Reaktor garam cair mikro ini dirancang untuk muat di truk • Register

Ketika Departemen Energi AS (DoE) terus mencari cara untuk meningkatkan reaktor nuklir cair-garam (MSR), sebuah tim dari Universitas Brigham Young di Utah telah mengembangkan yang dapat dipasang dengan aman di bagian belakang truk sepanjang 40 kaki.

Itu Reaktor Nuklir Mikro Garam Cair, yang sedang dibangun oleh Profesor Matthew Memmott dan timnya, memiliki ruang berukuran hanya 1,2 x 2,1 meter, tidak menimbulkan risiko kehancuran dan dapat menghasilkan energi yang cukup untuk memberi daya 1.000 rumah, kata universitas. Prof Memmott diceritakan secara terpisah Registri kekuatan reaktor harus sekitar 10 MWe.

“Selama 60 tahun terakhir, orang-orang memiliki reaksi naluriah bahwa tenaga nuklir itu buruk, besar, dan berbahaya,” kata profesor itu. “Persepsi ini didasarkan pada potensi masalah untuk generasi pertama, tetapi reaktor garam cair setara dengan chip silikon. Kita dapat memiliki reaktor yang lebih kecil, lebih aman, lebih murah dan menghilangkan masalah itu.”

Memiliki reaktor garam cair sama dengan memiliki chip silikon. Kita dapat memiliki reaktor yang lebih kecil, lebih aman, dan lebih murah

Tidak seperti reaktor air ringan tradisional, yang biasanya menyimpan bahan bakar uranium dalam batang padat yang harus didinginkan dengan air cair untuk menghindari kehancuran, MSR menggunakannya sebagai gantinya. larut bahan fisil menjadi garam cair, yang juga berfungsi sebagai pendingin utama reaktor. Memperlakukan bahan bakar dan pendingin primer sebagai satu kesatuan, dan tidak mengandalkan menjaga air pendingin mengalir dan di bawah titik didih, dipandang sebagai manfaat keamanan untuk MSR, antara lain.

Dalam MSR tipikal, garam bahan bakar primer, dengan titik leleh tinggi 1022°F (550 °C), bergerak melalui reaktor dan mentransfer panasnya ke garam pendingin sekunder non-radioaktif, yang dapat memberikan panasnya ke benda lain, seperti B. pembangkit listrik konvensional dengan penggerak turbin uap.

Menurut Prof. Memmott, tenaga nuklir, dan garam cair khususnya, adalah solusi ideal untuk masalah energi dunia saat ini karena aman dan stabil, reaksi nuklir tidak menghasilkan emisi karbon, dan menghasilkan elemen berharga yang dapat diakses untuk kemudian hari. diproses ulang setelah reaksi selesai.

Menurut universitasnya, limbah yang dihasilkan oleh reaktor MSR akan memungkinkan perusahaan untuk mengekstrak molibdenum-99, elemen mahal yang digunakan dalam pencitraan medis; kobalt-60; Emas; Platinum; neodimium; dan barang-barang lain yang dapat dijual untuk kegunaan lain.

Selain itu, Prof Memmott mengatakan timnya mampu mengekstrak oksigen dan hidrogen dari garam juga. “Melalui proses ini, kita dapat sepenuhnya membersihkan dan menggunakan kembali garam tersebut. Kami dapat mendaur ulang garam tanpa batas waktu, ”katanya.

Sudahkah kita memasuki kebangkitan garam cair?

Reaktor garam cair dikembangkan pada 1950-an dan 1960-an dan disebut sebagai alternatif untuk reaktor air ringan karena ukurannya yang lebih kecil dan keamanan yang lebih baik. Desain waktu akhirnya terbukti tidak dapat digunakan untuk tujuan aslinya. Departemen Energi baru-baru ini meluncurkan satu $9,25 juta studi dipimpin oleh Laboratorium Nasional Los Alamos untuk mengatasi kekurangan MSR dan menentukan apa yang diperlukan untuk membuatnya bisa diterapkan.

Selama eksperimen MSR abad lalu, Laboratorium Nasional Oak Ridge menemukan bahwa garam fluorida sangat korosif terhadap logam dan bahan lain yang digunakan untuk membangun reaktor — bahkan paduan khusus yang dibuat di laboratorium untuk mencegah korosi menjadi berkurang pada suhu tinggi.

Sementara DoE masih mencari cara untuk menghindari masalah korosi profil tinggi ini, Prof. Memmott mengatakan timnya, bersama dengan Alpha Tech Research Corp (mitra komersialisasi untuk BYU MSR dan di antaranya Memmott adalah direktur dan penasihat teknis senior) percaya bahwa mereka memecahkan masalah dengan menghilangkan air dan oksigen dari garam, yang secara besar-besaran mengurangi masalah korosi.

Kebetulan, Departemen Energi menyediakan Prof. Memmott dan dua profesor teknik lainnya dari Brigham Young University (BYU), Stella Nickerson dan Troy Munro hampir $800.000 dalam hibah tahun 2019 untuk menentukan sifat fisik garam cair.

Studi khusus ini adalah didanai melalui Program Universitas Energi Nuklir DoE. Tim mempelajari kepadatan, viskositas, kapasitas panas, konduktivitas termal dan sifat lain dari garam cair, dan juga mempelajari bagaimana fisi dan produk sampingan korosif terbentuk di MSR.

Sementara reaktor BYU kompak yang sekarang sedang dibangun tidak akan beroperasi untuk pengujian sampai tahun depan, kata Memmott, desain mikro tidak memerlukan garam untuk mengalir melalui reaktor, yang berarti menghilangkan komponen seperti pompa dan katup, serta lebih banyak masalah solusi operasional. seperti B. kebutuhan untuk mengontrol aliran dan suhu secara ketat.

Reaktor juga dirancang untuk mendinginkan diri hanya dengan konduksi, yang menurut profesor “membuatnya menjadi nyata.” Reaktor aman pasif menurut skala kepasifan IAEA.”

Ini mengasumsikan, tentu saja, bahwa semuanya berjalan dengan baik ketika reaktor benar-benar diuji tahun depan, meskipun penantian tidak menghentikan Prof Memmott atau Alpha Tech dari mencari eksploitasi lebih luas dari teknologi yang mereka kembangkan – terutama garam cair mereka.

Sesuai Salt Lake Tribune, Alpha Tech, telah bermitra dengan Pusat Penelitian Energi San Rafael di Orangeville, Utah untuk mengubah fasilitas penyimpanan peralatan pertambangan batubara tertutup menjadi fasilitas pemurnian garam untuk digunakan dalam MSR.

Prof Memmott mengatakan kepada surat kabar Alpha Tech bahwa garam halus juga dijual ke perusahaan lain dan lembaga penelitian seperti MIT, yang berencana menggunakannya sebagai bahan pelapis untuk reaktor fusi nuklir panasnya. ®