Радиоактивных отходов от мини-АЭС будет больше, чем от обычных АЭС — ученые

Широко рекламируемые мини-атомные электростанции могут производить больше радиоактивных отходов, чем традиционные крупномасштабные АЭС при выработке того же количества энергии. Об этом пишет 31 мая журнал New Scientist.

Малые модульные реакторы (SMR) пропагандируются их разработчиками и сторонниками как более дешевый и быстрый способ создания новых ядерных энергетических мощностей, а премьер-министр Великобритании Борис Джонсон заявил, что они смогут вырабатывать электроэнергию уже в 2030 году. Правительство США оказало финансовую поддержку фирме NuScale Power для разработки своей версии этой технологии.

Но пока отсутствует достаточное количество независимых оценок того, в каком соотношении радиоактивные отходы, производимые SMR, будут находиться с радиоактивными отходами их крупномасштабных аналогов.

Линдси Кралл из Стэнфордского университета в Калифорнии и ее коллеги использовали публичные данные, которые NuScale Power представила властям США, и экстраполировали их для моделирования отходов от трех различных технологий SMR. Они сравнили технологию SMR с обычным ядерным реактором мощностью 1,1 гигаватта, что составляет примерно треть мощности новой атомной электростанции, строящейся на юго-западе Англии.

Они обнаружили, что в расчете на единицу произведенной электроэнергии SMR могут увеличить объем короткоживущих отходов низкого и среднего уровня активности до 35 раз по сравнению с большим обычным реактором, долгоживущих — до 30, а отработавшего ядерного топлива — до пяти раз. Разница в этих цифрах отражает ожидаемые изменения в разрабатываемых в настоящее время конструкциях SMR.

«Информация, которую сейчас публикуют разработчики реакторов, может рассматриваться как рекламная», — говорит Кралл. «По сравнению со стандартными коммерческими реакторами SMR показал худшие результаты почти по всем нашим показателям, включая тепло от радиоактивного распада и радиохимический состав отработавшего топлива».

Исследование предполагает, что SMR производят отходы, большие по объему и по сложности, поскольку они, естественно, менее эффективны. Производство ядерной энергии основано на запуске ядерной цепной реакции, при которой единственный ядерный распад в активной зоне реактора создает нейтроны, которые затем продолжают вызывать в среднем одну или несколько последующих ядерных реакций.

Однако, по словам команды Кралла, SMR выпускают из своей активной зоны больше нейтронов, чем крупные реакторы, и это означает, что они не могут поддерживать самоподдерживающуюся реакцию столь же долго. По словам Кралл, даже небольшая разница в утечке нейтронов оказывает существенное влияние на состав отходов.

Представители NuScale Power, в свою очередь, говорят, что исследование основано на устаревшей информации, а по количеству отходов на единицу энергии их SMR выгодно отличается от больших реакторов. «Мы не согласны с выводом о том, что конструкция NuScale создает больше отработанного топлива на единицу энергии по сравнению с действующими в настоящее время легководными реакторами», — утверждают они.

Правительство Великобритании выделило финансирование компании Rolls-Royce для продвижения собственной версии технологии SMR. Ее проект не рассматривался в новом исследовании, но представитель компании сказал, что дизайн установки Rolls-Royce «включает в себя некоторые технические инновации, которые сокращают количество отходов», сообщает издание.