Genoplivning af et nedsmeltningssikkert reaktordesign

Et nyt bud på et gammelt reaktordesign kunne gøre atomkraft renere og sikrere og derfor mere konkurrencedygtig med fossile brændstoffer.

En udsigt inde i 1970'ernes version af Oak Ridge smeltet salt-reaktoren.

Terrestrisk energi , en startup i Ontario, Canada, kommercialiserer reaktordesignet, som er baseret på arbejde udført på Oak Ridge National Laboratory i Tennessee. Terrestrial planlægger at begynde at licensere designet i Canada senere på året.

Terrestrial designer en reaktor, der bruger smeltet salt i stedet for vand som kølemiddel.

Forskere ved Oak Ridge har demonstreret og testet forskellige reaktorer med smeltet salt i løbet af de sidste årtier. Terrestrial har modificeret et af disse designs på måder, det siger, vil gøre teknologien billig nok til at implementere.

Konventionelle atomreaktorer koster langt mere at bygge end fossile brændselskraftværker, for en stor del på grund af sikkerhedsbestemmelser, der foreskriver dyre overflødige pumper, indeslutningsstrukturer og andre dele. Terrestrial CEO Simon Irish siger, at smeltet salt-designet kunne gøre det muligt at forenkle og reducere omkostningerne ved sikkerhedssystemer.

I design med smeltet salt, hvis strømmen afbrydes, eller reaktoren er beskadiget, vil systemet køle af af sig selv uden at lade radioaktivitet sprede sig. Konventionelle atomreaktorer skal afkøles aktivt, med vand kontinuerligt pumpet igennem dem. Hvis pumperne stopper, begynder brændstoffet at overophedes, hvilket kan føre til frigivelse af radioaktive materialer til miljøet.

En gengivelse af Terrestrial Energys reaktordesign med smeltet salt.

En håndfuld andre startups, bl.a Transatomisk kraft , arbejder også på at kommercialisere smeltede saltreaktorer. Teknologien er også et fokus for F&U-indsatsen i Kina (se Leslie Dewan: Innovators Under 35 and Safer Nuclear Power, at Half the Price).

Terrestrials design er mere konventionelle end dem, der udvikles af Transatomic. Virksomheden planlægger at bruge de samme materialer, der anvendes i reaktorer testet ved Oak Ridge, hvorimod Transatomics design bruger flere nye materialer.

I Terrestrials reaktor blandes uran med et smeltet salt kølemiddel. Hvis brændstoffet bliver for varmt, får blandingen til at udvide sig, hvilket bremser fissionen og reducerer brændstoffets varme. Dette regulerer automatisk temperaturen og forhindrer overophedning. Desuden koger kølevæsken kun ved en meget høj temperatur, så i modsætning til vand fordamper den ikke, selvom pumperne holder op med at fungere.

Ydermere, hvis reaktoren blev beskadiget, og brændstof- og kølevæskeblandingen sivede ud, ville fissionsreaktionerne blive langsommere, og det smeltede brændsel ville størkne, hvilket begrænsede spredningen af ​​radioaktivt materiale.

Irish siger, at designet også vil reducere nukleart affald med omkring to tredjedele, fordi reaktoren fungerer ved temperaturer dobbelt så varme som en konventionel reaktor, hvilket forbedrer dens effektivitet og reducerer mængden af ​​brændstof, der er nødvendig. Han siger også, at genanvendelse af brændstoffet, som yderligere reducerer spild, er enklere, end det er med konventionelle reaktorer.

For at gøre Oak Ridge-designet mere praktisk modificerede Terrestrial det, så det kunne fremstilles på en fabrik og sendes med lastbil til et kraftværkssted.

Et andet karakteristisk træk ved Terrestrials design er, at nøgledele er til engangsbrug. En udfordring med Oak Ridge-smeltet-salt-designet er, at et kritisk materiale, grafit, ikke holder særlig længe, ​​hvilket ville betyde, at en fabriks operatører regelmæssigt skulle udskifte det. Det nye design rummer reaktorens hovedkomponenter, inklusive grafitten, i en forseglet enhed, der kan udskiftes hvert syvende år, hvilket teoretisk gør driften af ​​anlægget lettere.

Terrestrial har lavet et foreløbigt design og arbejder sammen med Oak Ridge om at producere et endnu mere detaljeret design, som et ingeniørfirma kunne bruge til at lave tegninger. Terrestrial håber at se den første kommercielle reaktor starte i den tidlige del af det næste årti.

skjule