211service.com
Laboratorium nuklearne MIT ma niezwykły plan rozpoczęcia zaawansowanych badań nad reaktorami
Naukowcy chcą przetestować plany przenośnego reaktora na stopioną sól, wpinając się w istniejący obiekt jądrowy. 27 marca 2017 r.
joshua mateusz
Naukowcy z Laboratorium Reaktorów Jądrowych MIT opracowali niekonwencjonalny plan przyspieszenia rozwoju małego, bezpiecznego i taniego reaktora jądrowego: chcą zbudować prototyp, który wpasuje się w istniejący obiekt.
Ponieważ planowany jednomegawatowy reaktor demonstracyjny nie byłby w stanie samodzielnie podtrzymać reakcji rozszczepienia, naukowcy są przekonani, że mogliby uniknąć budowy samodzielnego eksperymentalnego prototypu, czego generalnie wymaga Komisja Dozoru Jądrowego. Ten proces wyboru witryny i licencjonowania może potrwać dekadę lub dłużej, więc mamy nadzieję, że takie podejście może kosztować setki milionów dolarów mniej, a budowa zajmie o połowę mniej czasu.
Laboratorium uniwersyteckie obsługuje sześciomegawatowy reaktor badawczy chłodzony lekką wodą w północno-zachodniej części kampusu, mieszczący się w jasnoniebieskim stalowo-betonowym budynku przechowawczym. Proponowana placówka podkrytyczna zostanie zbudowana w sąsiedztwie sześciokątnego rdzenia, przejmując parę pomieszczeń napromieniowania medycznego, które kiedyś były wykorzystywane do eksperymentalnych terapii przeciwnowotworowych.
Lin-wen Hu , główny naukowiec w Laboratorium Reaktorów Jądrowych MIT, opracował propozycję obiektu podkrytycznego”.
Byłby o połowę mniejszy od typowego reaktora demonstracyjnego i zależałby od neutronów generowanych przez główny reaktor, które inicjują łańcuchową reakcję rozszczepienia w paliwie. Oznacza to, że projekt prawdopodobnie wymagałby jedynie zmiany istniejącego zezwolenia na reaktor MIT, który został uruchomiony w 1974 r., mówi Lin-wen Hu , główny naukowiec w laboratorium i autor wniosku.
Naukowcy chcą w szczególności przetestować projekty małego, przenośnego reaktora chłodzonego stopioną solą, przeznaczonego do celów poza siecią, takich jak wytwarzanie energii elektrycznej dla odległych wiosek lub miejsc pracy. Reaktory na stopioną sól, po raz pierwszy przebadane w latach 50. XX wieku, są przedmiotem rosnącego zainteresowania w tej dziedzinie ze względu na potencjał, jaki oferują w zakresie większego bezpieczeństwa i niższych kosztów w porównaniu z tradycyjnymi elektrowniami jądrowymi.
Obiekt podkrytyczny może, ale nie musi, ostatecznie wyeliminować potrzebę prototypu przed przejściem do reaktora na pełną skalę, w zależności od tego, czy wyniki testów i inne analizy spełniają obawy organów regulacyjnych dotyczące bezpieczeństwa. Ale tak czy inaczej, powinno dostarczyć kluczowych danych na temat wykonalności tego podejścia, potencjalnie ułatwiając zabezpieczenie funduszy i zatwierdzeń niezbędnych do rozwoju projektu.
Jeśli wszyscy będą musieli czekać, aż coś zostanie zbudowane z ryzykiem miliardów dolarów, to tylko nas to powstrzyma, mówi Hu.
Operator pracuje w sterowni reaktora.
Panel kontrolny w laboratorium reaktora.
Wielka nadzieja jest taka, że obiekt testowy może pomóc w szybkim uruchomieniu zaawansowanych projektów reaktorów w Stanach Zjednoczonych, gdzie badania jądrowe pozostają w tyle z powodu obaw dotyczących bezpieczeństwa, długiej historii marnotrawstwa i zniechęcających wymogów regulacyjnych. Narastają obawy, że kraj traci pozycję lidera w sektorze, zwłaszcza, że Chiny realizują ambitny program budowy elektrowni jądrowych i badań nad zaawansowanymi projektami reaktorów.
David Petti, główny naukowiec nuklearny w Idaho National Laboratory, jest sceptyczny, czy NRC uzna to za zamiennik samodzielnego prototypu, który jest generalnie wymagany na drodze do budowy reaktora na pełną skalę. Uważa jednak, że jakaś wersja tego podejścia będzie i tak konieczna, aby dać NRC wystarczającą pewność, by zatwierdzić jakikolwiek prototyp reaktora na stopioną sól. Dodaje, że toczą się wczesne dyskusje, aby ocenić, czy podobne projekty mogłyby zostać opracowane wokół reaktorów w laboratoriach krajowych, w tym w Idaho i Oak Ridge, w ramach programu Departamentu Energii utworzonego w celu zapewnienia wsparcia technicznego prywatnym firmom jądrowym. Ale w zakładzie MIT jest po prostu więcej miejsca, co oznacza, że projekt mógłby być tam znacznie tańszy i łatwiejszy, mówi Petti.
To potencjalnie może być znacznie bardziej efektywne podejście, mówi. Jest to wyjątkowa zdolność, którą moim zdaniem należy zbadać i która może naprawdę pomóc w rozwoju technologii tej koncepcji.
Laboratorium wykorzystuje roboty do manipulowania materiałami testowymi.
Zamknięta przestrzeń na materiały testowe, które zostały wystawione na promieniowanie.
Reaktory na stopioną sól są uważane za z natury bezpieczniejsze i bardziej stabilne niż konstrukcje konwencjonalne. Stosowanie soli zamiast wody jako chłodziwa oznacza, że reaktory mogą pracować w wyższych temperaturach i przy ciśnieniu atmosferycznym otoczenia. Poprawia to wydajność, zmniejsza koszty hermetyzacji i umożliwia chłodzenie nawet w przypadku utraty zasilania. Startupy takie jak Transatomic, Energia naziemna , oraz Kair moc wszyscy starają się opracować wersje tej technologii jądrowej nowej generacji.
Laboratorium MIT zamierza rozpocząć poszukiwania źródeł finansowania w przyszłym roku, w tym potencjalnie Departament Energii lub startupy energetyki jądrowej. W zależności od tego, skąd pochodzi zainteresowanie, może posunąć się do przodu z własnym programem badawczym lub współpracować z firmami, które chcą przetestować swoje projekty.
Szacuje się, że projekt będzie kosztował około 15 milionów dolarów przed kosztami paliwa, mówi David Moncton, dyrektor laboratorium MIT.
Kontrolka sygnalizuje, że eksperymenty są w toku.