reaktory s Roztavenou solí (MSRs) může hrát klíčovou roli v budoucí jaderné energetické systémy tím, že nabízí významné výhody v oblasti bezpečnosti a účinnosti. Pokročilý výzkum, vývoj technologií a licencování v několika zemích mohou potenciálně umožnit krátkodobé nasazení této inovativní technologie.

MAAE, která podporuje vývoj a zavádění technologie jaderné energie, uspořádá 27. srpna webinář o reaktorech roztavené soli: měnič her v jaderném průmyslu. MSRs a jejich jedinečné výhody v řešení problémů z čisté energie přechodu bude rovněž projednávat na výroční MAAE Vědecké Fórum ve dnech 22. -23. září, v průběhu 64 MAAE, Generální Konference.

MSR pracují na stejném základním principu jako současné jaderné reaktory-řízené štěpení pro výrobu páry, která pohání turbíny na výrobu elektřiny. Mají však zásadní rozdíl: roztavené soli hrají klíčovou roli v jádru reaktoru, a to i jako chladicí kapalina místo vody, jak ji používá většina aktuálně pracujících reaktorů. A místo palivových tyčí většina návrhů MSR zahrnuje jaderné palivo rozpuštěné v chladicí kapalině.

Tyto funkce poskytují výhody, včetně výrazně vyšší účinnost, vložte následující, a schopnost pracovat při vysokých teplotách, což z nich dělá vhodné pro neelektrické aplikace vyžadující vysoký tepelný příkon.

„Posílena účinnost a pasivní bezpečnostní vlastnosti jsou rozhodující pro zajištění udržitelnosti jaderné energie, a MSRs slušet v obou oblastech,“ řekl Gerardo Martinez-Guridi, MAAE pro jaderné inženýr. „Mnoho MSRs na kapalná paliva může automaticky vypne, pokud je jejich teplota příliš vysoká, tak, jak jsou navrženy tak, aby rychle snížit výkon v případě, že začnou generovat příliš mnoho tepla. Tato funkce umožňuje MSRs ideální pro setkání dynamické poptávky po elektřině tím, že umožňuje rychlý výstup úpravy.“Některé MSRs může být také použit pro spalování vyhořelého jaderného paliva (SNF) z aktuální výkon reaktorů, snížení množství radioaktivního odpadu, který musí být uložen, dodal.

koncept MSR není nový. Oak Ridge National Laboratory (ORNL) v usa provozuje experimentální 7.34 MW (th) MSR od roku 1965 do roku 1969, proces známý jako Molten-Salt Reactor Experiment (MSRE). To prokázalo proveditelnost reaktorů poháněných kapalinou chlazených roztavenými solemi a pomohlo identifikovat a později vyřešit problémy, jako je potřeba metod chemické extrakce kapalina-kapalina pro zpracování roztaveného solného paliva.

zatímco práce na MSR v posledních několika desetiletích pokračovaly v několika zemích, komerční nasazení zůstalo mimo dosah. To bylo způsobeno řadou otázek, včetně regulačních výzev, jako je nedostatek licenčních standardů MSR, jakož i potíže s dodavatelským řetězcem při získávání specializovaných komponent.

nyní se několik návrhů MSR blíží připravenosti na nasazení v různých zemích, včetně USA a Kanady, stejně jako MSR na bázi thoria v Číně. Ty využívají palivo, které je směsí thoria a uranu, za účelem šlechtění štěpného uranu-233 z thoria v jádru reaktoru. Tento transmutovaný Uran-233 je pak spálen jako palivo. Některé MSRs může být poháněna reaktorem recyklované plutonium z vyhořelého jaderného paliva akcie, které má potenciál výrazně snížit zátěž spojenou s ukládáním vyhořelého jaderného paliva, z nichž některé zůstává radioaktivní tisíce let.

MAAE podporovat

MAAE podporuje rozvoj MSRs prostřednictvím různých výměnu znalostí iniciativ, včetně virtuální poradenské setkání se konalo minulý měsíc zúčastnilo 21 odborníků z 13 zemí. Pracovali na přípravě publikace MAAE o stavu technologie MSR, včetně R&d činnosti a výzvy k nasazení, jakož i taxonomie pro klasifikaci hlavních typů MSR. Publikace by měla vyjít v roce 2021. V současné době existuje 10 MSR návrhy v malých modulárních reaktorů (SMR) kategorie zahrnuty v MAAE publikace bude zveřejněna v září jako doplněk k MAAE Pokročilé Reaktory Informační Systém (ARIS) databáze.

nadcházející webináře na MSRs, část Webinar Série na Jaderné Technologie Průlomy pro 21. Století, vystoupí řečníci z organizací ve Francii a ve Spojených Státech podílejí na vývoji technologií.

„NÁM MSR rozvoj činnosti zahrnují širokou škálu spolupráce soukromého sektoru a vládních aktivit od základního výzkumu, technologického rozvoje a regulační rámec, definice,“ řekl David Holcomb, význačný člen technického personálu v ORNL, kteří se podíleli na konzultační schůzku a bude mluvit na webináři. „Tyto aktivity zahrnují vývoj modelovacích nástrojů pro sledování radionuklidů v závodech MSR a měření termofyzikálních a termochemických vlastností palivových solí.“

AMERICKÉ Jaderné Regulační Komise se snaží vytvořit efektivní licenční proces pro MSRs, a více se sídlem v USA, soukromého sektoru MSR vývojáři oznámily svůj záměr nasadit MSRs v příštím desetiletí, dodal.

Ve Francii, studie jsou pod způsobem, jak potvrdit proveditelnost rychlé neutrony MSR koncept, s potenciální nasazení v příštích 10 až 20 let, řekl, že Elsa Merle, profesor na francouzské Grenoble Institute of Technology a CNRS/IN2P3, kdo se zúčastnil také poradenství zasedání a bude mluvit na webináři.

„Využívající kapalná paliva/chladicí směsi v MSRs pomáhá podpořit vnitřní stabilitu jádra reaktoru, což umožňuje snadný provoz na snížený výkon a zároveň zajistit, že bude zachována bezpečnost,“ řekl Merle. „Takové reaktory mohou podporovat vyvažování elektrické sítě, což je nezbytné pro podporu rostoucího podílu obnovitelných energií. Mohou být také použity ke snížení odpadu produkovaného aktuálně provozovanými reaktory.“

MSRs jsou jedním z šesti reaktorových technologií vybrané Fórum IV. Generace (GIF), což je iniciativa zahrnující 13 zemí zaměřené na další generace jaderné technologie, pro další R&D. Na výroční schůzi v červenci, MAAE a GIF vyzval k většímu úsilí na podporu brzkého zavádění inovativních reaktorů systémy pro řešení změny klimatu.

MSRs a další pokročilé a inovativní reaktory budou témata na příští měsíc je Vědecké Fórum, které se zaměří na to, jak jaderná energie je vědecká řešení mohou pomoci řídit přechod k systémům čisté energie.