olvadt só reaktorok (MSRs) kulcsszerepet játszhat a jövőben nukleáris energia rendszerek azáltal, hogy jelentős előnyöket a biztonság és a hatékonyság. A fejlett kutatás, technológiafejlesztés és engedélyezés több országban potenciálisan lehetővé teheti ennek az innovatív technológiának a rövid távú alkalmazását.

Az atomenergia-technológia fejlesztését és bevezetését támogató NAÜ augusztus 27-én webináriumot rendez az atomenergia-ipar egyik játékváltó Reaktorában. A NAÜ éves tudományos fórumán, szeptember 22-23-án, a NAÜ 64.általános konferenciáján is megvitatják az MSR-ket és a tiszta energiára való áttérés kihívásainak kezelésében rejlő egyedi előnyeiket.

az MSRs ugyanazon az alapelven működik, mint a jelenlegi atomreaktorok által vezérelt hasadás, hogy villamos energiát termelő turbinákat áramló gőzt állítson elő. De alapvető különbségük van: az olvadt sók kulcsszerepet játszanak a reaktormagban, beleértve a hűtőfolyadékot a víz helyett, amelyet a legtöbb jelenleg működő reaktor használ. Az ÜZEMANYAGRUDAK helyett a legtöbb MSR terv magában foglalja a hűtőfolyadékban feloldott nukleáris üzemanyagot.

Ezek a funkciók ellátások, beleértve a jelentősen megnövelt hatékonyság, a terhelés következő, illetve az a képesség, hogy működnek, magas hőmérsékleten, amely alkalmassá teszi őket nem elektromos igénylő alkalmazások magas hő bevitel.

“a fokozottabb hatékonyság és a passzív biztonsági jellemzők elengedhetetlenek az atomenergia fenntarthatóságának biztosításához, az MSR-k pedig mindkét területen megfelelnek a törvényjavaslatnak” – mondta Gerardo Martinez-Guridi, a NAÜ nukleáris mérnöke. “Sok folyékony tüzelőanyagot használó MSR automatikusan leállhat, ha hőmérséklete túl magas lesz, mivel úgy tervezték, hogy gyorsan csökkentsék az energiát abban az esetben, ha túl sok hőt generálnak. Ez a funkció az MSR-ket ideálissá teszi a dinamikus villamosenergia-kereslet kielégítésére a gyors kimeneti beállítások lehetővé tételével.”Néhány MSR-t fel lehet használni a kiégett nukleáris üzemanyag (SNF) égetésére a jelenlegi reaktorokból, csökkentve a tárolandó radioaktív hulladék mennyiségét” – tette hozzá.

az MSR koncepció nem új. Oak Ridge National Laboratory (ORNL) az Egyesült Államokban működtetett kísérleti 7.34 MW (th) MSR 1965-1969, egy vizsgálatban ismert, mint az olvadt-só Reaktor kísérlet (MSRE). Ez bizonyította az olvadt sókkal hűtött, folyékony üzemű reaktorok megvalósíthatóságát, és segített azonosítani és később megoldani olyan kérdéseket, mint például a folyékony-folyékony kémiai extrakciós módszerek szükségessége az olvadt sóüzemanyag-feldolgozáshoz.

míg az MSR-kkel kapcsolatos munka az elmúlt néhány évtizedben több országban folytatódott, a kereskedelmi telepítések elérhetetlenek maradtak. Ennek oka számos olyan kérdés volt, beleértve a szabályozási kihívásokat, mint például az MSR engedélyezési szabványainak hiánya, valamint az ellátási lánc nehézségei a speciális alkatrészek beszerzésében.

jelenleg több MSR-terv is közelít a telepítési készséghez különböző országokban, köztük az Egyesült Államokban és Kanadában, valamint a tórium-alapú MSR-k Kínában. Ez utóbbi a tórium és az urán keverékéből származó üzemanyagot használja fel, azzal a céllal, hogy a reaktor magjában lévő tóriumból hasadó urán-233-at tenyésztsen. Ezt az átalakított urán-233-at ezután üzemanyagként égetik fel. Néhány MSR-t az SNF-készletekből újrahasznosított reaktor minőségű plutóniummal lehet táplálni, amely jelentősen csökkentheti az SNF tárolásával kapcsolatos terheket, amelyek közül néhány évezredek óta radioaktív marad.

