מולטן מלח תגובה (MSRs) מייצג מעמד טרנספורמטיבי של מערכות משקעים גרעיניות שבו הדלק מתמוסס ישירות לתוך תערובת מלח נוזלית.העיצוב הזה מבטל את הצורך באגן דלק מוצק וניצול קל, תוך סימול כיוונים דלק זורם היטב, ומאפשר תכונות בטיחותיות שונות.

רול ופיסיקה של ניוטרון Moderation ב MSRs

בכל כור גרעיני רוב האנרגיה העצום משוחרר באמצעות סדקים של איזוטופים כבדים כגון אורניום-235 או פלוטוניום-239.הנוטרונים המשוחררים מ fission יש אנרגיה ממוצעת של בערך 2 MeV (NV מהיר נויטרונים) כדי להיות נתפס ביעילות על ידי גרעינים מטושטשים, התנגשויות אלה חייב להיות איטי למטה לאנרגיות תרמיות (0.00) על ידי סגסוגת אטומה נמוכה יותר, כי יש צורך אטומית, על ידי אטומית, כי יש צורך אטומית, או גרף (חומרים) עם אטומית, כי יש צורך אטומית, כי יש צורך אטומית, כי יש אטומית, כי יש אטומית, כי יש צורך אטומית, על ידי אטומיתיקים, 000) עם אטומיתיקים, 000 אטומיתיקים, 000 אטומיתיקים, על ידי אטומיתיקים, על ידי אטומית, על ידי אטומית, על ידי אטומיתיקים, כי יש צורך סגסוגת כהה יותר, על ידי סגסוגת כהה יותר, כי יש צורך אטומיתיקים, כי יש צורך אטומיתיקים, 000 אטומיתיקים, 000 אטומיתיקים, 000 ⁇ אטומי

Thermal-Spectrum vs. Fast-Spectrum MSRs

באמצעות משפחות מנטרות יכולות לפעול בספקטרום תרמי או נויטרונים מהיר.התמונים הספקטרום ה-MSRs - כגון המעבדה הלאומית של Oak Ridge ההיסטורית (ORNL) מולטן מלח תגובה (MSRE) ומטרות עכשוויות של חברות כמו FLT:0Trestrial EnergyFLT:1 - נדרשה שיטה להאט ערפילית-Rrum מציעה בדרך כלל פיזור חשמלי נמוך יותר.

חומרים מרכזיים עבור MSRs

כמה חומרים נחשבו – ובמקרים מסוימים נבדקו – על מנת לנטרול ניטרון בסביבות מלח מלוטש.כל מועמד מגיע עם שילוב ייחודי של תכונות גרעיניות, תרמיות, כימיות ומכניות.

גרפיט

Grapharianite הוא עד כה המנוי המלומד ביותר עבור ספקטרום תרמי MSRs.זה צורה גבישית של פחמן עם ספיגת נויטרונים נמוכה (שטחי ספיגה מדרגה שנייה של -0.003 barns), כוח מתפתל גבוה, ומוצרים מעולים מוליכות תרמית יכול לעמוד בטמפרטורות עודף של 1000 מעלות צלזיוס תחת תנאים אינרציה או צמצום, מה שהופך אותו תואם עם שפעת חמה או גרף יעיל של מלח.

Beryllium

Beryllium (Be) ו- תחמוצת שלה (BeO) הם מודולרים חזקים בגלל מצב המסה האטומי נמוך מאוד של beryllium, ו-Nutron ספיגה חוצה-מחלקה (0.007 נביחות עבור Be, 0.009 barns for BeO) יש גם נקודת היתוך גבוהה (25 ° C) ו מוליכות תרמית נחשבה כצורה עבור טמפרטורות גבוהות במיוחד עבור סגסוגת מתכת (Ride-Ric) או חום (Ride) או mulrelirelirelirelirelirelirelister) במיוחד עבור .

אור ומים כבדים

למרות מים הם מתווך נפוץ LWRs, השימוש שלה ב MSRs מוגבל על ידי הטמפרטורה התפעולית הגבוהה של מלח (בדרך כלל 500 - 700 מעלות צלזיוס) מים מתוחים ידרוש כלי שיט כבדים ומכניס סיכון של תגובות כימיות של קיטור אל מחוץ לתחום (hydrolysis) ללא עיצוב MSRR מסחרי מסתמך כיום על מים כצורה של קוהור, אבל כמה מושגים לחקור את הרעיון של צריכת מים מבודדת (Ric) עם תוספת נמוכה יותר מחוספסה) אך ניתן להפעיל את אותם חומרים מחוספסה (Ricolicericeric) אך יכול להפעיל את זההההה 2D2Dicives) אך לא יכול להיות מופחתת (Ricived) עם עיצוב MSRic פחות מגובה עם טיפול אורגני נמוך יותר מגובהוריד (דלקת ריאות).

