, naudojamu šilumai iš reaktoriaus perkelti į elektrinės energijos gamybos dalį, „TerraPower“ naudoja skystą natrį, „Kairos“ – išlydytą fluoro druską, o „X-energy“ – helio dujas.

Konstrukcijose yra saugos funkcijų, kurioms nereikia žmogaus įsikišimo užtikrinimui, kad reaktorius saugiai išsijungtų kritiniu atveju.

Mažų modulinių reaktorių koncepcija gyvuoja daugelį metų. Bendrovė „NuScale“ turėjo gaminti pirmuosius mažus modulinius reaktorius JAV, tačiau, išaugus išlaidoms, 2023 m. projektas buvo atšauktas.

Europos fizikų draugijos nuomone, mes privalome naudoti technologijas, kurios jau įrodė galinčios saugiai ir patikimai gaminti švarią elektros energiją dabar ir ateities kartoms. Atominės jėgainės, kartu su atsinaujinančių energijos šaltinių jėgainėmis, gali ir turi gaminti didžiąją dalį elektros energijos, nekurdamos anglies dvideginio išmetalų.

Tam reikia moksliškai šviesti visuomenę, ruošti ją nebijoti atomo. Kaip fizikai privertė išlaisvintą iš atomo elektroną tarnauti žmonijai, sukurdami elektronikos ir telekomunikacijų priemones, taip jie baigia priversti atomą tarnauti žmonijai, išlaisvindami jame sukauptą milžinišką energiją ir sukurdami neišsenkančios švarios elektros energijos priemones. Tik jos suteiks žmonėms laisvę – atominę laisvę – gyventi švarioje aplinkoje ir džiaugtis aukšta gyvenimo kokybe.

Tačiau išlaisvinti ir valdyti milžinišką atominę energiją yra daug sunkiau ir pavojingiau nei valdyti išlaisvintus atomo elektronus. Todėl atominė laisvė reikalauja aukšto mokslinio išsilavinimo, aukštų technologijų ir didelės atominę energiją valdančių žmonių atsakomybės.

Nepaisant visų atominių elektrinių keliamų pavojų, žiauri tiesa yra tokia: tik branduolinė energija galės patenkinti žmonijos ilgalaikius augančios energijos poreikius saugant aplinką, kartu vis daugiau naudojant atsinaujinančios energijos šaltinius.

Gamyklose pastatyti maži atominiai reaktoriai, kuriuos galima pakeisti sudegus kurui, yra labai perspektyvūs mažoms šalims. Pagaliau atsiranda vilčių, kad atominė radiacija yra mažiau pavojinga nei buvo anksčiau manyta.