Vývoj monitorování paliva pro IMSR v kanadských laboratořích

Kanadské národní laboratoře (CNL) patří mezi nejvýznamnější články vývoje malých modulárních reaktorů (SMR). Nyní budou spolupracovat se společností Terrestrial Energy na programu hodnocení zabezpečení provozu integrálního reaktoru chlazeného roztavenými solemi (IMSR) společnosti Terrestrial.

Spolupráce zahrne vývoj a testování technologie sledování chování navrhovaného kapalného paliva, plánovaného pro IMSR.

Safeguardy (záruky) jsou součástí mezinárodního dozorného rámce, který zajistí zabezpečení jaderných materiálů. Podle mezinárodních předpisů jsou provozovatelé jaderných zařízení povinni kdykoliv informovat o stavu a zásobách štěpných materiálů.

Tento systém správy je v Kanadě zajišťován kanadským jaderným dozorem (CNSC), zároveň je kontrolován Mezinárodní agenturou pro atomovou energii (IAEA). Společnost Terrestrial Energy vyvinula program záruk pro provoz elektrárny s reaktorem IMSR. Záruky jsou v souladu s požadavky dozorného rámce CNSC z hlediska evidence jaderných materiálů.

Komplikovanost z hlediska evidence jaderných materiálů v rámci konceptu IMSR tkví v palivu homogenně rozpuštěném v soli jakožto chladivu. Společně s ním palivo také koluje primárním okruhem. Kvůli tomu je třeba vyvinout jiné metody analýzy stavu paliva.

Projekt, na jehož řešení budou spolupracovat CNL a Terrestrial Energy, cílí na identifikaci a experimentální ověření různých technik monitorování paliva v reaktoru IMSR.

„Program CNRI byl založen pro snazší zapojení našich fakult a výzkumných organizací do vývoje reaktorů SMR. Dokážeme tak pomoci podpořit nasazení těchto technologií. Projekt podpory CNRI pomůže založit program záruk reaktoru IMSR společnosti Terrestrial Energy. Kromě toho budou také vyvinuty klíčové metody pro získání licence od dozorného orgánu. Těšíme se na spolupráci se společností Terrestrial Energy v tomto významném projektu,“ sdělil prezident CNL, Joe McBrearty.

Jednou z analyzovaných metod bude také inovativní využití detektorů neutronů nedávno vyvinutých v CNL. Tato technologie má potenciál stát se novým nástrojem nezávislého hodnocení činností jaderných reaktorů. Kanadské laboratoře nedávno požádaly o vydání patentu pro tuto technologii.

Dokončení projektu se předpokládá v červenci 2021. Řešení projektu je od července minulého roku v rukou kanadské jaderně výzkumné iniciativy (CNRI). Činnosti cílí na urychlení nasazení SMR prostřednictvím výzkumu, vývoje a propojení celosvětových dodavatelů těchto technologií při využití zařízení a znalostí kanadských národních laboratoří.

Na projektu se podílejí také dodavatelské firmy. Ty by měly získat příspěvky v materiální formě, či expertízách od CNL. Jako první získají podporu společnosti Kairos Power, Moltex Canada, Terrestrial Energy a Ultra Safe Corporation. První podpora v rámci projektu iniciativ by měla dorazit již v listopadu tohoto roku.

„Sledování a monitorování kapalného paliva v navrženém reaktoru spadá do nové oblasti výzkumu a vývoje CNL. Díky tomu budou rozšířeny naše možnosti a schopnosti při vývoji pokročilých paliv. Nyní jsme schopni plně využít technologií a patentů z CNL. Stále věříme, že SMR představují budoucnost čisté energetiky v Kanadě. CNRI program nám přibližuje tuto vizi,“ sdělil Jeffrey Griffin, viceprezident vědy a technologií v kanadských národních laboratořích.

Základní koncepce reaktorů chlazených roztavenými solemi

Reaktory chlazené roztavenými solemi (MSR) používají chladivo homogenně rozpuštěné v roztavené fluoridové, nebo chloridové soli. Směs zároveň slouží jako palivo (částice produkující teplo) a chladivo (transportér tepla do dalších okruhů).

Reaktorový systém IMSR společnosti Terrestrial staví na 50letých zkušenostech získaných v národní laboratoři Oak Ridge v USA. Zároveň integruje komponenty primárního okruhu do transportovatelné aktivní zóny. Plánovaný provoz této jednotky se předpokládá 7 let.