Molten Salt Reaktörleri (MSRs) giderek daha yüksek sıcaklıklarda, daha düşük basınçlarda ve sürekli yakıt işlemesinde kullanılan en umut verici gelişmiş nükleer teknolojilerden biri olarak kabul edilir, MSR'lerin nasıl çalıştığını, dünya çapındaki mevcut kalkınma durumunu ve daha önce devam eden zorlukları araştırır.

Molten Salt Reaktörler Nedir?

Molten Salt Reaktör, birincil soğutucusu ve sık sık sık yakıtın kendisi olan nükleer fission reaktör türüdür, 1950'lerde ve 1960'larda kullanılan sağlam yakıt çubuklarının aksine, Molten Salt Reaktör Deneyi (MSRE) tarafından yapılan fissile materyali doğrudan 1965'te yapılan 49,000 sıvı işleme işlemine başarıyla uygulanmıştır.

MSR'lerin iki ana ailesi var: termal-spectrum grafiklerinin yanı sıra (MSRE ve birçok mevcut konsept gibi) ve hızlı tahmin edilen tasarım, no moderator kullanarak sıvı tuz kullanmayı veya tonyumun temel konseptini iki yakıt taşıyıcısı ve serin bir şekilde paylaşıyor. - Yakıt tuzları (çoğulu 1400 $) - floro floralar veya zirkonlar için yüksek çözünürlükte veya muzin azaltılması için - yüksek çözünürlükte - yüksek çözünürlükte - yüksek çözünürlükte - yüksek çözünürlükte - yüksek çözünürlükte bir basınç artışı sağlar.

Molten Salt Reaktörleri Nasıl Çalışır

Tipik bir termal MSR'de, yakıt tuzları bir grafikte moder çekirdeği ile akışlar, fission meydana gelir. Grafikte yavaşlar, ısıtılır, ısıtılır, zincir reaksiyonu korur.Kırsal tuz (tipik olarak yaklaşık 650-700 °C) sonra çekirdek ve transferleri ısıtılır.

Birincil döngü, yakın atmosfer basıncında çalışır, çünkü tuz yüksek kaynatılır, yüksek sıcaklıklarda bile kaybolmasını engeller. Donmuş bir tel - sıvının katı bir soğutma parçası - bir pasif güvenlik cihazı olarak yapılır: eğer reaktör enerji kaybederse, taklit erir ve tuz altktik çöp tanklarına girer, otomatik olarak tepkiyi kapatır.

Molten Salt Reaktörlerin Anahtar Faydaları

Geliştirilmiş Güvenlik

MSR'lerin en çok alıntı avantajı, reaktör gücünün azalması ve doğal olarak yüksek basınç kaybının büyük bir basınç kaynaklı bir kazadan kaynaklanan büyük bir serbest bırakma olasılığını ortadan kaldırır: Bir pompa kaybı veya güç kaybı durumunda, yakıtın aşırı soğuk hava kirliliğini azaltır ve doğal olarak daha düşük tankları azaltır.Bu, LWR'lerin üzerindeki temel bir güvenlik olasılığını ortadan kaldırır.

Yüksek Verimlilik ve Yüksek Sıcaklıklar

MSRs, yaklaşık 300 °C ile 800 °C arasında sıcaklıklarda çalışır, LWRs için yaklaşık 300 °C ile karşılaştırılır. Bu yüksek sıcaklık, yüksek sıcaklıklı elektroliz veya termokimyasal çevrimleri geliştirir, MSRs'a termal efficilere, kimyasal bitkilere ve çeliklere izin verir.

Uzun Canlı Nükleer Atık Azaltıldı

MSRs, yüksek seviyeli atıkların hacmini ve toksisitesini büyük ölçüde azaltacak potansiyele sahiptir. Çünkü fission ürünleri sürekli olarak kaldırılabilir, reaktör yakıt seviyelerinin yüzlerce yıldan daha yüksek bir yüzdesi - bazı hızlı tahmin edilen tasarımlarda% 95'i - LWR yakıt döngüsünden az sayıdaki plutonyum ve küçük eylemlerle tüketilebilir.

