美国能源部支持五种先进核反应堆概念

2020-12-29 12:23:53

美国能源部(DOE)支持五个项目,以开发由私营企业在美国建造的先进核反应堆设计。根据先进反应堆示范计划(ARDP),美国能源部核能办公室的3,000万美元初始资金预计将在7年内增长至6亿美元,而工业将再提供20%的资金。

尽管在过去的几十年中,核电在西方一直不受欢迎,但对碳中和的未来的需求似乎激发了新一代先进反应堆的产生,这将与主导世界的轻水加压反应堆大不相同。 1950年代以来的核电工业。

美国能源部最新拨款的目标是促进反应堆的开发,以便在10到14年内部署,这种反应堆不仅设计更高效,运行更经济,而且本质上更安全运行,其设计使用了更坚固的燃料,并具有即使没有动力,也可以被动阻止反应堆熔化的冷却系统。

正在开发的五种反应堆概念包括位于加利福尼亚州阿拉米达的Kairos Power的爱马仕缩减规模试验堆。旨在导致建造商业规模的Kairos Power氟化物盐冷高温反应堆(KP-FHR),该先进的测试反应堆基于三结构各向同性(TRISO)颗粒燃料,并通过低压进行冷却氟化盐冷却液。

TRISO燃料呈颗粒形式,由铀,碳和氧组成,形成铀核,然后封装在三层碳和一层陶瓷中,以防止放射性废物的释放。然后将这些罂粟种子大小的谷粒一起收集成圆柱状颗粒或台球大小的球体,它们可以在气体或盐冷反应堆中承受高温。

第二个项目是西屋电气公司的eVinci微型反应器,它是一种热管冷却的微型反应器,是将于2024年完成的技术演示器的一部分。热管反应器通常由实心核组成,将燃油插入缸体的孔中。热管中包含一种液体,该液体会在芯蒸发时从芯中除去热量,然后将热量带到热交换器进行冷却和发电。

演示的目的是评估这种设计的风险,并确定如何提高热管系统的制造效率。

第三是弗吉尼亚州林奇堡的BWXT先进技术公司的BWXT先进核反应堆(BANR)。这是一种可运输的微型反应器,它也使用TSIRO燃料来实现更高的铀浓度,并且使用碳化硅基体来改进芯设计。

第四个是新泽西州卡姆登市Holtec政府服务处的Holtec SMR-160反应堆。这是一种基于轻水反应堆设计的小型模块化反应堆。模块化反应堆的优点是可以在工厂批量生产,并且可以通过在现场添加附加模块来实现可扩展性。

最后,在阿拉巴马州伯明翰的Southern Company Services,Inc.进行了熔融氯化物反应器实验。在这种1,200 MW临界快光谱盐反应堆设计中,燃料与熔融盐冷却剂混合在一起。反应在盐内部进行,使其保持熔融状态。熔融盐反应器效率更高,因为它们可以比常规反应器在更高的温度下运行。

"所有这些项目都将使美国加快时间表,在国内和全球范围内部署先进的核反应堆,这将提高安全性,并且建造和运行费用可承受,"美国能源部长丹·布劳耶特(Dan Brouillette)说。 "领导先进技术对国家的未来至关重要,因为核能在我们的清洁能源战略中发挥着关键作用。