Η General Atomics Electromagnetic Systems ολοκλήρωσε τη φάση του σχεδιασμού για έναν νέο ταχύ αντιδραστήρα ψύχεται με αέριο ήλιο, προωθώντας το έργο προς τον προκαταρκτικό σχεδιασμό και την ωρίμανση της τεχνολογίας.
O σχεδιασμός του αντιδραστήρα
Αυτό το ορόσημο διατηρεί την εταιρεία σε καλό δρόμο για μια πιθανή επίδειξη της τεχνολογίας τη δεκαετία του 2030. Ο σχεδιασμός του αντιδραστήρα ήταν ένα από τα τρία έργα σχεδιασμού πρώιμου σταδίου που επιλέχθηκαν για υποστήριξη στο πλαίσιο του Προγράμματος Επίδειξης Προηγμένων Αντιδραστήρων του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.
Χρησιμοποιώντας καύσιμο HALEU τυλιγμένο με καρβίδιο του πυριτίου
Ο προτεινόμενος Γρήγορος Αρθρωτός Αντιδραστήρας (FMR) έχει σχεδιαστεί για να παράγει 44 μεγαβάτ σταθερής ηλεκτρικής ενέργειας, καταλαμβάνοντας μια έκταση περίπου 0,2 στρεμμάτων.
Το σύστημα χρησιμοποιεί καύσιμο ουρανίου χαμηλού εμπλουτισμού (HALEU) υψηλής ανάλυσης τυλιγμένο με καρβίδιο του πυριτίου, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να αντέχει σε θερμοκρασίες διπλάσιες από τις επενδύσεις καυσίμου που χρησιμοποιούνται σήμερα σε τυπικούς αντιδραστήρες ελαφρού ύδατος.
Μετά την ολοκλήρωση του σχεδιασμού, η General Atomics υπέβαλε συγκεκριμένα έγγραφα αδειοδότησης στην Επιτροπή Πυρηνικής Ρύθμισης (NRC) των ΗΠΑ. Αυτές οι υποβολές περιλαμβάνουν τα Κύρια Κριτήρια Σχεδιασμού και την Περιγραφή του Σχεδίου Διασφάλισης Ποιότητας.
Ταυτόχρονα, πρωτότυπες ράβδοι καυσίμου που κατασκευάστηκαν κατά την προηγούμενη φάση σχεδιασμού υποβάλλονται επί του παρόντος σε δοκιμές ακτινοβολίας στο Εθνικό Εργαστήριο του Άινταχο για την πειραματική επαλήθευση της δομικής τους ακεραιότητας.
Προσφέροντας λειτουργική ευελιξία
Το FMR αναπτύσσεται ως αρθρωτή μονάδα που προορίζεται για εργοστασιακή κατασκευή και επιτόπια συναρμολόγηση. Ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό του σχεδιασμού είναι η ικανότητά του να συνδυάζεται με ένα σύστημα ψύξης αέρα. Αυτή η διαμόρφωση εξαλείφει την απαίτηση για πηγή νερού, επιτρέποντας ενδεχομένως την ανάπτυξη σε άγονες ή απομακρυσμένες γεωγραφικές τοποθεσίες όπου οι παραδοσιακοί υδρόψυκτοι αντιδραστήρες δεν μπορούν να λειτουργήσουν.
Κατά τη φάση της σύλληψης, η ομάδα μηχανικών διεξήγαγε διάφορες δοκιμές μοντελοποίησης και εργαστηριακής κλίμακας για να επαληθεύσει την απόδοση βασικών συστημάτων ασφαλείας και λειτουργιών καυσίμου.
Αυτή η διαδικασία περιελάμβανε την κατασκευή δειγματοληπτικών ράβδων καυσίμου που ταιριάζουν με τις προδιαγραφές που προβλέπονται για τον τελικό σχεδιασμό του FMR. Η χρηματοδότηση από το Υπουργείο Ενέργειας διευκόλυνε τις συνεργασίες με ακαδημαϊκά ιδρύματα και εθνικά εργαστήρια για την επικύρωση αυτών των τεχνικών πτυχών.
Οι μελλοντικές προγραμματισμένες δραστηριότητες περιλαμβάνουν περαιτέρω δοκιμές που σχετίζονται με την ασφάλεια και τη συνεχή ανάπτυξη εξαρτημάτων του συστήματος μετατροπής ενέργειας, οδηγώντας σε μια τελική φάση σχεδιασμού που θα περιλαμβάνει κατασκευή και μη πυρηνικές δοκιμές.
Εξελίξεις στην τεχνολογία επένδυσης καυσίμου
Σε μια σχετική εξέλιξη σχετικά με την επιστήμη των υλικών, η General Atomics Electromagnetic Systems ανέφερε προηγουμένως πρόοδο στην τεχνολογία επένδυσης πυρηνικού καυσίμου. Η εταιρεία επιβεβαίωσε ότι οι δοκιμές της κατοχυρωμένης με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, τοπικής μεθόδου σύνδεσης καρβιδίου του πυριτίου (SiC) κατέδειξαν ανθεκτικότητα υπό διαβρωτικές συνθήκες νερού, σύμφωνες με εκείνες που υπάρχουν σε πυρηνικούς αντιδραστήρες πεπιεσμένου νερού.
Αυτή η τεχνολογία, που αναφέρεται ως SiGA, χρησιμοποιεί ένα σύνθετο υλικό καρβιδίου του πυριτίου που προορίζεται να αποτελέσει τη βάση ράβδων καυσίμου ικανών να αντέξουν θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τα όρια των υλικών που χρησιμοποιούνται σήμερα.
Η πολυστρωματική σύνθετη δομή επένδυσης έχει σχεδιαστεί για να παρέχει ανθεκτικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες τόσο για τα τρέχοντα όσο και για τα μελλοντικά συστήματα αντιδραστήρων.
www.worldenergynews.gr
