Ve Washingtonu byl dokončen nový závod na testování chloridových solí pro rychlé reaktory chlazené roztavenými solemi

Společnosti Southern Company a TerraPower dokončily výstavbu a instalaci nového testovacího zařízení v laboratořích společnosti TerraPower v lokalitě Everet ve státě Washington. Zařízení bude sloužit pro testování chloridových solí pro vývoj rychlého reaktoru chlazeného roztavenými solemi (MCFR).

Testovací smyčka je největším takovým systémem vyvinutým jaderným sektorem. Projekt završuje roky prováděné výzkumy a testování separátních efektů a jeho cílem je demonstrace technologie chloridovými solemi chlazeného reaktoru při nasazení v bezemisní a cenově přijatelné energetice budoucnosti. Provoz nového reaktoru MCFR výzkumníci plánují do roku 2035.

Zařízení s názvem Integrated Effects Test (IET) je vícesmyčkové testovací zařízení, které je založeno na sérii menších testovacích úloh k získání výsledného návrhu. Nejaderný systém ohřívá vnější zdroj energie. Výsledky jednotlivých testů a provozu zařízení budou využity při vývoji výpočetních kódů pro termohydraulické a bezpečnostní analýzy. Ty jsou potřebné pro vývoj demonstračního reaktoru chlazeného roztavenými solemi.

Výsledky ze zařízení IET budou využity také při podpoře vývoje a provozu roztavenými chloridovými solemi chlazeného reaktoru MCRE v národních laboratořích Idaho. MCRE je malý experimentální reaktor s výkonem kolem 500 kW a rychlým neutronovým spektrem. Jak IET, tak MCRE poskytnou informace k vývoji, licencování a provozu demonstračního reaktoru MCFR.

Projekt IET pokračuje v dlouholetém úsilí započatém v roce 2015, kdy obě společnosti získaly financování projektu od amerického ministerstva energetiky v rámci programu vývoje pokročilých reaktorových technologií. V rámci několikaletého projektu má dojít k navržení, výstavbě a provozu jaderných reaktorů generace IV. Tým vývojářů také zahrnuje odborníky ze společnosti Core Power, EPRI, národních laboratoří Idaho, Oak Ridge a univerzity Vanderbilt.

„Dokončení a instalace zařízení IET je významným milníkem při vývoji reaktorů využívajících toto speciální chladivo. Reaktor MCFR je důležitým průkopníkem při dekarbonizaci těžkého průmyslu a jsme hrdí na práci společností Southern Company, Core Power a dalších partnerů,“ sdělil Jeff Latkowski, viceprezident inovačních programů ve společnosti TerraPower.

Zařízení IET pomůže při výcviku personálu pracujícího v tomto novém odvětví. Na této části projektu plánují obě hlavní společnosti spolupracovat ještě s americkými univerzitami prostřednictvím programů financování vzdělávání amerického ministerstva energetika.

Reaktory chlazené roztavenými solemi

Reaktory chlazené roztavenými solemi nejsou žádnou novinkou. Již v roce 1965 uvedli vědci v národních laboratořích Oak Ridge takový reaktor do kritického stavu. Odlišností od stávajících reaktorů je zejména chladivo reaktoru, které tvoří roztavená sůl. Na experimentálním reaktoru MSRE bylo otestováno velké množství těchto solí. Další odlišností reaktorů s roztavenými solemi je možnost provozu s palivem v kapalné podobě, což obecně zvyšuje bezpečnost provozu a jednoduchost řízení takového reaktoru.

Reaktor MCFR používá roztavené chloridové sole jak pro chlazení aktivní zóny, tak jako nosič disperzně rozmístěného paliva. Díky rychlému spektru neutronů je efektivita štěpné řetězové reakce vyšší než v případě reaktorů tlakovodních. Tlakovodní reaktory pracují primárně s neutrony zpomalenými na tepelnou energii. Reaktor MCFR pracuje při vyšších teplotách, díky čemuž může produkovat vysokopotenciální teplo. Vysoké teploty generované tímto reaktorem mohou využívat společnosti zabývající se metalurgií, chemií či ukládáním tepla do tepelných zásobníků.

Kromě reaktoru MCFR společnost TerraPower spolupracuje na vývoji rychlého sodíkem chlazeného reaktoru Natrium. Demonstrační blok má ukázat přínos této technologie ve spojitosti s využitím tepelného zásobníku na bázi roztavených chloridových solí. Tento projekt staví společnost TerraPower v lokalitě Kemmerer ve státě Wyoming.