В России создали малогабаритную ядерную энергоустановку для Арктики

Специалисты Физико-энергетического института имени Лейпунского (ФЭИ, Обнинск, входит в ГК "Росатом") разработали проект уникального компактного и экологически безопасного ядерного энергоисточника "РИФМА" для обеспечения энергией объектов в труднодоступных и удаленных районах российской арктической зоны, включая спецобъекты Минобороны.

Задачу надежного и эффективного энергоснабжения автономных объектов в северной части России можно решить путем использования автономных, малогабаритных и безопасных ядерных энергоисточников электрической мощностью 10-500 киловатт, в том числе с применением так называемого выносного (внезонного) термофотовольтаического способа преобразования энергии – устройства для преобразования тепловой энергии в электрическую посредством фотоэлектрического эффекта.

В 2017 г. была предложена общая компоновка такого энергоисточника "РИФМА" мощностью 100 киловатт, получены предварительные характеристики установки, отмечается в годовом отчете ФЭИ за 2017 г., размещенном на сайте раскрытия корпоративной информации.

В основе предложенной концепции лежит малогабаритный, размещаемый под землей, в толще грунта ядерный реактор бассейнового типа на низкообогащенном уране с водой под атмосферным давлением. Активная зона реактора охлаждается с помощью вертикально расположенных так называемых тепловых труб, внутри которых находится жидкометаллический теплоноситель литий.

В отчете принцип действия "РИФМА" не описан, но согласно данным из открытых источников ядерный реактор с прямым преобразованием энергии за пределами активной зоны работает следующим образом: в активной зоне реактора происходят ядерные реакции с выделением тепла, которое передается к зоне испарения в нижней части тепловой трубы.

Увеличение мощности реактора с помощью системы управления приводит к повышению температуры тепловой трубы, находящийся в ней жидкометаллический теплоноситель плавится и испаряется, поглощая при этом теплоту испарения. Пар теплоносителя распространяется снизу вверх по тепловой трубе, где в ее верхней части конденсируется и разогревает корпус трубы до заданной рабочей температуры, цитирует отчет РИА "Новости"/"Прайм".

Наружная боковая поверхность корпуса трубы в зоне конденсации теплоносителя излучает полученное тепло на термофотоэлементы. Благодаря фотоэффекту в них возникает электрический ток. Таким образом, часть тепловой энергии превращается в электрическую.

Для "РИФМА" предложены фотоэлементы на основе так называемых полупроводниковых гетероструктур, обеспечивающих эффективность преобразования энергии на уровне 12-17%. Реактор рассчитан на работу в автономном режиме в течение 10 лет, без постоянного технического обслуживания.