На выставке Marintec China 2023, которая проходит в Шанхае, китайская государственная верфь объявила о планах по созданию крупнейшего в мире атомного контейнеровоза, рассчитанного на перевозку 24 тысячи стандартных контейнеров. Отличительной особенностью 400-метрового судна станет реактор, разработка и эксплуатация которого до настоящего времени не под силу ни одной организации.
Упомянутая верфь входит в состав Китайской государственной судостроительной корпорации. Поскольку Китайская Народная Республика на данный момент занимает лидирующую позицию в мировом судостроении, значительно опережая Японию, проект реализуется одним из ключевых участников этой отрасли.
Технические детали о проекте пока скудны: контейнеровоз будет оснащен ториевым реактором на расплаве солей. Хотя такие системы и называют «ториевыми», в действительности сам торий в реакторах не делится: вместо этого торий-232 захватывает один нейтрон от другого изотопа и становится ураном-233, а уже тот делится, поэтому может работать как ядерное топливо.
Тягу КНР к торию можно объяснить: страна не обладает развитой урановой промышленностью и вынуждена приобретать топливо за границей, в частности, в России. Несмотря на то, что китайцы строят быстрые натриевые реакторы (также при содействии России), для удовлетворения потребностей даже наземной атомной индустрии плутония, производимого на них, будет недостаточно еще длительное время. В то же время, собственные месторождения тория у Китая имеются.
Несмотря на теоретическую привлекательность, этот цикл сталкивается с серьезными проблемами: уран-235 безопасен в радиационном отношении до помещения в реактор, тогда как уран-233 обладает высокой радиоактивностью даже до этого этапа. В настоящее время полноценный ториевый цикл не реализован ни в одной стране, а экспериментальный реактор на тории небольшой мощности существует только в одном экземпляре на всей планете.
Китайская судостроительная компания акцентирует внимание на том, что ее реактор будет использовать жидкую соль. Это означает, что, несмотря на высокую температуру и эффективность, корпус реактора будет работать при низком давлении, что обеспечивает повышенную безопасность. Даже при возникновении серьезной аварийной ситуации реактор автоматически остановится (соль стечет в специальную емкость), после чего ториесодержащая соль затвердеет, став безопасной.
В отношении технических аспектов проекта информации немного. Судно, оснащенное таким реактором, сможет достигать скорости свыше 20 узлов, а его длина составит около 400 метров. Предполагается, что его грузоподъемность будет равна 24 тысячам контейнеров, соответствующих стандарту 20 футов.
Судя по имеющимся данным, прототипом для судового реактора, вероятно, станет экспериментальный китайский реактор TMSR-LF1, получивший лицензию на эксплуатацию в середине лета 2023 года. В данном реакторе используется расплавленная соль, содержащая фториды бериллия, лития-7 и фтор. В ней растворены фториды урана, и, возможно, тория – пока не установлено, используется ли торий в настоящее время или это планируется на будущее).
Осуществление данного проекта представляется сложной задачей, поскольку принципиально новый реактор потребует значительного времени на доработку и совершенствование. Тем не менее, стало известно, что классификационное общество DNV предоставило проекту своё предварительное согласие. Это указывает на то, что Китай планирует возвести подобное судно в ближайшие годы.
Строительство атомного контейнеровоза является частью глобального тренда на уменьшение выбросов углерода. В рамках этого подхода, как мы недавно писали, в Европе разрабатываются планы по созданию контейнеровозов, работающих на аммиаке. На фоне этого атомная энергетика выглядит более перспективным направлением: аммиачные суда ограничены в дальности плавания, а стоимость топлива для них значительно выше, чем у дизельного топлива, используемого в современном судоходстве. Кроме того, они увеличивают парниковый эффект в большей степени, чем обычные суда. Атомные суда, в свою очередь, обладают неограниченной дальностью и демонстрируют умеренные удельные затраты на топливо (при условии постоянной эксплуатации).
Неясно, насколько технологически развит ториевый реактор, что затрудняет оценку возможности практической реализации Китаем заявленных преимуществ. Разработка реакторов ториевого цикла неоднократно предпринималась, но пока не была успешно завершена ни одной из них.