NAÜ támogatás

a NAÜ számos tudáscsere-kezdeményezés révén támogatja az MSR-k fejlesztését, beleértve a múlt hónapban tartott virtuális tanácsadói találkozót, amelyen 13 ország 21 szakértője vett részt. Kidolgoztak egy NAÜ-kiadvány elkészítését az MSR technológia állapotáról, beleértve az R& d tevékenységeket és telepítési kihívásokat, valamint egy taxonómiát az MSR-k fő típusainak osztályozására. A kiadvány várhatóan 2021-ben jelenik meg. Jelenleg 10 MSR tervez a kis moduláris reaktor (SMR) kategóriában szereplő NAÜ kiadvány közzé kell tenni szeptember kiegészítéseként a NAÜ Fejlett Reaktorok Információs Rendszer (ARIS) adatbázis.

a közelgő webinar az MSRs-en, a 21. századi nukleáris technológiai áttörésekről szóló Webinar sorozat részeként, a technológia fejlesztésében részt vevő francia és amerikai szervezetek hangszóróit fogja bemutatni.

“MINKET MSR-fejlesztési tevékenységek közé tartozik egy széles körű együttműködési privát ipar, valamint a kormányzati tevékenység kezdve alapvető tudomány, a technológia fejlesztési, szabályozási keret meghatározása” – mondta David Holcomb, kiváló tagja a műszaki személyzet ORNL, akik részt vettek a konzultációs megbeszélésre fog beszélni a webinar. “Ezek a tevékenységek magukban foglalják az MSR-üzemekben a radionuklid követésére szolgáló modellező eszközök kifejlesztését, valamint az üzemanyagsók termofizikai és termokémiai tulajdonságainak mérését.”

az amerikai nukleáris szabályozási bizottság hatékony engedélyezési eljárást kíván kidolgozni az MSR-k számára, és több amerikai székhelyű, magánszektorbeli MSR Fejlesztő jelezte szándékát az MSR-K telepítésére a következő évtizedben-tette hozzá.

Franciaországban tanulmányok készülnek a gyors neutron MSR koncepció megvalósíthatóságának megerősítésére, a következő 10-20 évben potenciális telepítéssel-mondta Elsa Merle, a francia Grenoble Technológiai Intézet professzora, valamint a CNRS / IN2P3, aki szintén részt vett a tanácsadói találkozón, és a webinarban fog beszélni.

“a folyékony üzemanyag/hűtőfolyadék keverék MSRs-ben történő felhasználása elősegíti a reaktormag belső stabilitását, amely lehetővé teszi a könnyű működést csökkentett teljesítmény mellett, miközben biztosítja a biztonság fenntartását” – mondta Merle. “Az ilyen reaktorok támogathatják a villamosenergia-hálózat kiegyensúlyozását, ami elengedhetetlen a megújuló energiák növekvő részesedésének támogatásához. Ezeket fel lehet használni a jelenleg működő reaktorok által termelt hulladék csökkentésére is.”

MSRs egyik hat reaktor technológiák által kiválasztott Generáció, IV Forum (GIF), egy olyan kezdeményezés, amelyben 13 ország részvételével összpontosított következő generációs nukleáris energia technológiák, további R&D. Az éves találkozó júliusban, a NAÜ-vel, valamint GIF hívott nagyobb erőfeszítések támogatása, a korai telepítés innovatív reaktor rendszer, hogy az éghajlatváltozás kezelésére.

az MSR-k és más fejlett és innovatív reaktorok kiemelt témái lesznek a jövő havi Tudományos fórumon, amely arra összpontosít, hogy az atomenergia tudományos alapú megoldásai miként segíthetik a tiszta energiarendszerekre való áttérést.