В 20-м веке развитие атомной отрасли было направлено на наращивание размеров и мощностей всех ядерных объектов, от «мирных» атомных электростанций до «воинственных» атомных боеголовок. Начиная с 1950-х годов, мощности атомных реакторов были увеличены с 60 до 1600 МВт, мощности взрывов ядерных бомб - в сотни раз (от десятков килотонн до десятков мегатонн), так как понятие прогресса в отрасли рассматривалось с позиции - чем больше, тем лучше.

В 21-м веке  такой подход, вероятно, будет пересмотрен в сторону уменьшения объемов ядерных объектов. Одним из признаков такой тенденции являются современные проекты атомных реакторов. Атомные электростанции на малых модульных реакторах (ММР) уже сейчас находятся на стадии активных разработок, как часть реакторных технологий четвертого поколения. Один такой реактор сможет вырабатывать не более 300 МВт электроэнергии.

Разработчики надеются, что в перспективе реакторы малых размеров станут более рентабельными (экономически эффективными), и как следствие, более привлекательными для инвестирования. Многие относятся к этим планам скептически, но те, которые поддерживают разработки ММР, считают, что они более безопасны, так как «требуют меньшее количество операторов, меньше сотрудников по безопасности, менее прочные конструкции защитной оболочки реактора, и менее сложные планы эвакуации на случай аварийных ситуаций».

Противники же малых модульных реакторов подчеркивают, что такие капиталовложения отвлекают атомные компании от концентрации на безопасности. Они также обеспокоены тем, что ММРы увеличат объемы использования атомной энергии, которую стоит понемногу заменять возобновляемыми источниками.

В отличие от крупногабаритных АЭС третьего поколения, которые должны быть адаптированы к конкретным локациям, и получать отдельную лицензию на каждый объект, малые модульные реакторы можно будет унифицировано строить на заводе, а потом транспортировать как угодно, либо грузовиками, либо по железной дороге, и устанавливать в любой местности.

Приверженцы использования данной технологии утверждают, что она позволит обеспечить электроэнергией отдаленные от крупных энергосистем районы, также заменить угольные станции, которые теперь подлежат выводу из эксплуатации.

Если через несколько лет функционирования оператор малого реактора решит, что объемов генерации в 300 МВт для него недостаточно, он сможет без особых сложностей установить рядом с уже работающим еще один новый реактор. Такие «модули» новых реакторов можно будет устанавливать по мере необходимости. Эксперты в атомной энергетике сравнивают эту стратегию «экономии серийного производства» ММР со стратегией экономии «за счет масштаба», которая работает на больших реакторах третьего поколения, которые генерируют максимально возможный объем энергии, чтобы окупиться.

В Министерстве энергетики США считают, что если малые модульные реакторы станут коммерчески жизнеспособными в течение следующих 10 лет , то они смогут помочь стране достичь климатических целей и целей по повышению энергобезопасности. В 2009 году МАГАТЭ в своей программе «По развитию инновационных реакторов и топливных циклов» прогнозировало создание 96 малых модульных реакторов к 2030 году по оптимистическому сценарию, и 43 - по пессимистическому.

На сегодня функционируют только три проекта малых модульных реакторов - в Китае, Индии, Пакистане и России. На стадии незавершенного строительства новые ММРы находятся в КНР, РФ и Аргентине, а также есть новые проекты на стадии разработки - NuScale Power, Westinghouse, GE-Hitachi, Holtec,Bechtel, NPIC/CNNC, KAERI, и RDIPE.

Несмотря на прогресс данной технологии, многие ученые отмечают, что ее экономическая конкурентоспособность достаточно сомнительна. По некоторым подсчетам, стоимость за киловатт-час сгенерированной на ММР электроэнергии, фактически, может быть выше, чем на более крупных по размеру реакторах.

Более того, аргументы в пользу более низких общих затрат на малые модульные реакторы зависят от того, удастся ли заставить Комиссию по ядерному регулированию ослабить существующие требования безопасности, принимая во внимание их менее прочные конструкции защитной  оболочки реактора. Поэтому для многих экспертов недавние прогнозы Минэнерго США и МАГАТЭ кажутся слишком радужными.

Инновации в сфере ядерного оружия в 21-м веке также могут проявить тенденцию к уменьшению размеров. Американские ученые и инженеры, работающие на военных, разрабатывают «гибкие» ядерные бомбы нового поколения. Планируется, что их удары станут более «распознающими» за счет более точного нацеливания.

Например, высокоточная ядерная бомба малого класса мощности B61-12 будет иметь функцию выбора мощности заряда: операторы смогут решать, взрыв какой мощности она будет вызывать - 0,3 килотонны, 1,5 килотонны, или 50 килотонн, в зависимости от цели.

Приверженцы таких технологий отмечают, что данная приспособляемость и малый размер позволят осуществлять более «точечные» удары, которые минимизируют гражданские потери и даже улучшат средства сдерживания врага.

Противники таких решений считают, что это только лишь сделает использование ядерного оружия в атакующих и защитных военных операциях более вероятным: эффекта сдерживания врага, такого как от мегатонных ядерных бомб не будет.

Как только завершится создание B61-12, последняя ядерная боеголовка, вызывающая взрывы мегатонного диапазона, B83 будет списана. Согласно Программе управления ядерным арсеналом от 2016 года Минэнерго США, это приведет к сокращению общей разрушительности ядерного арсенала Соединенных Штатов.

Что это может означать для будущего ядерных технологий?

Меньшие масштабы могут теперь рассматриваться, как более «умные». Технологии, разработанные с учетом дополнительных индивидуальных настроек, смогут отвечать новым, более специфическим, потребностям как энергетическим, так и военным. Пользователи смогут получить больший контроль над ядерным оружием, а также над энергопроизводством на ядерных объектах генерации.

Ядерное оружие, так же как и энергетика, станут менее ассоциироваться с масштабным строительством и крупными ущербами, но больше с попытками сделать ядерные технологии более гибкими и точными. Это может коренным образом изменить общие представления о ядерных технологиях, о восприятии перспектив и угроз, которые они в себе несут.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber