ABD, dünyanın ilk hızlı spektrumlu erimiş klorür reaktörünü 2027’de test etmeyi hedefliyor.

ABD Enerji Bakanlığı’nın desteklediği nükleir deney, yeni nesil reaktörler için kritik işletme verilerini 2027’den itibaren sağlayabilir. Miş Klorür Reaktör Deneyi (MCRE), kalıcı fisyon koşulları altında çalışan hızlı spektrumlu erimiş klorür tuzlu reaktörü test etmeyi amaçlıyor.

Bu bilgilere göre, ABD Enerji Bakanlığı deneyin son geliştirme aşamasını hızlandırmak için ek maliyet paylaşımlı fon onayı verdi. Southern Company, Idaho Ulusal Laboratuvarı ve CORE POWER, bakanlığın İleri Reaktör Demostrasyon Programı aracılığıyla proje üzerinde işbirliği yapıyor.

Kaynakta yer alan bilgilere göre, konvansiyonel reaktörlerin aksine erimiş tuzlu reaktör tasarımları nükleir yakıtı sıvı tuzda çözebilir. MCRE, hızlı nötron spektrumuyla çalışan klorür bazlı bir sistemi inceleyecek.

Hızlı nötronlar, birçok konvansiyonel reaktörde kullanılan termal nötronlardan daha fazla enerji taşır. Bu fark, nukleir yakıtın davranışını ve reaktörün fisyonu nasıl sürdürdüğünü etkiler. Mühendislerin bu etkileri anlaması ve tasarımlarını iyileştirmesi için deneysel kanıta ihtiyacı var.

MCRE, kritikliğe ulaşan dünyanın ilk hızlı spektrumlu erimiş klorür reaktör deneyi olmayı hedefliyor. Kritiklik, bir reaktörün kontrollü nükleir zincir tepkimesini sürdürdüğü milat noktasıdır.

Modellerimiz gerçek dünya işletme kanılarıyla güçlendirildiğinde, gelecekteki reaktör tasarımcıları ve düzenleyiciler için belirsizliği azaltır.

Jess Gehin, Idaho Ulusal Laboratory Director Yardımcısı

Idaho Ulusal Laboratory, araştırmacılara reaktörün işletme sırasındaki davranışının doğrudan ölçümlerini toplamakta yardımcı olacak. Laboratuvar Müdür Yardımcısı Jess Gehin, mühendislerin şu anda bu reaktör tasarımının nasıl performans göstereceğini tahmin etmek için modellere güvendiğini belirtti.

Ölçümler geliştiricilerin simülasyon araçlarını doğrulamalarına ve mühendislik kararlarını değerlendirmelerine yardımcı olabilir. Aynı zamanda gelecekteki reaktör lisanslama çalışmalarına da yön verebilir; ancak düzenleyiciler yine de projeye özgü kanıtlara ihtiyaç duyacak.

İleri reaktör geliştiricileri, yeni tasarımları pazara getirmeden önce önemli teknik zorluklarla karşılaşıyor. Deneysel sonuçlar, mühendislerin daha büyük ve daha pahalı demostrasyonlara başlamadan önce belirsizlikleri belirlemelerine yardımcı olabilir.

MCRE, kalıcı fisyon sırasında yakıt davranışı ve reaktör performansına dair veri sağlayabilir. Bu bulgular geliştiricilerin tasarım seçimlerini değerlendirmesine ve gelecekteki projeler için daha güçlü teknik dayanaklar oluşturmasına yardımcı olabilir.

Southern Company, deneyi federal fonlanma ve özel sektör uzmanlığının nükleir araştırmayı nasıl ilerletebileceğine dair bir örnek olarak görüyor. Şirket Senior Vice President’i Mark S. Berry, işbirliğinin geliştiricilerin güvenilir ve uygun maliyetli enerji takibi sırasında teknik belirsizliği azaltmaya yardımcı olabileceğini söyledi.

Araştırma, elektrik üretimi dışındaki uygulamaları da destekleyebilir. Hızlı spektrumlu erimiş tuzlu sistemler nihayetinde endüstriyel enerji taleplerini ve medikal izotop üretimini destekleyebilir. Geliştiriciler ayrıca bu reaktörlerin kullanılmış nukleir yakıttan ek değer çıkarması mümkün olup olmadığını araştırıyor.

CORE POWER, nükleir tahrik operasyon sırasında gemi üzerinde karbon emisyonu olmadan uzun süreli güç sağlayabileceği için ticari denizcilikte potansiyel uygulamalar görüyor. CEO Mikal Bøe, şirketin MCRE’yi 2020’de inşa etmeye taahhüt ettiğini belirtti.

Bøe, hızlandırılmış programın kritikliği şimdi 2027’den erken hedeflediğini söyledi. Deney ticari yaygınlaşma için gereken mühendislik bilgisi, lisanslama yaklaşımları ve tedar zincirlerini belirlemeye yardımcı olabilir. CORE POWER ayrıca nukleir yakıt teknolojisindeki ilerlemeleri denizci nükleir gelişim çalışmalarına bağlamak istiyor.

Nükleir gücüyle çalışan ticari gemiler nihayetinde konvansiyonel deniz yakıtlarına alternatif sunabilir. Ancak yaygınlaşma, reaktör güvenliği, gemi entegrasyonu, düzenleme ve destek altyapısı üzerinde önemli çalışmalar gerektirecek.

MCRE’nin acil amacı bilimsel olup ticari değil. Deneysel sonuçları hızlı spektrumlu erimiş klorür reaktörlerinin gelecekteki denizci güç sistemleri dahil pratik uygulamalara ilerleyebileceğini belirlemeye yardımcı olabilir.