A kínai Csinghua Egyetem tudósai a Joule című tudományos folyóiratban bemutatták a világ első olyan atomreaktorát, amelynek nem tud leolvadni a magja. Az ikerreaktorok egyenként 105 MW-osak. Bár a 2016 óta zajló fejlesztés eredménye mindenképpen üdvözlendő, nem fogja azonnal biztonságosabbá tenni az atomerőműveket.

A fukusimai katasztrófa óta mindenki számára világossá vált, hogy milyen komoly problémát jelent, ha egy atomreaktor hűtése leáll. Amikor 2011 tavaszán a földrengés utáni szökőár elérte az atomerőművet, a tartalék hűtés is leállt, így a reaktor magja leolvadt. A jelenség mögött az áll, hogy a maghasadás során nagy mennyiségű hőenergia keletkezik, amivel ugyan elektromos áramot lehet termelni, ám ha nincs szabályozva, akkor a mag túlhevülhet. Éppen ezért az atomreaktorokat olyan mechanizmusokkal tervezték, amelyek elvonják a hőt a reakcióból, ha azonban ez nincs meg, az erőmű akár fel is robbanhat.

A reaktorok jellemzően vizet vagy szenet használnak hűtőközegként. A 2011-es katasztrófa óta a mérnökök passzív hűtésű és természetes hűtési módszereket alkalmazó atomreaktor megépítésére törekedtek. Az egyik ilyen típusú reaktor a HTR—PM (pebble module reactor).

A reaktor (nagyon) egyszerűsített metszete.

Cell

A hagyományos atomreaktorok nagy mennyiségű uránt és kisebb mennyiségű grafitot tartalmazó üzemanyagrudakat használnak. A HTR-PM reaktor kialakításánál ezt az arányt megfordítják, és nagy mennyiségű grafitot használnak fel, amelybe uránt burkolnak. Ennek köszönhetően az üzemanyag energiasűrűsége sokkal kisebb: nagyjából úgy kell elképzelni, mint a kavicsokat egy nagyobb vízben.

A megoldásnak két komoly előnye is van. Az egyik, hogy a maghasadási reakció sokkal lassabban megy végbe, mint egy hagyományos reaktoroknál, és sokkal hosszabb ideig képes ellenállni a magasabb hőmérsékletnek. A másik pedig, hogy a folyamat során keletkező többlethő nagyobb tüzelőanyag-területen oszlik el, és külső energiaforrást nem igénylő megoldással lehet lehűteni. A megközelítést korábban Németországban és Kínában is bemutatták már, ám teljesen működő HTR-PM reaktort még sehol sem demonstráltak.

Kína még 2016-ban kezdte el építeni a reaktorát, és úgy volt, hogy 2017-ben be is kapcsolja azt, de ez végül nem jött össze, így az indításra 2023 decemberéig kellett várni. A mérnökök a kísérletek során leállították mindkét modult, amikor az teljes kapacitással működött, majd elkezdték figyelni a hőmérséklet változását. Kiderült, a reaktorok szép lassan lehűltek, és 35 órával később stabil hőmérsékletre álltak be – írja az Interesting Engineering.

A probléma az, hogy a megoldást nem lehet a már meglévő atomerőművekre felszerelni, így az csak az újak építésénél jelenthet segítséget.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.

(Nyitókép illusztráció.)