Американский конкурент Росатома
Билл Гейтс возвращает США на рынок атомного реакторостроения
Государственный регулятор атомной отрасли США (National Regulatory Commission, NRC) 4 марта 2026 года выдал компании Terra Power комбинированную лицензию на строительство опытно-демонстрационного реактора Natrium Reactor на месте выведенной из эксплуатации угольной электростанции в городе Кеммерер, штат Вайоминг. Лицензия – на технологию реактора и на его строительство на конкретной площадке. Такой вариант в Штатах возможен, для компании-вендора это удобно тем, что сокращает время проверок на три-четыре года, а это, согласитесь, весьма серьезный выигрыш. Событие знаковое, причем не только для атомной индустрии США, но и, не исключено, для мировой.
Замена Westinghouse
Предыдущую лицензию на новый реактор NRC выдавала компании Westinghouse для реактора АР 1000 в январе 2006 года, а лицензию на строительство двух блоков с такими реакторами – в феврале 2012 года для площадки Vogtle. Для тех, кто не в курсе: оба блока введены в эксплуатацию – в 2023 и в 2024 годах.
За время строительства Westinghouse успела в очередной раз обанкротиться и сменить владельца, контрактные сроки строительства были превышены в два раза, начальная смета – в три раза. При всем почтении к истории компании, ее перспективы на мировом рынке реакторостроения сейчас крайне туманны.
Куда интереснее выглядит команда, которую небезызвестный Билл Гейтс с 2006 года собирал в компании Terra Power, прилагающая огромные усилия для того, чтобы снова вернуть США в мировую атомную энергетику. И нравится нам это или нет, но у них действительно стало получаться.
Документы на лицензирование в NRC компания Terra Power подала в 2024 году, и проект прошел без единого замечания – ничего подобного в истории американской атомной энергетики не было. А ведь речь идет о реакторе на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, относящемся по классификации МАГАТЭ к Generation IV. Это уровень наших БН-600 и БН-800, БРЕСТ-300, китайского высокотемпературного газового HTR-PM, что, согласитесь, весьма высокая планка.
В случае успешной реализации проекта Росатом и ведущая государственная корпорация КНР China National Nuclear Corporation (CNNC) к середине 2030-х годов могут получить весьма достойного конкурента.
Terra Power
В Terra Power собрались ведущие американские специалисты во главе с Аланом Уолтером. Это ветеран атомной отрасли, один из разработчиков исследовательского быстрого натриевого реактора Fast Flux Test Facility (FFTF), автор профильных учебников, профессор университета Нью-Мексико. Его становление как специалиста проходило на исследовательских (опять же быстрых натриевых) реакторах Experimental Breeder Reactor – EBR-I и EBR-II.
Опора на живого классика позволила собрать в команду всех серьезных специалистов по этому типу реакторов, использовать все наработки и весь имеющийся опыт. Напомню, что исследовательский реактор EBR-I начал работать в 1951 году и, кстати, Соединенные Штаты именно его называют «первой АЭС», поскольку этот реактор с крошечной электрической мощностью в 100 кВт сумел «зажечь» целых четыре 100-ваттные лампочки. Но важны не эти величины, а то, что уже в конце 1940-х годов американская промышленность была способна изготовить корпус реактора под жидкий натрий и высокий уровень радиации.
У TerraPower уже есть подрядчик для изготовления корпуса – все заботы о конкретных производителях в организационном плане взяла на себя компания Framatom USA, дочерняя компания французской Framatome. Но ее «иностранность» – несколько относительная. Напомню, что корректное написание названия должно выглядеть как FrAmAtome – франко-американская атомная.
Внутри проекта, требующего восстановления самого высокотехнологичного машиностроения, Framatome USA далеко не случайный гость, поскольку именно ее специалисты будут производить металлический уран-циркониевый сплав, который в активной зоне Natrium Reactor и будет являться ядерным топливом.
Такое топливо считалось перспективным и на самых начальных этапах разработки проектов реакторов на быстрых нейтронах, но окончательный выбор был сделан в пользу теперь уже традиционного уран-оксидного – оно просто удобнее для промышленного производства.
TerraPower решила восстановить компетенции производства металлического ядерного топлива, считая, что его высокая теплопроводность усиливает уровень безопасности всего проекта реактора. Еще более примечательно то, что содержание делящегося изотопа уран-235 в уран-циркониевом сплаве будет максимально допустимым по нормам МАГАТЭ – 19,75%.
