Ученые из Национальной лаборатории Айдахо (INL) совершили исторический прорыв в ядерной энергетике, запустив полномасштабное производство обогащенной топливной соли для экспериментального реактора на расплавленных хлоридах (MCRE) — первого в мире испытания быстрого реактора на расплавленных хлоридных солях.

«Это первый случай в истории, когда для быстрого реактора было произведено топливо на основе расплавленной соли с хлоридами», — сказал Билл Филлипс, технический руководитель проекта по синтезу солей. «Это важная веха в американских инновациях и четкий сигнал нашей национальной приверженности развитию передовой ядерной энергетики».

Проект MCRE — это государственно-частное сотрудничество между компаниями Southern Company, TerraPower, CORE POWER и Министерством энергетики США, направленное на демонстрацию передовых ядерных технологий и демонстрирующее перспективность на морском рынке. Это первый запланированный эксперимент с реактором, который будет проводиться на испытательном полигоне Лаборатории эксплуатации и испытаний в США (LOTUS), строящемся Национальным центром инноваций в области реакторов Министерства энергетики США в INL. Ожидается, что эксплуатация начнётся уже в 2030 году.

В отличие от традиционных реакторов, использующих твердые топливные стержни и воду в качестве теплоносителя, большинство реакторов на расплавленных солях используют жидкое топливо — смесь солей, содержащих делящийся материал. Такая конструкция позволяет достигать более высоких рабочих температур, повышать топливную эффективность и улучшать безопасность. Она также открывает возможности для новых применений, включая компактные ядерные системы для кораблей и удаленных установок.

«Реактор на быстрых нейтронах на расплавленных хлоридах представляет собой сдвиг парадигмы в ядерном топливном цикле, и проект MCRE напрямую повлияет на коммерциализацию этого реактора. Сотрудничество с ведущими мировыми организациями, такими как INL, для успешного синтеза этого уникального нового топлива демонстрирует, как вместе достигается реальный прогресс в ядерной энергетике четвертого поколения», — сказал Джефф Латковски, старший вице-президент TerraPower и директор программы реактора на быстрых нейтронах на расплавленных хлоридах.

«Последствия для морской отрасли значительны», — сказал Дон Вуд, старший технический советник MCRE. «Реакторы на расплавленной соли могут обеспечить суда высокоэффективной, не требующей сложного обслуживания ядерной энергией, что позволит сократить выбросы и обеспечит дальние бесперебойные путешествия. Эта технология может дать толчок развитию нового ядерного сектора — мобильного, масштабируемого и способного к глобальным преобразованиям».

«Благодаря значительным инвестициям частного сектора, в том числе со стороны морской отрасли, и постоянной финансовой поддержке Министерства энергетики, этот этап ускоряет завершение проекта MCRE, открывая новую эру ядерных силовых установок для обновленного торгового флота США, способного напрямую конкурировать с Китаем», — говорит Микал Боэ, генеральный директор CORE POWER.

Процесс производства топливной соли начался в 2020 году. Ученые INL поставили перед собой цель преобразовать 90% металлического урана в хлорид урана и производить 18 килограммов топливной соли за одну партию — амбициозная задача. Первые попытки дали результаты ниже целевого уровня, достигнув лишь 80% конверсии. Но в 2024 году команда добилась прорыва : 95% конверсии и полномасштабного производства . С тех пор они продемонстрировали, что могут производить партию всего за один день.

В конце сентября команда поставила первую партию топливной соли, а к марту 2026 года выпустит еще четыре партии. Эта работа поддерживает ключевую национальную цель по развитию ядерной энергетики, изложенную в указе президента Дональда Дж. Трампа от 2025 года.

«Реакторы на расплавленном хлориде представляют большой интерес, поскольку они обеспечивают оптимальное сочетание топливной эффективности, безопасности и долгосрочной устойчивости», — сказал Джейкоб Инглинг, научный сотрудник, занимающийся синтезом топливных солей.

По мере того как перспективы атомной энергетики, включая реакторы на расплавленном хлориде, становятся все более очевидными, национальная политика активизируется, чтобы соответствовать нарастающему темпу развития.

«В мае этого года администрация издала указы, направленные на стимулирование развития американской атомной энергетики», — заявила Джесс Гехин, заместитель директора лаборатории ядерной науки и технологий INL. «Эти изменения оказали значительное влияние, позволив ускорить развитие этой технологии и расширив возможности INL в ее усилиях по продвижению глобальных достижений в области технологии расплавленных солей».

По мере формирования MCRE ее влияние уже ощущается в рамках более широкой концепции лидерства США в ядерной сфере.

«Этот важный этап — это не просто производство топлива, это доказательство того, что США могут лидировать в ядерных инновациях следующего поколения», — сказал Джеймс Кинг, директор проекта MCRE. «Мы закладываем основу для более безопасного энергетического будущего, и MCRE — это только начало».