BWXT představila novinky v oblasti vývoje mikroreaktoru BANR

Společnost BWXT uzavřela smlouvu o sdílení nákladů s americkým ministerstvem energetiky ohledně vývoje mikroreaktoru BANR. Tento koncept předpokládá využití paliva TRISO, jehož testování by mělo být zahájeno v roce 2024 v Idaho National Laboratory.

BANR (BWXT Advanced Nuclear Reactor) je transportovatelný vysokoteplotní plynem chlazený reaktor o tepelném výkonu 50 MW. Koncepce předpokládá využití paliva ve formě TRISO částic s obohacením 19,75 % v grafitové matrici, která zajišťuje moderaci neutronů.

Uvažovaný elektrický výkon mikroreaktoru je 17 MW, což celému zařízení udává účinnost 33 %. V budoucnu by mělo být možné přeprojektovat zařízení na chod v kombinovaném Braytonově cyklu. Ten by umožnil zvýšit účinnost na více než 50 %.

Technologie reaktoru BANR byla vybrána americkým ministerstvem energetiky roce 2020 v rámci programu demonstrace pokročilých reaktorových technologií (ARDP). Kromě BANR byly vybrány ještě další 4  koncepty. Počáteční financování zahrnuje prostředky ve výši 30 milionů dolarů.

Návrh mikro jaderného reaktoru BANR Zdroj: ARDP/BWXT

Společnost BWXT se nyní zaměřuje na významné snížení nákladů na nasazení mikroreaktoru díky zvýšení výkonnosti a snížení nákladů spojených s výrobou a dodáním zařízení.

Speciální palivo TRISO

Palivové částice TRISO se skládají z uranové matrice obalené vrstvami uhlíku a karbidu křemíku, což vytváří ochrannou obálku pro štěpné produkty, která je stabilní i za velice vysokých teplot. Americké ministerstvo energetiky tento koncept paliva popisuje jako „nejstabilnější a nejrobustnější jaderné palivo na Zemi“. Každá částice je malá a přibližně odpovídá velikosti hrotu kuličkového pera.

BWXT již nyní vyrábí otestované palivo TRISO. Na rozdíl od standardního paliva TRISO, které je založeno na matrici UO₂, však mikroreaktor BANR využívá matrici paliva založenou na dusíku. Testování nového konceptu v národních laboratořích Idaho poskytne důležitá provozní data o výkonnosti těchto částic. Po dokončení testů bude mít projekt vyzrálou technologii související s klíčovými bezpečnostními systémy jaderného reaktoru. Ty pomohou celkové ekonomii zařízení a budou zásadní pro schválení konceptu americkým jaderným dozorem.

Jaderné palivo TRISO v konceptu reaktoru BANR Zdroj: The National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine

BWXT spolupracuje s laboratořemi v Oak Ridge

"Udělali jsme velký pokrok v rámci tohoto programu. Naše spolupráce s národními laboratořemi představuje dlouhotrvající závazky dodání zásadní technologie, která může zvýšit výkonnost a provoz jaderných reaktorů," sdělil Joe Miller, prezident společnosti BWXT AT.

Kromě národních laboratoří Idaho spolupracuje společnost BWXT také s laboratořemi Oak Ridge (ORNL). ORNL se podílejí na tvorbě výpočtových nástrojů v oblasti modelování a tvorbě výrobních procesů paliva pro mikroreaktorový koncept BANR.

Pro vývoj mobilního mikroreaktoru byly vybrány dvě společnosti

BWXT AT je jednou ze dvou společností vybraných v minulém roce americkým ministerstvem obrany do programu vývoje prototypového mobilního mikroreaktoru. V rámci druhé fáze tohoto programu má být vytvořen konečný návrh použitelného mikroreaktoru.

Druhou vybranou společností je X-energy se svým reaktorem a Xe-mobile. Finální kontrola navržených zařízení by měla být dokončena v tomto roce a následně bude jedno zařízení vybráno k financování. Po výběru bude vyroben a demonstrován prototypový mikroreaktor.