Обогащение
Думаю, что всем памятен эпизод выступления президента США Джо Байдена перед энергетиками, когда он похвастался тем, что в этой стране произведено целых 900 кг обогащенного урана. Прозвучало смешно – в силу возраста Байден запамятовал, что речь идет об обогащении не до традиционных для атомной энергетики 5% по урану-235, а куда как более высоком уровне. А вот это действительно достижение для атомщиков Соединенных Штатов, пытавшихся освоить технологию обогащения урана в газовых центрифугах с 1940-х годов.
Компания Cenrtus, до банкротства в 2014 называвшаяся US Enrichment Company, в этот раз действительно отработала финансирование от министерства энергетики – демонстрационный каскад центрифуг справился с проектным заданием. Так что просто констатируем, что часть технологической цепочки (обогащение по урану-235 до 19,75%, восстановление урана до состояния металла, производство уран-циркониевого сплава с добавлением хрома, формирование топливных прутков) в США восстановлена и готова к масштабированию.
Еще один примечательный момент: Соединенные Штаты в этом направлении вернулись к государственному финансированию, хотя много лет здесь надеялись, что развитие будет обеспечено исключительно частными компаниями.
И совсем новый вклад, уже конкретно от TerraPower, – использование жидкой соли в качестве накопителя тепла. Идея явным образом пришла из солнечной электроэнергетики и из самого факта того, что доля прерывистой альтернативной генерации (солнечных и ветровых электростанций) в энергобалансе как в США, так и во многих других странах становится все больше. Вместе с этой долей растет и проблема необходимости регулирования таких климатически зависимых энергосистем, и возможность даже частичного решения этой проблемы может быть очевидным плюсом для традиционной генерации, к которой относится и атомная.
Solar Salt
В реакторе Natrium второй контур с жидким натрием (не радиоактивным, так как он не проходит через активную зону реактора) через парогенератор передает тепло уже третьему контуру – водяному, образующийся пар отправляется на турбину. Это вполне традиционно для реакторов с натриевым теплоносителем. Инновация TerraPower – в том, что в базовом режиме второй контур обеспечивает теплом буфер – условный «бак» с так называемой Solar Salt, смесью нитратов калия и натрия. Ее все чаще применяют для накопления энергии солнечными электростанциями.
Такая смесь химически стабильна и обладает прекрасной теплоемкостью. Температура ее плавления – около 220–240 градусов по Цельсию. Все ее свойства отлично изучены – TerraPower еще и сэкономила на «чужих» исследованиях.
Натрий второго контура передает соли часть тепла, но это учтено в конструкции реактора (его базовая электрическая мощность составляет 345 МВт). На то, чтобы довести температуру соли до 600 градусов, реактор должен проработать в базовом режиме от четырех до шести часов – «батарейка заряжена».
Во время пикового спроса на электроэнергию в сети соль отдает накопленное тепло во второй контур, в котором натрий нагревается с 510 до 565 градусов. Следовательно, вода в парогенераторе образует более «острый пар»: вырастают его температура и давление, в результате турбина вырабатывает уже не 345 МВт, а (проектно) 500 МВт. На такой разгон уходит не более пяти минут, и на этой пиковой мощности энергоблок способен продержаться 5–5,5 часа. Все, «батарейка разряжена», соль приходится снова нагревать до 600 градусов, но этих пяти часов, по мнению конструкторов TerraPower, вполне достаточно, чтобы пройти период пикового спроса. При этом сам реактор работает в стационарном режиме – его все эти сложности с генерацией электроэнергии вообще никак не касаются.
Описал так подробно специально для того, чтобы была очевидна дополнительная привлекательность Natrium Reactor для западного рынка. Уже сейчас начаты предварительные переговоры TerraPower с PacifiCorp – владельцем и оператором сетей в штате Вайоминг. Подтягиваются и их коллеги из других штатов.
Разумеется, пока никакой конкретики – все понимают, что необходимо дождаться реализации пилотного проекта и оценить итоги, что произойдет не ранее 2029–2030 годов.
Как ни удивительно, но в США идет не бутафорски-медийная, а вполне реальная попытка вернуться на рынок реакторостроения. Дополнительный вес этой попытке придает не только фигура Била Гейтса, но и факт государственного финансирования отдельных составляющих этого проекта со стороны министерства энергетики. Ротация президентов на эту программу не влияет, она уже показала свою устойчивость при смене Байдена на Трампа. Все ли получится у TerraPower, будет ли полезна возможная конкуренция для атомной индустрии – покажет время.
