MIT Branduolinė laboratorija turi neįprastą planą pradėti pažangių reaktorių tyrimus

Mokslininkai nori išbandyti gabenamojo išlydytos druskos reaktoriaus planus, prijungdami juos prie esamo branduolinio objekto. 2017 m. kovo 27 d

Joshua Mathewsas



MIT Branduolinio reaktoriaus laboratorijos mokslininkai sukūrė netradicinį planą, kaip paspartinti mažo, saugaus ir pigaus branduolinio reaktoriaus kūrimą: jie nori sukurti prototipą, kuris būtų pritaikytas jų esamam įrenginiui.

Kadangi planuojamas vieno megavato demonstracinis reaktorius pats nepajėgtų palaikyti dalijimosi reakcijos, tyrėjai mano, kad galėtų išvengti atskiro eksperimentinio prototipo kūrimo, kurio paprastai reikalauja Branduolinės energetikos reguliavimo komisija. Šis svetainės parinkimo ir licencijavimo procesas gali užtrukti dešimtmetį ar ilgiau, todėl tikimasi, kad šis metodas gali kainuoti šimtus milijonų dolerių mažiau ir sukurti perpus mažiau laiko.



Universiteto laboratorija eksploatuoja šešių megavatų lengvu vandeniu aušinamą mokslinių tyrimų reaktorių šiaurės vakarų miestelio pusėje, esančiame miltelinio mėlynumo plieno ir betono izoliaciniame pastate. Siūlomas subkritinis objektas būtų pastatytas greta šešiakampės šerdies, perimant porą medicininio švitinimo kambarių, kadaise naudotų eksperimentiniam vėžio gydymui.



Linas Hu , pagrindinis MIT branduolinio reaktoriaus laboratorijos mokslininkas, parengė pasiūlymą dėl subkritinio įrenginio.

Tai būtų maždaug pusė įprasto demonstracinio reaktoriaus dydžio ir priklausytų nuo pagrindinio reaktoriaus generuojamų neutronų, kurie sukeltų dalijimosi grandininę jo kuro reakciją. Tai reiškia, kad įgyvendinant projektą tikriausiai reikės tik pakeisti esamą leidimą MIT reaktoriui, kuris prisijungė 1974 m. Linas Hu , pagrindinis laboratorijos mokslininkas ir pasiūlymo rengėjas.

Tyrėjai konkrečiai nori išbandyti nedidelio, transportuojamo išlydyta druska aušinamo reaktoriaus, skirto ne tinklo tikslams, pavyzdžiui, elektros energijos gamybai atokiems kaimams ar darbo vietoms, projektus. Išlydytos druskos reaktoriai, pirmą kartą ištirti XX a. šeštajame dešimtmetyje, sulaukia vis didesnio susidomėjimo šia sritimi dėl didesnio saugumo ir mažesnių sąnaudų, palyginti su tradicinėmis atominėmis elektrinėmis, potencialo.



Subkritinis objektas galiausiai gali panaikinti prototipo poreikį prieš perkeliant į pilno masto reaktorių, atsižvelgiant į tai, ar bandymų rezultatai ir kitos analizės tenkina reguliuotojų saugos problemas. Bet kuriuo atveju jis turėtų pateikti esminių duomenų apie šio požiūrio įgyvendinamumą, todėl gali būti lengviau gauti lėšų ir patvirtinimų, reikalingų projekto įgyvendinimui.

Jei visi turės laukti, kol kažkas bus pastatytas rizikuojant milijardais dolerių, tai mus tik sulaikys, sako Hu.

Reaktoriaus valdymo patalpoje dirba operatorė.



Valdymo pultas reaktoriaus laboratorijoje.

Didelė viltis yra ta, kad bandymų objektas galėtų padėti greitai pradėti pažangių reaktorių projektavimą Jungtinėse Valstijose, kur branduoliniai tyrimai atsilieka dėl susirūpinimo dėl saugos, ilgos sudėtingų bandymų istorijos ir bauginančių norminių reikalavimų. Vis labiau baiminamasi, kad šalis praranda lyderio pozicijas šiame sektoriuje, ypač Kinijai pradėjus ambicingą atominių elektrinių statybos ir pažangių reaktorių projektų tyrimų programą.

Aidaho nacionalinės laboratorijos vyriausiasis branduolinės energijos mokslininkas Davidas Petti skeptiškai vertina tai, kad NRC tai vertintų kaip atskiro prototipo, kuris paprastai reikalingas kuriant viso dydžio reaktorių, pakaitalą. Tačiau jis mano, kad tam tikra šio požiūrio versija vis tiek bus reikalinga, kad NRC būtų pakankamai pasitikintis, kad galėtų prisijungti prie bet kurio išlydytos druskos reaktoriaus prototipo. Jis priduria, kad vyksta ankstyvos diskusijos siekiant įvertinti, ar panašių projektų būtų galima plėtoti aplink reaktorius nacionalinėse laboratorijose, įskaitant Aidaho ir Oak Ridge, pagal Energetikos departamento programą, sukurtą techninei pagalbai privačioms branduolinėms įmonėms teikti. Tačiau MIT įrenginyje tiesiog yra daugiau vietos, o tai reiškia, kad projektas ten gali būti daug pigesnis ir lengvesnis, sako Petti.



Jis sako, kad tai gali būti daug efektyvesnis metodas. Tai unikali galimybė, kurią, manau, reikia ištirti ir kuri tikrai galėtų padėti plėtoti šios koncepcijos technologijas.

Laboratorija naudoja robotines rankas, kad galėtų manipuliuoti tiriamosiomis medžiagomis.

Erdvė tiriamosioms medžiagoms, kurios buvo paveiktos spinduliuotės.

Išlydytos druskos reaktoriai iš prigimties laikomi saugesniais ir stabilesniais nei įprastos konstrukcijos. Naudojant druskas, o ne vandenį kaip aušinimo skystį, reaktoriai gali veikti aukštesnėje temperatūroje ir esant aplinkos atmosferos slėgiui. Tai padidina efektyvumą, sumažina izoliavimo išlaidas ir leidžia vėsinti net ir nutrūkus galiai. Pradedantiesiems, tokiems kaip „Transatomic“, Antžeminė energija , ir Kairo valdžia visi bando sukurti šios naujos kartos branduolinės technologijos versijas.

MIT laboratorija kitais metais ketina pradėti ieškoti finansavimo šaltinių, galbūt įskaitant Energetikos departamentą ar branduolinės energijos įmones. Priklausomai nuo to, iš kur kyla susidomėjimas, ji gali tęsti savo tyrimų programą arba bendradarbiauti su įmonėmis, norinčiomis išbandyti savo dizainą.

Apskaičiuota, kad projektas kainuos apie 15 milijonų dolerių prieš degalų kainą, sako Davidas Monctonas, MIT laboratorijos direktorius.

Indikatoriaus lemputė signalizuoja, kai vyksta eksperimentai.

paslėpti