Projekt pozwala na wytwarzanie energii za pomocą swego rodzaju mini-reaktora, który może być sprzężony z innymi blokami, aby umożliwić pracę podobną do elektrowni
Zdjęcie: NuScale / Disclosure
Projekty, które mają stworzyć mini reaktor jądrowy, to jedna z nadziei obrońców energii jądrowej. Dzieląc obiekt jądrowy na serię mniejszych reaktorów, te mini-elektrownie mogą być szeroko produkowane, a następnie umieszczane tam, gdzie będą działać, unikając budowy gigantycznego kompleksu na miejscu. Z tego powodu mini-reaktory mogą być rozwiązaniem dla wysokich kosztów wdrożenia i utrzymania elektrowni jądrowej, a także umożliwiają wprowadzenie cech konstrukcyjnych poprawiających jej bezpieczeństwo.
W piątek pierwszy modułowy mini-reaktor otrzymał certyfikat projektowy od Amerykańskiej Komisji Regulacji Jądrowej, co oznacza, że spełnia wymogi bezpieczeństwa i może być wybrany do przyszłych projektów ubiegających się o licencję i zatwierdzenie.
Projekt pochodzi z NuScale, firmy badawczej z Oregon State University, która otrzymała znaczne fundusze z Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych. Mini-reaktor to stalowy cylinder o wysokości 23 metrów i szerokości 5 metrów, zdolny do wytwarzania 50 megawatów energii elektrycznej. Wyobrażają sobie, że byłoby możliwe zbudowanie elektrowni składającej się z maksymalnie 12 takich mniejszych reaktorów, które zostałyby umieszczone w dużym zbiorniku, podobnym do tych stosowanych w obecnych elektrowniach jądrowych.
Podstawowa konstrukcja jest konwencjonalna i wykorzystuje pręty uranowe do podgrzewania wody w wewnętrznym obwodzie pod ciśnieniem. Woda ta przekazuje swoją wysoką temperaturę do zewnętrznego obwodu pary poprzez wężownicę wymiennika ciepła. Wewnątrz elektrowni powstała para trafiałaby do turbiny generującej, schładzała się i krążyła z powrotem do reaktorów.
W projekcie zastosowano również pasywny system chłodzenia, dzięki czemu do bezpiecznego działania reaktora nie jest potrzebna żadna pompa ani część ruchoma. Ciśnieniowy obwód wewnętrzny jest zorganizowany w sposób, który umożliwia gorącej wodzie unoszenie się przez wężownice wymiennika ciepła i opadanie z powrotem do prętów paliwowych po schłodzeniu.
W przypadku problemu reaktor jest podobnie zaprojektowany, aby automatycznie zarządzać swoim ciepłem. Pręty sterujące - które mogą owijać się wokół prętów paliwowych, blokować neutrony i zatrzymywać reakcję łańcuchową rozszczepienia - są aktywnie utrzymywane na miejscu nad prętami paliwowymi przez silnik. W przypadku zaniku zasilania lub wyłącznika, spadnie on na pręty paliwowe pod wpływem grawitacji.
Zawory wewnętrzne umożliwiają również wentylację obwodu wody pod ciśnieniem w próżni w konstrukcji z podwójną ścianką, podobnie jak w termosie reaktora, wylewając ciepło przez stalową obudowę, która jest zanurzona w basenie chłodzącym. Zaletą małej konstrukcji modułowej jest to, że każda jednostka zatrzymuje mniej paliwa radioaktywnego, a zatem ma mniej ciepła do pozbycia się w takiej sytuacji.
NuScale przedstawił swój projekt pod koniec 2016 roku i zatwierdzenie nowego typu reaktora nie było łatwym zadaniem. Firma twierdzi, że wysłała ponad dwa miliony stron żądanych informacji w trakcie całego procesu. Ostatecznie agencja podpisała: „NRC konkluduje, że pasywne cechy projektu zapewnią bezpieczne wyłączenie elektrowni jądrowej i pozostanie bezpieczną w sytuacjach awaryjnych, jeśli to konieczne”.
Niektóre modułowe reaktory z lekką wodą wkrótce rozpoczną proces certyfikacji. Oddzielnie kilka firm planuje przedstawić bardzo różne projekty, takie jak reaktory ze stopioną solą. Ale te projekty wciąż są dalekie od rzeczywistości. Z drugiej strony NuScale twierdzi, że zamierza wdrożyć pierwsze reaktory „do połowy lat 20.”.
