Повышенная безопасность. 
Общая энергетика: водород в энергетике

Благодаря значительной теплоемкости активной зоны, большому запасу до температуры разрушения и отрицательной обратной связи по температуре и мощности ВТГР устойчивы при авариях реактивностного типа. В модульном исполнении (типа ГТ-МГР) они выдерживают аварии с потерей теплоносителя, так как кольцевая конфигурация активной зоны путем теплопроводности обеспечивает пассивный отвод остаточного тепла в окружающую среду без превышения допустимых температур. Таким образом, реакторы данного типа за счет самозащищенности и пассивных средств исключают плавление зоны при авариях с потерей теплоносителя и авариях реактивностного типа. Реакторы с жидкометаллическим теплоносителем, реакторы с охлаждением щелочными металлами и тяжелыми металлами (сплавы и эвтектики свинца), а также жидкосолевые реакторы могут хорошо подходить для соединения с низкотемпературными термохимическими циклами при успешном развитии соответствующих реакторных концепций.

Гарантии нераспространения.

Особенности конструкции топлива, защищенного многослойными керамическими покрытиями и использование в качестве топлива урана низкого обогащения (не более 20%) способствуют защите от распространения делящихся материалов свежего топлива. Риск распространения делящихся материалов из ОЯТ практически сводится к нулю благодаря очень глубокому выгоранию исходного материала, накоплению вредных изотопов и технологическим трудностям переработки отработанного топлива ВТГР.

Применение ВТГР в промышленности в качестве энергоисточника для крупномасштабного производства водорода и водородосодержащих энергоносителей позволит в значительной степени решить проблему дефицита углеводородного сырья. Доля этого сегмента рынка атомной энергетики не уступает по масштабу электроэнергетическому применению. По прогнозам специалистов, к 2050 г. может потребоваться создание, по крайней мере, 50−100 четырехблочных атомных энерготехнологических комплексов с общим объемом производства водорода 25−50 млн т в год для России и внешнего рынка.

Рис. 5.13. Современные высокотемпературные реакторы (AHTR) с использованием охладителя в виде расплавленных солей и графитовой матрицы с шаровым топливом.

По прогнозу, мировое потребление энергии увеличится в несколько раз в течение этого столетия, причем наибольшая часть потребности в новой энергии придется на развивающиеся страны. Для покрытия их нужд лучше подходят малые (малой мощности) ядерные реакторы, чем большие АЭС, построенные по принципу экономии на масштабах, так как лучше соответствуют условиям развивающихся стран, испытывающих недостаток в распределяющих электричество сетях. Требования к малым реакторам включают гарантии нераспространения, пассивную безопасность, эффективное использование ресурсов урана, также простоту и надежность эксплуатации.

Дизайн реактора должен соответствовать требованиям по производству водорода. В соответствии с этими требованиями строятся современные высокотемпературные реакторы (рис. 5.13).

Шаровое топливо — единственное топливо, которое работает при требуемых температурах в водородном производстве (рис. 5.14).

Рис. 5.14. Компоновка топливного блока реактора.

Расплавленные соли обычно используются для переноса высокотемпературного тепла на химических заводах. Их свойства, такие как низкое давление, высокая температура, высокая теплоемкость (в несколько раз больше чем у натрия), ограниченность реакций с водой и воздухом, позволяют эффективно и недорого переносить тепло на расстояния.