Соединённые Штаты одобрили строительство реактора Natrium четвёртого поколения от компании TerraPower, что стало первым подобным разрешением для американского ядерного реактора за последние десять лет. Это решение принято Комиссией по ядерному регулированию (NRC) и рассматривается как шаг к возрождению гражданской ядерной энергетики в XXI веке.

Исторический контекст развития ядерной энергетики в США

В прошлом США занимали ведущие позиции в области ядерной энергетики, разработав множество реакторных проектов первого и второго поколений, на которых основано большинство современных ядерных установок. Однако в 1970-х годах произошёл значительный пересмотр политики в отношении гражданской ядерной энергетики. Были прекращены программы по переработке ядерного топлива и быстрым реакторам-бридерам, а экологическое движение, выступавшее против атомной энергетики, оказало влияние на федеральную политику. Авария на АЭС Три-Майл-Айленд в 1979 году существенно снизила доверие общества к ядерной энергетике.

В результате был принят Закон о реорганизации энергетики 1974 года, а после инцидента на Три-Майл-Айленд началось расследование комиссии Кемени. Контроль над гражданской ядерной программой перешёл от Комиссии по атомной энергии к новосозданной Комиссии по ядерному регулированию (NRC), основной задачей которой стала безопасность, а не развитие отрасли.

Современные изменения в регулировании

Ужесточение нормативных требований, длительные сроки согласования, высокие затраты и частые судебные иски со стороны активистов значительно замедлили запуск новых ядерных проектов. В течение десятилетий в США не строились новые реакторы, а последнее одобрение заявки на новый реактор было выдано около десяти лет назад.

В настоящее время правительство США стремится возродить ядерную отрасль, упрощая регуляторные процедуры для стимулирования строительства новых станций при сохранении стандартов безопасности.

Демонстрационный проект Natrium

Демонстрационный проект Natrium реализуется для первого энергоблока электростанции в Кеммерере, штат Вайоминг. Строительство ведёт компания US SFR Owner, LLC (USO), дочерняя структура TerraPower. Проект участвует в Программе демонстрации передовых реакторов Министерства энергетики США (ARDP), а строительство неядерных объектов станции началось в 2024 году. С одобрением NRC теперь возможно начало работ по ядерной части объекта.

Natrium станет первым неводо-водяным реактором, построенным в США с 1980-х годов. Проект развивается в ускоренном темпе: техническая экспертиза завершилась менее чем за 18 месяцев, официальная заявка была принята в мае 2024 года, оценка безопасности выдана в декабре 2025 года, а заключение по экологическому воздействию — в октябре.

После завершения строительства оператору потребуется получить отдельную лицензию на эксплуатацию, прежде чем станция сможет начать выработку электроэнергии.

Технические особенности реактора Natrium

Реактор Natrium представляет собой быстрый нейтронный реактор, в котором нейтроны не замедляются с помощью замедлителей, таких как вода или графит. Для работы требуется более высокое обогащение топлива — до 19,75% по сравнению с примерно 5% для обычных водо-водяных реакторов.

Вместо воды в качестве теплоносителя используется жидкий натрий, который плавится при температуре около 880 °C и прозрачен для нейтронов. Натрий циркулирует вокруг топлива при почти атмосферном давлении, что устраняет необходимость в массивных герметичных сосудах высокого давления, используемых в традиционных реакторах.

Такая конфигурация позволяет работать при более высоких температурах и увеличивает тепловой КПД примерно до 41% против 31% у обычных реакторов. Она также обеспечивает более полное выгорание топлива и потенциально позволяет использовать некоторые виды ядерных отходов в качестве топлива.

Безопасность и инновации

Конструкция обладает преимуществами в области безопасности. Жидкий натрий может циркулировать по системе естественным образом даже при отключении насосов, обеспечивая пассивное охлаждение. При повышении температуры активной зоны топливо расширяется, автоматически снижая скорость ядерной реакции.

Энергетическая гибкость

Станция имеет разделённую компоновку: реактор отделён от системы выработки электроэнергии. Тепло от реактора передаётся по вторичному натриевому контуру к промежуточным теплообменникам, которые затем передают энергию в контур с расплавленной солью, соединённый с резервуарами для теплового накопления.

Резервуары с расплавленной солью служат энергетическими буферами. Пока реактор работает с постоянной мощностью 840 МВт (тепловых), накопленное тепло может по мере необходимости подаваться на паровые турбины для покрытия колебаний спроса на электроэнергию. Такая гибкость может способствовать стабилизации энергосистем, всё больше зависящих от переменных возобновляемых источников энергии.