smeltede saltreaktorer (MSR ‘ er) kan spille en nøglerolle i fremtidige atomenergisystemer ved at tilbyde store fordele inden for sikkerhed og effektivitet. Avanceret forskning, teknologiudvikling og licensering i flere lande kan potentielt muliggøre implementering af denne innovative teknologi på kort sigt.IAEA, der støtter udviklingen og udbredelsen af kernekraftteknologi, vil være vært for en fusion den 27.August om smeltet Salt reaktorer: en Game Changer i den nukleare industri. MSR ‘ er og deres unikke fordele ved at tackle udfordringerne ved overgangen til ren energi vil også blive drøftet på det årlige IAEA Scientific Forum den 22.-23. September under den 64.

MSRs opererer på samme grundlæggende princip som nuværende atomkraftreaktorer—styret fission for at producere damp, der driver elproducerende turbiner. Men de har en grundlæggende forskel: smeltede salte spiller en nøglerolle i reaktorkernen, herunder som kølevæske i stedet for vand som brugt af de fleste nuværende reaktorer. Og i stedet for brændstofstænger involverer de fleste MSR-design nukleart brændsel opløst i kølevæsken.

disse funktioner giver fordele, herunder signifikant forbedret effektivitet, belastning efter og evnen til at fungere ved høje temperaturer, hvilket gør dem egnede til ikke-elektriske applikationer, der kræver høj varmeindgang.”styrket effektivitet og passive sikkerhedsegenskaber er afgørende for at sikre bæredygtigheden af atomkraft, og MSR’ er passer til regningen på begge områder,” sagde Gerardo Guridi, en IAEA-atomingeniør. “Mange MSR’ er, der bruger flydende brændstof, kan automatisk lukke ned, hvis deres temperatur bliver for høj, da de er designet til hurtigt at reducere strømmen, hvis de begynder at generere for meget varme. Denne funktion gør MSRs ideel til at imødekomme dynamisk elbehov ved at give mulighed for hurtige outputjusteringer.”Nogle MSR’ er kan også bruges til at brænde brugt nukleart brændsel (SNF) fra nuværende kraftreaktorer, hvilket reducerer mængden af radioaktivt affald, der skal opbevares, tilføjede han.

MSR-konceptet er ikke nyt. Oak Ridge National Laboratory (ORNL) i USA drev en eksperimentel 7,34 MVM (th) MSR fra 1965 til 1969 i et forsøg kendt som smeltet Salt reaktor eksperiment (MSRE). Dette demonstrerede muligheden for væskedrevne reaktorer afkølet af smeltede salte og hjalp med at identificere og senere løse problemer såsom behovet for flydende-flydende kemiske ekstraktionsmetoder til forarbejdning af smeltet saltbrændstof.

mens arbejdet med MSRs er fortsat i flere lande i de sidste par årtier, er kommercielle implementeringer forblevet uden for rækkevidde. Dette har været på grund af en række spørgsmål, herunder lovgivningsmæssige udfordringer såsom manglen på MSR Licens standarder samt supply chain vanskeligheder i sourcing specialiserede komponenter.

nu nærmer flere MSR-designs sig implementeringsberedskab i forskellige lande, herunder USA og Canada samt thorium-baserede MSR ‘ er i Kina. Sidstnævnte udnytter brændstof, som er en blanding af thorium og uran, med det formål at opdrætte fissilt uran-233 fra thorium i reaktorkernen. Dette transmuterede uran – 233 brændes derefter op som brændstof. Nogle MSR ‘ er kan brændes med reaktorkvalitet plutonium genanvendt fra SNF-lagre, hvilket har potentialet til i høj grad at reducere byrden forbundet med opbevaring af SNF, hvoraf nogle forbliver radioaktive i tusinder af år.

IAEA support

IAEA støtter udviklingen af MSR ‘ er gennem en række vidensudvekslingsinitiativer, herunder et virtuelt konsulentmøde, der blev afholdt i sidste måned med deltagelse af 21 eksperter fra 13 lande. De arbejdede med at udarbejde en IAEA-publikation om status for MSR-teknologi, herunder R&D aktiviteter og implementeringsudfordringer samt en taksonomi til klassificering af hovedtyperne af MSR ‘ er. Publikationen forventes udgivet i 2021. Der er i øjeblikket 10 MSR-design i kategorien small modular reactor (SMR) inkluderet i en IAEA-publikation, der offentliggøres i September som et supplement til IAEA ‘ s Advanced Reactors Information System (Aris) database.den kommende MSRs, en del af serien om gennembrud i nuklear teknologi i det 21.århundrede, vil indeholde talere fra organisationer i Frankrig og USA, der er involveret i udviklingen af teknologien.”amerikanske MSR-udviklingsaktiviteter inkluderer en bred vifte af kooperative private industri-og regeringsaktiviteter lige fra grundlæggende videnskab, teknologiudvikling og definition af lovgivningsmæssige rammer,” sagde David Holcomb, fremtrædende medlem af det tekniske personale hos ORNL, der deltog i konsulentmødet og vil tale på nettet. “Disse aktiviteter omfatter udvikling af modelleringsværktøjer til radionuklidsporing på MSR-anlæg og måling af de termofysiske og termokemiske egenskaber ved brændstofsalte.”

US Nuclear Regulatory Commission søger at udvikle en effektiv licensproces for MSRs, og flere amerikanske baserede MSR-udviklere i den private sektor har angivet, at de har til hensigt at implementere MSRs inden for det næste årti, tilføjede han.i Frankrig er der undersøgelser i gang for at bekræfte gennemførligheden af et hurtigt neutron MSR-koncept med potentiel implementering i de næste 10 til 20 år, sagde Elsa Merle, professor ved Frankrigs Grenoble Institute of Technology og CNRS/IN2P3, der også deltog i konsulentmødet og vil tale på nettet.

“anvendelse af en flydende brændstof / kølemiddelblanding i MSRs hjælper med at understøtte reaktorkernens indre stabilitet, hvilket muliggør nem betjening ved reduceret effekt, samtidig med at sikkerheden opretholdes,” sagde Merle. “Sådanne reaktorer kan understøtte balancering af elnettet, hvilket er vigtigt for at understøtte den stigende andel af vedvarende energi. De kan også bruges til at reducere det affald, der produceres af nuværende reaktorer.”

MSRs er en af seks reaktorteknologier valgt af Generation IV Forum (GIF), et initiativ, der involverer 13 lande med fokus på Næste generations atomkraftteknologier, til yderligere R&D. på et årligt møde i juli opfordrede IAEA og GIF til større bestræbelser på at støtte den tidlige implementering af innovative reaktorsystemer til at tackle klimaændringer.

MSRs og andre avancerede og innovative reaktorer vil blive præsenteret emner på næste måneds videnskabelige Forum, som vil fokusere på, hvordan atomkraftens videnskabsbaserede løsninger kan hjælpe med at drive overgangen til rene energisystemer.