Projektet gör det möjligt att generera energi med ett slags minireaktor, som kan kopplas till andra enheter för att möjliggöra drift som liknar en anläggnings
Bild: NuScale / Disclosure
Projekt som skapar en minikärnreaktor är ett hopp från försvarare av kärnenergi. Genom att dela en kärnkraftsanläggning i en serie mindre reaktorer kan dessa minianläggningar tillverkas i stor utsträckning och sedan placeras där de kommer att fungera, vilket undviker byggandet av ett gigantiskt komplex på plats. På grund av detta kan minireaktorer vara en lösning på de höga kostnaderna för att implementera och underhålla ett kärnkraftverk, förutom att tillåta designfunktioner som förbättrar dess säkerhet.
På fredag fick den första modulära minireaktorn en designcertifiering från U.S.Nuclear Regulatory Commission, vilket innebär att den uppfyller säkerhetskraven och kan väljas för framtida projekt som söker tillstånd och godkännande.
Projektet kommer från NuScale, ett forskningsföretag vid Oregon State University som fick en del betydande medel från US Department of Energy. Minireaktorn är en stålcylinder som är 23 meter hög och 5 meter bred och som kan producera 50 megawatt el. De föreställer sig att det skulle vara möjligt att bygga en anläggning med upp till 12 av dessa mindre reaktorer, som skulle placeras i en stor behållare, liknande de som används i nuvarande kärnkraftsanläggningar.
Den grundläggande designen är konventionell, med uranstänger för att värma vatten i en intern krets under tryck. Detta vatten överför sin höga temperatur till en extern ångkrets genom en värmeväxlingsspole. Inuti anläggningen skulle den resulterande ångan gå till en genererande turbin, svalna och cirkulera tillbaka till reaktorerna.
Projektet använder också ett passivt kylsystem så att ingen pump eller rörlig del behövs för att reaktorn ska fungera säkert. Den interna kretsen med tryck är organiserad på ett sätt som gör att varmt vatten kan stiga genom värmeväxlarna och sjunka tillbaka i bränslestavarna efter kylning.
I händelse av ett problem är reaktorn på samma sätt utformad för att automatiskt hantera sin värme. Kontrollstavarna - som kan lindas runt bränslestavarna, blockera neutroner och stoppa klyvningskedjereaktionen - hålls aktivt på plats ovanför bränslestavarna av en motor. I händelse av strömavbrott eller avstängning kommer den att falla på bränslestavarna på grund av tyngdkraften.
De inre ventilerna tillåter också att tryckvattenkretsen ventileras i vakuum i dubbelväggsdesignen, liknar en reaktortermos, som häller värme genom stålets utsida, som är nedsänkt i kylbassängen. En fördel med den lilla modulära designen är att varje enhet behåller mindre radioaktivt bränsle och därför har mindre värme att bli av i en situation som denna.
Den NuScale presenterade sitt projekt i slutet av 2016, och godkännandet av en ny typ av reaktor var inte en lätt uppgift. Företaget hävdar att det skickade mer än två miljoner sidor med information som begärts under hela processen. Men i slutändan undertecknade byrån: "NRC drar slutsatsen att projektets passiva funktioner kommer att säkerställa att kärnkraftverket kommer att stängas säkert och förbli säker i nödsituationer, om det behövs."
Vissa modulära reaktorer med lätt vatten håller på att inleda certifieringsprocessen. Separat har flera företag planer på att presentera mycket olika projekt, såsom smält saltreaktorer. Men dessa projekt är fortfarande långt ifrån verkligheten. NuScale, å andra sidan, säger att man avser att ha sina första reaktorer utplacerade "i mitten av 2020-talet".