Yakıt Flexability ve Sürdürülebilirlik

MSRs, uranyum yakıtı ile sınırlı değildir. Dünya'nın uranyumundan daha fazla bol miktarda tasarruf sağlar ve bu nedenle Hindistan, Avustralya, Brezilya ve Birleşik Devletler gibi ülkelerde bulunur.

Proliferasyon Direnişi

Geleneksel yakıt çevrimleri ile karşılaştırıldığında, MSRs, belirli bir prodüktif direnç özellikleri sunuyor. Online yakıt işleme sıvı tuzları işlemek ve işlemekte olan güçlü bir kumar makinesi ile kesintiye uğramak, böylece silahlanmanın zorluğuna ek olarak, MSRs, yıllardır yakıt dağıtma ve ilişkili prodüksiyon risklerini azaltmak için tasarlanmıştır.

Thorium MSRs'ta Yakıt Döngüsü

Kırk yakıt döngüsü özellikle MSR'lere karşı iyi bir şekilde uygun, çünkü sıvı yakıt sürekli olarak protactinium-233'ü ortadan kaldırır ve bu da 27 gün boyunca sıvı yakıtı yarı yakıtlı bir reaktörle doldurur.

MSRE gibi erken deneyler, uranyum-235, şu anki Çin, Hindistan ve birkaç özel şirket, otuzlu nükleer enerji gelişimi için son derece planına sahiptir.

Mevcut Geliştirmeler ve Anahtar Projeler

MSR geliştirme şimdi küresel bir çabadır. Uluslararası Atom Enerji Ajansı (IAEA) dünya çapında 100 MSR ile ilgili projeler üzerinde takip etmektedir, ticari gösterilere yönelik erken konsept çalışmalardan şunları içerir:

  • [FONT:0) Çin Bilimler Akademisi (CAS) hem sıvı yakıt (TMSR-LF) hem de sağlam yakıt (TMSR-SF-SF) tasarımları için 10 MWe pilotu - 2030'da işletmeyi hedefliyor.
  • [FONT-FES] ABD: [[FONT-FHR) Birçok şirket önemli programları var. [FONTD:2).Kairos Power), Kairos'un test reaktörünü Oak Ridge'de, Tennessee.FL:4T) kullanarak, ABD'de (PCT) bir nükleer santral (NRC) kullanılarak yapılan bir teste göre, ABD'de speratif bir sistemle birlikte) bir araya geliyor.
  • [FONT:0)Canada: [Dönetici: 0:1] Terrestrial Energy'nin IMSR'si Kanada'daki en gelişmiş MSR konseptidir ve CNSC, Yeni Brunswick'te lisanslamanın 1 aşamasını tamamladı.
  • [FONT:0]Denmark:[Denmark:[DenT:2)Seaborg Teknolojileri) Kompakt bir molten tuz reaktörü (CMSR) eşsiz bir barge-toplanmış birimlere dayanan. onların tasarımı, tritium yakalama için bir sodyum Hidroxide kimyasal tedavi kullanır.
  • [FONT=0]Birleşik Krallık: [DÜDÜDÜDÜDÜSTÜRKİYE, GÖRÜŞÜNÜSTÜRKİYE BÖLÜMÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ: 0,5.
  • [FONT=0] Japonya, Rusya ve Fransa: Japonya'nın FUJI MSR projesi araştırma işbirliğine devam ediyor. Rusya'nın molten tuz araştırma reaktörü (ZhRC) var ve MSR'leri yakmak için araştırıyor.

Ek bilgi, Dünya Nükleer Birliği'nin MSR sayfasında ([Dönemli) bulunabilir ve proje bazlı siteler ).

Zorluklar MSR Deployment

Malzemelerin korozyonu

Yüksek sıcaklık, radyasyon ve kimyasal olarak agresif molten tuz kombinasyonu reaktör malzemeleri üzerinde aşırı talepler taşır.Otelif N, yüksek çözünürlükte bir nikel bazlı süperalloy, yüksek alaşımların veya seramik kaplamaların gerektirdiği için yeterli korozyon direnci göstermiştir. Karbondioksit ve silikon (SiC) daha hızlı-spektif malzemeler için incelenir, ancak malzemeler daha uzun süreli bir araştırma alanı gerektirir.