חומרים משתנים

החוקרים חוקרים באופן פעיל את מערכי האלטרנטיבה שיכולים להתגבר על המגבלות של גרפיט ודבורליום.

  • (FLT:0) מיטל hydrentiidesFLT:1 (למשל, zirconium hydride, ZrH): אלה יש צפיפות מימן גבוהה ויעילות ממתינות מעולה, אבל הם נוטים לאובדן מימן בטמפרטורות מעל 500 מעלות צלזיוס וניתן לתקוף מבחינה כימית על ידי מלחי פלואוריד.
  • (FLT:0) zirconia stabilized (YSZ) irveFLT:1: קרמיקה עם יציבות כימית טובה וקליטת נויטרונים נמוכה, אם כי הכוח המסובך שלה הוא הרבה יותר חלש מאשר גרפיט או beryllium. YSZ יכול לשמש כמשקף מבט מהיר או בעיצובים היברידיים.
  • (FLT:0)Boron-carbide מבוסס מטבוליות: בעוד בורון סופג ניטרון חזק, חומרים כגון B4C ניתן להשתמש בהם כבשר רעלים בוערים או כגורם בקרה, לא כפועל קבוע.

אתגרים מרכזיים עבור ניוטרון מנדסרים ב MSRs

האתגר היחיד המגדיר ביותר עבור מודורס MSR הוא הסביבה העוינת שבה הם חייבים לתפקד: עתיר גבוה, קרינה-מבורדת, מלח מלוטש זורם, תוקפני מבחינה כימית.

תאימות עם מולטן מלחים

חומרים ממריצים רבים המבצעים היטב בכורות דלק מוצק (למשל, גרפן בטמפרטורה גבוהה) פגיעים להתקפה על ידי פלואוריד או מלחים כלורידים. Graphite, למשל, ניתן לשלב על ידי סטיות פלואורריד אם מלח נשאר מושעה מספיק כדי להפחית את רמת הלחץ של כדור הארץ.

נזקי קרינה ושינויים ממדיים

[Nutrons and gamma קרני פצצות חומרים מודולרים, פיזור אטומים מאתרי הנקה שלהם. in גרפן, זה גורם נפיחות aisotropic (אפקט מזיק) שיכול לפצח בלוקים מודולריים ולעוות את הגיאומטריה הליבה. at High Fluences, גרפן מגיע לנקודה "להיפך" שבה נפיחות, מוביל לכווץ ולחץ נוסף.

מתח חמקמק ומכני

MSRs לפעול בטמפרטורות של 500 - 700 מעלות צלזיוס. חוסמי מודול או pebbles לחוות טמפרטורה ⁇ s כמו חום נוצר בתוכם (מ חימום gamma, ובמידה קטנה, מ נייטרונים להאט למטה) הלחץ התרמי הזה, בשילוב עם חומרים עמידים מונעים על ידי דלקת ריאות ונפיחות, יכול להוביל לפצח.

כלכלה ניוטרון ותפיסה פרדוקסטית

כל חומר מתווך סופג כמה נויטרונים - כמה מאות של ברונל עבור גרפיט ודבורלילון, אבל הרבה יותר גבוה עבור חומרי המכיל מימן - אפילו הפסדים קטנים אלה יכולים להשפיע באופן משמעותי על כלכלת נויטרונים של ספקטרום תרמי של MSR, אשר כבר סובל מדלקת יתר פחות מאשר LWR טיפוסי כי הדלק מתמוסס ומופץ באופן מתמשך אם שיטות תחבורה תרמיים יותר מדי, עשוי להיות מצמצם את הפחתת כמות של צינורות.

הרעלים של המוצר ו"בעיית Xenon"

ב-spectrum MSR, חלק מהמוצרים המפחידים - בעיקר xen-135 - נולדים ונשארים במלח. Xenon-135 יש צומת צלב עצום של נייר (2.7 × 106 נביחות עבור מחסנים תרמיים) באופן יעיל, מלח מבוזר ביצע xen מתוך הליבה, מזרז את ההשפעה התרמית שלו, אם הוא יכול להיות מכווץ באופן דרמטי xvrexer.

הזדמנויות חדשניות ודרכים מחקר

למרות המכשולים, התגמולים הפוטנציאליים של ספקטרום תרמי מוצלח MSR (כולל גידול תלמי יעיל, בזבוז מופחת ובטיחות טבועה) ממשיכים לעורר פתרונות יצירתיים.כמה כיוונים מחקר מבטיח לעצב מחדש את התחזית עבור מוני נויטרונים ב MSRs.

גרפיטי גרפיט ו-Coosites

Graphite נשאר המכשול המעשי ביותר לטווח ארוך, כל כך הרבה מאמץ מתמקד בשיפור יכולת המלח וההתנגדות לקרינה שלו.גישה אחת משתמשת בשכבה כימית של סיליקון (CVD) של carbide (SiC) על פני השטח הגרף כדי לחסום מלח באגרסיביות.עוד שימוש בציפוי אלומיניום דומים לאלה המשמשים חלקיקי דלק TRSA.

Beryllium Alternatives and Hybrid Materials

מכיוון שדבוריום הוא נדיר ו רעיל, החוקרים מחפשים מודורסים ממזגנים משולבים.לדוגמה, "צוואר" של חלקיקים ב- BeO מפוזרים במריצה ניקל או סיליקון יכול להפחית את מלאי beryllium תוך שמירה על חלק מהיתרונות המסובכים FLer FL.R. ample perimind (Ricialerium-fluoride) כמו גם קידוד קירור ו-Rivicerolird) הופך להיות מאתגר גרף נמוך יותר.

משתנים נוזליים ועיצובים נפרדים

במקום להציב מתווך מוצק בתוך הליבה, כמה מעצבים מציעים להפיץ נוזל מימן עשיר באמצעות אזור מתווך של המכשול.זה יכול להיות מלח מלוטש המכיל תרכובות מימן כל כךלול (למשל, LiH מתמוסס מלח פלואוריד), למרות תערובת אלה הם אגרסיביים מבחינה כימית ויש להם נקודות ממיסה גבוהה מאוד, נפרדות של אור מחודד או כבד יכול להחליף את ה-Fal כדי למנוע את ההתחממות של 2.

עיצוב אופטימיזציה באמצעות תאומים דיגיטליים ו-AI

כלים חישוביים מודרניים מאפשרים למעצבי כור לחקור את המרחב הפרמטר העצום של גיאומטריה מודולרית, מיקום, וקומפוזיציה חומרית יעילה יותר מאי פעם. גבוה נאמנות מונטה קרלו קודים יחד עם מודלים תרמיים של יישום סופי יכול לדמות את כל החיים של בלוק גרפיטי תחת אי-ההההדה. אלגוריתמים בינה מלאכותית משמשים אפילו לחפש צורות אופטימליות של מודולים כי למקסם את הכלכלה הניטריאלית בעוד minim מזרז את הגישות ההתפתחות הדיגיטלית האית של אלה.

בטיחות ושיקולים רגולטוריים

השלמות של המנטרף משפיעה ישירות על בטיחות הכור.אם מארגן חסימת סדקים או שינויים, יחס הניטורן-מודולרינג עשוי להשתנות, שעלול לגרום לטיול כוח או אירוע קריטי מקומי.בנוסף, אם חומר המנטר מגיב ישירות עם מלח או עם האווירה (למשל, גרף טיפול לאחר אירוע של אובדן של גרף) עלול לכלול גרפים גרעיניים (Ricials) או פיזור (NCOry) גרף גרף של גרף (לדוגמה, כולל גרף של גרף Iulatory גרף Iulatory גרף) חומרים מתקדמים של גרף (כגון גרף Iulatory גרף Igirgirgirgrvgir).

עתיד Outlook: התפקיד של המנופים בעיצובים מתקדמים של MSR

בעשורים הבאים יראו מגוון של מפגינים MSR וצמחים מסחריים מוקדם.חלק, כמו הכור הנטוריד-קוע בטמפרטורה גבוהה (FHR) מושג, ישתמשו בbbles גרפיים מוצקים, מצופים כמו גם מארגן והובלת דלק (אחרות), כגון עיצובי MSR נוזלי מתעשיות אלסיום או עיצובים המבוססים על ידי קופנהגן, עשויים למנוע גרפים אגרסיביים (אוגן) במהירות גבוהה יותר, כדי למנוע אתגרימת חומרים מגנטיים (אוגן) מפני ספקטרום) למגמות מהירות גבוהה יותר, כגון לחץ דם (מפרקטיקאיים).

לסיכום, מנטרטורים של נייטרון הם אתגר טכני רב שנים ומקור של הזדמנות אסטרטגית עבור כורים מלח מלוטנים. בעוד הם מציגים תאימות חומרית, נזק קרינה ובעיות אכסון, הם גם מאפשרים שימוש יעיל של דלק דלקת קרום, ממציאי פיזקל תחתון, ואת הפוטנציאל לתכונות השקעה טבועות.