Nghiên cứu phát triển lò phản ứng hạt nhân tiên tiến thế hệ mới

Hoc viện Công nghệ Massachusetts(MIT) Hoa Kỳ, đã được trao tặng 7,5 triệu USD, như là một phần của một sáng kiến ​​mới của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ nhằm hỗ trợ cho: nghiên cứu và phát triển công nghệ hạt nhân ở thế hệ kế tiếp. Nguồn tài trợ được cấp thông qua các dự án hỗ trợ trường đại học nghiên cứu năng lượng hạt nhân của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (NEUP), các dự án nghiên cứu tổng hợp (IRPs) đã được xúc tiến để giúp đảm bảo rằng Hoa Kỳ vẫn duy trì một vai trò hàng đầu trong nghiên cứu năng lượng hạt nhân.

Phân khoa Kỹ thuật và Khoa học hạt nhân kết hợp với Phòng Lab nghiên cứu Phản ứng hạt nhân (MIT) sẽ làm việc với các đối tác tại Đại học California Berkeley Hoa Kỳ (UCB) và Đại học Wisconsin ở Madison Hoa Kỳ (UW) về dự án trong vòng ba năm tới để phát triển một lò phản ứng thử nghiệm và cuối cùng là một lò phản ứng nhiệt độ cao thương mại, được làm mát bằng muối (còn được gọi là một Lò phản ứng nhiệt độ cao Florua muối "FHR").

FHR là khái niệm lò phản ứng mới - ở thập niên trước. Nó kết hợp than chì - khung nhiệt độ cao phủ nhiên liệu hạt phát triển cho lò phản ứng hạt nhân nhiệt độ cao được làm nguội bằng khí CO₂ hoặc khí Hê-li (nhiệt độ nhiên liệu > 1600°C), muối lỏng phát triển cho lò phản ứng muối tan chảy (điểm sôi > 1400°C), và hệ thống an toàn bắt nguồn từ lò phản ứng nhanh na - tri.

Sự kết hợp mới của những công nghệ hiện có, đảm bảo cho việc tạo một lò phản ứng năng lượng lớn mà sẽ không xảy ra các tai nạn thảm khốc. Vụ rò rỉ phóng xạ ở nhà máy hạt nhân Three Mile Island Hoa Kỳ và thảm họa hạt nhân Fukushima Nhật Bản xảy ra trong thời gian gần đây là kết quả từ: nhiệt phân rã phóng xạ được tạo ra sau khi các lò phản ứng đã bị đóng cửa, các thanh nhiên liệu quá nóng và bị phá hủy.

Sự kết hợp giữa chất lỏng làm nguội và nhiên liệu ở lò phản ứng mới (FHR) để có thể kiểm soát môi trường nhiệt độ phân rã, kết quả là không có phản ứng hạt nhân thác lũ xảy ra thậm chí cả trong trường hợp có sự cố hỏng hóc trên quy mô lớn về cấu trúc và hệ thống của lò phản ứng.

"Mục tiêu dài hạn là tạo ra một lò phản ứng thương mại nhiệt độ cao, giúp cho việc sản xuất điện đạt hiệu quả hơn và sản xuất nhiên liệu lỏng mà không thể có một tai nạn quy mô lớn", theo tiến sĩ Charles Forsberg, nhà nghiên cứu hàng đầu, làm việc tại Phân khoa Kỹ thuật và Khoa học hạt nhân, MIT. Mục tiêu nghiên cứu của chúng tôi (với các đối tác của chúng tôi tại UCB và UW) là phát triển các khái niệm đầy đủ nhằm xây dựng một lò phản ứng thử nghiệm tiếp theo.

MIT quản lý dự án và sẽ tiến hành thử nghiệm những vật liệu bức xạ và dung dịch muối lỏng làm mát, ở trong điều kiện lý tưởng ở phòng thí nghiệm phản ứng hạt nhân, MIT và tiến hành các thí nghiệm khác để kiểm chứng các mô hình lò phản ứng và khả năng tồn tại. Trường Đại học California tại Berkeley sẽ tiến hành các thí nghiệm nhiệt thủy động lực học bằng cách sử dụng các chất kích thích để dự đoán khả năng truyền nhiệt và tình huống tai nạn. Đại học Wisconsin ở Madison sẽ thực hiện các thí nghiệm ăn mòn trên các vật liệu tiềm năng. MIT và UCB sẽ chịu trách nhiệm kiểm tra về ý tưởng và thiết kế ban đầu của lò phản ứng năng lượng hạt nhân thương mại.

"Các dự án nghiên cứu này đóng vai trò rất quan trọng để thúc đẩy ngành công nghiệp hạt nhân trong nước và duy trì vai trò chủ đạo toàn cầu của Hoa Kỳ trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân", theo một thông cáo báo chí từ Steven Chu, Bộ trưởng Năng lượng Hoa kỳ cho biết. "Thông qua các khoản đầu tư, chúng tôi cũng tiến hành đào tạo và giáo dục các thế hệ tiếp theo của các nhà lãnh đạo trong ngành công nghiệp hạt nhân của Hoa Kỳ, nhằm xây dựng một nền tảng năng lượng mới đủ sức cung cấp cho nền kinh tế".