Salt Chemistry ve Fission Ürün Yönetimi

MSRs, minimum oksijen, su ve sulfür kirliliğini önlemek için son derece saf tuz gerektirir. tuz Radyosal olarak, hangi yönetilmelidir. Fission ürünler, yüksek sıcaklıklarda metaller gibi, diferansiyel metaller, tritium yakalama veya atık işlemesi için yol açabilir.

Düzenleme Challenges

MSR, LWRs ile onlarca yıllık tecrübeye sahip değil, ancak NRC henüz MSR için genel bir düzenleyici çerçeveyi tamamlamadı, ancak bu, yasal düzenlemelerle ilgili olarak, yasal düzenlemelerle ilgili olarak, yasal düzenlemelerle ilgili olarak, LWR'ler için uzun yıllar boyunca bir deneyim sağlamalı ve eşsiz yakıt çevrimleri (online yeniden işleme) sağlamamıştır.In Canada, Terrestyum Enerji, kaza kaynak şartlarını tanımlamayı planlamaktadır.

Ekonomi ve Ticari Viability

MSRs hala pre-kommercial, gösterilmiş inşaat ve işletme maliyetleri ile. İlk-of-a-sp (FOAK) maliyetleri genellikle özel malzemelerden, yeni tedarik zincirlerinden ve uzun lisanslamalarından dolayı yüksek. MSR'nin seviyesi bilinmeyen ve üretim ekonomilerine bağlı olarak, özellikle küçük modüler tasarımları için.

Yakıt Kullanılabilirliği ve Tedarik Zinciri

Yüksek hacimli uranyum (HALEU) veya thorium yakıtı için mevcut tedarik zincirleri sınırlı değildir. Thorium şu anda birincil ürün olarak mayınlanmaz; aynı zamanda nadir bulunan sıcak madenlerin ve ekipmanların ürünüdür, aynı zamanda sermaye maliyetlerine de katkıda bulunabilir.

Future Outlook ve Clean Energy ile entegrasyon

MSRs, önümüzdeki on yıllar içinde bunları tamamlayabilmeleri için beklenmiyor, özellikle de düşük sıcaklıklı üretim gibi, yüksek sıcaklıklı elektrolitler için ideal ortaklar yapıyor. MSRs aynı ısı da ısıtma için kullanılabilir.

Birkaç ulusal yol haritası, 2020'lerin sonlarında ilk ticari MSR protestolarını 2030'a kadar gerçekleştirmiştir. ABD Enerji Bakanlığı, 2030'un sonlarında bir gösteri için amaçlayan MCFR projesini finanse etti.

MSR'lerin yenilenebilir enerji şebekeleri ile entegrasyonu umut vericidir. Çünkü MSRs, tuz ve geleneksel büyük LWR'lerden daha esnek bir şekilde yükselebilir (örneğin, MSR'ler, güneş ve rüzgar nesli tarafından hükmedilen düşük karbonlu bir şebeke için potansiyel bir omurga sağlar.

Daha uzun vadede, thorium MSRs, minimum atıklarla yüzyıllardır temiz enerji sağlayabilir, onları sürdürülebilir enerji karışımının önemli bir parçası haline getirir. Zorluk, ekonomik rekabetçi bir endüstriye giden, büyüyen küresel ilgi ve önemli özel ve kamu yatırımları ile, önümüzdeki on yıl MSR teknolojisini ölçeklendirmeye çalışır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Molten Salt Reaktörler nükleer reaktör tasarımında temel bir değişim temsil ediyor, birçok güvenlik, atık ve ekonomik sınırlamanın, çeşitli ülkelerde gelişmenin hızlarının, yüksek işletme sıcaklıklarının ve atık azaltımı yeteneklerinin bir parçası haline geldiğini gösteriyor. Dünyanın derin dekarbonizasyon, bilim, düzenleyici onay ve ekonomik gösterilerde kalmasına rağmen, birçok ülkedeki gelişmelerin hızlanması, MSRs gibi gelişmiş reaktörler de araştırmaların önemli bir parçası olabileceğini gösteriyor.