23.04.2025/ 25.03.4723 WAŻNE!! Chińskie osiągnięcia: Henry Tillman: Chińska rewolucja torowa w energetyce – 60 000 lat taniej energii

Oto szczegółowe omówienie reaktora torowego (MSR – Molten Salt Reactor) zbudowanego w Chinach, w tym zasady działania, schematu funkcjonalnego, cyklu paliwowego i budowy:

1. Zasada działania

Reaktor torowy (np. chiński TMSR-LF1 z Instytutu Fizyki Stosowanej w Szanghaju) to reaktor ciekłosolny (MSR), który wykorzystuje:

Paliwo: Tor (²³²Th) + uran (²³³U) lub pluton, rozpuszczone w stopionych fluorkach (np. LiF-BeF₂).
Moderator: Często grafit (w wersji termicznej) lub brak moderatora (w wersji prędkiej).
Chłodziwo: Stopiona sól (np. FLiBe), która pełni też rolę nośnika paliwa.

Proces fizyczny:

Tor (²³²Th) wychwytuje neutron, przekształcając się w ²³³U (rozszczepialny).
²³³U ulega rozszczepieniu, uwalniając energię i neutrony podtrzymujące reakcję łańcuchową.

Kluczowa zaleta: Reaktor samoreguluje się – przy przegrzaniu sól rozszerza się, zmniejszając gęstość paliwa i spowalniając reakcję.

2. Schemat funkcjonalny

[ Pętla pierwotna ]  
1. Rdzeń reaktora → 2. Wymiennik ciepła (stopiona sól oddaje energię do drugiego obiegu) → 3. Pompa → Powrót do rdzenia  

[ Pętla wtórna ]  
4. Ciepło przekazywane do turbiny parowej → 5. Generator energii elektrycznej  

[ System bezpieczeństwa ]  
- Zawory awaryjnego odprowadzenia soli do zbiorników pasywnych (bez zasilania).

3. Cykl paliwowy

Etap 1: Tor (²³²Th) jest wydobywany (Chiny mają jedne z największych zasobów toru).
Etap 2: Tor jest przekształcany w ²³³U w reaktorze (breeding).
Etap 3: Zużyte paliwo jest recyklingowane – sól jest oczyszczana chemicznie (usuwane produkty rozszczepienia).
Brak odpadów wysokiego poziomu w tradycyjnym sensie – produkty rozszczepienia są stabilizowane w stałych matrycach.

Przykład: Chiński program TMSR zakłada pełne zamknięcie cyklu paliwowego do 2030 r.

4. Budowa reaktora (TMSR-LF1)

Rdzeń: Zawiera grafitowe elementy moderujące i kanały z stopioną solą paliwową.
Obieg pierwotny: Rury ze stopów niklowych odporne na korozję (np. Hastelloy-N).
Zbiorniki pasywne: Awaryjne zbiorniki soli, aktywowane grawitacyjnie w przypadku awarii.
Moc: 2 MW termicznych (prototyp), docelowo do 100 MW w komercyjnych wersjach.

5. Zalety chińskiego reaktora torowego

Bezpieczeństwo: Brak ryzyka stopienia rdzenia (paliwo jest już stopione).
Mniej odpadów: Produkty rozszczepienia mają krótszy okres półtrwania niż w reaktorach uranowych.
Odporność na proliferację: ²³³U jest trudny do wykorzystania w broni jądrowej.

6. Wyzwania

Korozja: Stopiona sól wymaga zaawansowanych materiałów.
Skala przemysłowa: Chińskie reaktory są jeszcze w fazie prototypów (np. TMSR-LF1 w Wuwei).

Jeśli potrzebujesz szczegółów np. dotyczących chemii soli lub danych technicznych rdzenia – doprecyzuję!

Źródła: