Veilige, massaproduceerbare nucleaire reactoren op vrachtwagenbasis

Een nieuw Zeer-klein, Lang-leven en Modulair (VSLLIM) reactorontwerp is ontwikkeld aan het Institute for Space and Nuclear Power Studies van de Universiteit van New Mexico. Het biedt passieve werking en verval van warmteafvoer en redundante regeling om het veilig weg te laten lopen.

Tijdens nominaal bedrijf en na stillegging wordt de VSLLIM-reactor gekoeld door natuurlijke circulatie van vloeibaar natrium in het vat (Na), dat wordt ingeschakeld met behulp van in-vat schoorsteen (1 – 2 m lang) en schroefvormig opgerolde buizen Na-Na warmtewisselaar, geplaatst aan de bovenkant van de downcomer.

De reactor kan 1.0 – 10 MWth genereren, afhankelijk van de hoogte van de schoorsteen en het HEX-ontwerp, bij een gemiddelde splijtingsdichtheid tot 23.47 MWth / m3. De VSLLIM-reactor kan potentieel continu werken, zonder te tanken voor respectievelijk ∼92 en 5.9 vol vermogen jaren (FPY) en iets onder de atmosferische druk, vanwege de lage natriumdampspanning.

De kern is geladen met zeshoekige samenstellingen van brandstofstaven met UN verrijkt tot 13.76%, en heeft onafhankelijke systemen voor noodstop en nominale controle.

Hoogtepunten van het SLIMM-ontwerp

• Loop passief veilig weg
• kleiner dan een verzendcontainer
• in de fabriek in massa produceerbaar
• Een smal en klein ontwerp zou op raketten kunnen passen voor ruimtetoepassingen

Maar liefst 10 – 30-eenheden kunnen stapsgewijs worden ingezet op een enkele locatie, evenredig met de toename van de elektriciteitsvraag, voor een totale elektriciteitsproductie van de installatie tot 120 MWe.

Deze VSLLIM-centrales kunnen ook worden geïntegreerd in een gedistribueerd of centraal netwerk, met hernieuwbare energiebronnen, of alleen worden gebruikt. Ze kunnen ook zowel elektriciteit als proceswarmte leveren voor industrieel gebruik en stadsverwarming.

Het heeft ook twee onafhankelijke systemen voor veilige passieve verwijdering van vervalwarmte na uitschakeling en na een onwaarschijnlijke storing van HEX in het vat. Dit zijn vloeibare metaalwarmteleidingen (LMHP's) ingebed in de wand van het primaire vat en natuurlijke circulatie van omgevingslucht langs het buitenoppervlak van de wand van het wachtvat.

De LMHP's zijn thermisch gekoppeld aan thermo-elektrische elementen voor het genereren van 10's van kW hulp DC-vermogen, onafhankelijk van on-site en off-site bronnen, zowel tijdens nominale reactorwerking als na uitschakeling. Het natriumkoelmiddel komt bij 610 K de snelneutronenergiespectrumkern binnen en verlaat het bij ≤755 K, afhankelijk van het thermische vermogen van de reactor. Bij deze temperaturen is Na compatibel met de HT-9 Ferritic-Martensitic staalbekleding, kernstructuur en reactorvat.

Lees hier het hele verhaal ...