211service.com
MITs Nuclear Lab har en uvanlig plan for å sette i gang avansert reaktorforskning
Forskere ønsker å teste planene for en transportabel reaktor med smeltet salt ved å piggybacke på deres eksisterende kjernefysiske anlegg. 27. mars 2017
joshua mathews
Forskere ved MIT Nuclear Reactor Laboratory har utarbeidet en ukonvensjonell plan for å akselerere utviklingen av en liten, trygg, billig atomreaktor: de ønsker å bygge en prototype som piggybacks på deres eksisterende anlegg.
Siden den planlagte demonstrasjonsreaktoren på én megawatt ikke ville være i stand til å opprettholde en fisjonsreaksjon på egen hånd, mener forskerne at de kunne unngå å bygge en frittstående eksperimentell prototype, som Nuclear Regulatory Commission generelt krever. Denne nettstedvalg og lisensieringsprosessen kan ta et tiår eller lenger, så håpet er at denne tilnærmingen kan koste hundrevis av millioner dollar mindre og ta halvparten så mye tid å bygge.
Universitetslaboratoriet driver en seks megawatt lettvannkjølt forskningsreaktor på nordvestsiden av campus, plassert i en pulverblå stål- og betongbegrensningsbygning. Det foreslåtte subkritiske anlegget vil bli bygget ved siden av den sekskantede kjernen, og ta over et par medisinske bestrålingsrom som en gang ble brukt til eksperimentell kreftbehandling.
Lin-wen Hu , hovedforskeren ved MIT Nuclear Reactor Laboratory, utviklet forslaget for det subkritiske anlegget.'
Den vil være omtrent halvparten så stor som en typisk demonstrasjonsreaktor og vil være avhengig av nøytroner generert av hovedreaktoren for å sette i gang fisjonskjedereaksjonen i drivstoffet. Det betyr at prosjektet sannsynligvis vil kreve bare en endring av den eksisterende tillatelsen på MITs reaktor, som ble online i 1974, sier Lin-wen Hu , hovedforskeren ved laboratoriet og forslagets utvikler.
Forskerne ønsker spesifikt å teste design for en liten, transportabel smeltet-salt-kjølt reaktor, beregnet for off-grid formål som å generere elektrisitet til avsidesliggende landsbyer eller arbeidsplasser. Smeltesaltreaktorer, først undersøkt på 1950-tallet, er gjenstand for økende interesse på feltet på grunn av potensialet de gir for større sikkerhet og lavere kostnader sammenlignet med tradisjonelle kjernekraftverk.
Det subkritiske anlegget kan eller ikke til slutt eliminere behovet for en prototype før de flyttes til en fullskala reaktor, avhengig av om testresultatene og andre analyser tilfredsstiller sikkerhetsbekymringene til regulatorer. Men uansett bør det gi viktige data om gjennomførbarheten av denne tilnærmingen, noe som potensielt gjør det lettere å sikre midlene og godkjenningene som er nødvendige for å flytte prosjektet videre.
Hvis alle må vente på at noe skal bygges med milliarder av dollar i fare, vil det bare holde oss tilbake, sier Hu.
En operatør jobber i reaktorkontrollrommet.
Et kontrollpanel ved reaktorlaboratoriet.
Det store håpet er at testanlegget kan hjelpe til med å sette i gang avanserte reaktordesign i USA, der kjernefysisk forskning har haltet etter bekymringer over sikkerhet, en lang historie med boondoggles og skremmende regulatoriske krav. Det er en økende frykt for at nasjonen mister sin lederposisjon i sektoren, spesielt ettersom Kina pløyer videre med et ambisiøst program for konstruksjon av kjernefysiske anlegg og forskning på avansert reaktordesign.
David Petti, sjef for atomforsker ved Idaho National Laboratory, er skeptisk til at Flyktninghjelpen vil se på dette som en erstatning for en frittstående prototype, som vanligvis kreves underveis for å bygge en fullskala reaktor. Men han tror at en eller annen versjon av denne tilnærmingen uansett vil være nødvendig for å gi Flyktninghjelpen nok selvtillit til å signere på en hvilken som helst prototype av smeltet salt-reaktor. Han legger til at tidlige diskusjoner er i gang for å evaluere om lignende prosjekter kan utvikles rundt reaktorer ved nasjonale laboratorier, inkludert Idaho og Oak Ridge, under et Department of Energy-program etablert for å gi teknisk støtte til private atomselskaper. Men det er rett og slett mer plass på MIT-anlegget, noe som betyr at prosjektet kan bli betydelig billigere og enklere der, sier Petti.
Dette kan potensielt være en mye mer effektiv tilnærming, sier han. Det er en unik evne som jeg tror må utforskes, og som virkelig kan hjelpe teknologiutviklingen av dette konseptet.
Laboratoriet bruker robotarmer for å manipulere testmaterialer.
Et innelukket rom for testmaterialer som har vært utsatt for stråling.
Smeltet-saltreaktorer anses som iboende tryggere og mer stabile enn konvensjonelle design. Å bruke salter i stedet for vann som kjølevæske betyr at reaktorene kan operere ved høyere temperaturer og ved omgivelsestrykk. Dette forbedrer effektiviteten, reduserer kostnadene for inneslutning og muliggjør kjøling selv i tilfelle strømtap. Startups som Transatomic , Terrestrisk energi , og Cairo Power prøver alle å utvikle versjoner av denne neste generasjons atomteknologi.
MIT-laboratoriet har til hensikt å begynne å lete etter finansieringskilder neste år, potensielt inkludert Department of Energy eller oppstart av kjernekraft. Avhengig av hvor interessen kommer fra, kan den gå videre med sitt eget forskningsprogram eller samarbeide med selskaper som ønsker å teste designene deres.
Prosjektet er beregnet til å koste rundt 15 millioner dollar før kostnadene for drivstoff, sier David Moncton, direktør for MIT-laboratoriet.
En indikatorlampe signaliserer når eksperimenter er i gang.