Shanghai Institute of Applied Physics (SINAP) har fået godkendelse af ministeriet for økologi og miljø til at idriftsætte en eksperimentel thoriumdrevet reaktor med smeltet salt. Dette er den første atomreaktor med smeltet salt siden USA lukkede en testreaktor i 1969.
TMSR-LF1 vil bruge brændstof beriget til under 20 % U-235, have en thoriumbeholdning på omkring 50 kg og et omdannelsesforhold på omkring 0.1. Der vil blive brugt et frugtbart tæppe af lithium-berylliumfluorid (FLiBe) med 99.95% Li-7 og brændstof som UF4.
Projektet forventes at starte på batchbasis med noget online-tankning og fjernelse af gasformige fissionsprodukter, men udledning af alt brændselssalt efter 5-8 år til oparbejdning og adskillelse af fissionsprodukter og mindre aktinider til opbevaring. Det vil fortsætte med en kontinuerlig proces med genanvendelse af salt, uran og thorium med online-separering af fissionsprodukter og mindre aktinider. Reaktoren vil arbejde op fra omkring 20 % thoriumfission til omkring 80 %.
Hvis TMSR-LF1 viser sig vellykket, planlægger Kina at bygge en reaktor med en kapacitet på 373 MWt inden 2030.
I januar 2011 lancerede CAS et R&D-program på 3 mia. CNY (444 mio. USD) om flydende fluorid-thoriumreaktorer (LFTR'er), der er kendt som den thorium-forædlende smeltede salt-reaktor (Th-MSR eller TMSR), og hævdede at have verdens største national indsats på det, i håb om at opnå fulde intellektuelle ejendomsrettigheder til teknologien. Dette er også kendt som den fluorid saltkølede højtemperaturreaktor (FHR). TMSR-centret hos SINAP i Jiading, Shanghai, er ansvarlig.
Byggeriet af 2 MWt TMSR-LF1-reaktoren begyndte i september 2018 og blev angiveligt afsluttet i august 2021. Prototypen skulle efter planen være færdig i 2024, men arbejdet blev fremskyndet.
Nextbigfuture var en af de første online, der fulgte og promoverede Thorium
Nextbigfuture har fulgt og fremmet genoplivningen af Thorium og smeltet saltreaktorer i over et årti.
Nextbigfuture dækkede Thorium tilbage i 2006.
Her er et interview fra 2011 med Kirk Sorenson.
Smeltet salt nuklear baggrund
Smeltede salt- og thoriumreaktorer er i sagens natur sikrere og kan have mindre nukleart affald (alias ubrugt nukleart brændsel). Nukleart brændsel er ubrugt, fordi lige nummererede isotoper er sværere at opdele eller reagere. Hurtige reaktorer har neutroner, der bevæger sig med højere hastigheder (hundrede gange hurtigere), der er nødvendige for at få uran 238 til at reagere til plutonium.
Oak Ridge National Laboratory (ORNL) i USA drev en eksperimentel 7.34 MW (th) MSR fra 1965 til 1969 i et forsøg kendt som Molten-Salt Reactor Experiment (MSRE). Dette demonstrerede gennemførligheden af flydende brændstofreaktorer afkølet af smeltede salte.
Kina har udviklet vandløse atomreaktorer. Byggeriet af den første kommercielle smeltede saltreaktor skulle være afsluttet i 2030. Dette vil tillade opførelsen af sådanne atomreaktorer selv i ørkenområder og i sletterne i det centrale og vestlige Kina. Den smeltede saltreaktor vil blive drevet af flydende thorium i stedet for uran.
SINAP har to strømme af TMSR udvikling – fast brændsel (TRISO i småsten eller prismer/blokke) med engangs brændstofcyklus og flydende brændstof (opløst i fluoridkølevæske) med oparbejdning og genanvendelse. En tredje strøm af hurtige reaktorer til at forbruge aktinider fra LWR er planlagt. Målet er at udvikle både thorium-brændselskredsløbet og ikke-elektriske applikationer inden for en tidsramme på 20-30 år.
*TMSR-SF-strømmen har kun delvis udnyttelse af thorium, og er afhængig af en vis avl som med U-238, og har også brug for spaltbart uran. Den er optimeret til højtemperaturbaserede hybrid kerneenergianvendelser. SINAP sigtede oprindeligt mod et 2 MW pilotanlæg, selvom dette er blevet afløst af en simulator (TMSR-SF0). Et 100 MWt demonstrationsanlæg med stenbund (TMSR-SF2) med åben brændselscyklus er planlagt omkring 2025. TRISO-partikler vil være med både lavberiget uran og thorium, separat.
* TMSR-LF-strømmen hævder fuld lukket Th-U-brændstofkredsløb med opdræt af U-233 og meget bedre bæredygtighed med thorium, men større tekniske vanskeligheder. Det er optimeret til udnyttelse af thorium med elektrometallurgisk pyrobehandling.
*SINAP sigter mod et 2 MWt pilotanlæg (TMSR-LF1), dernæst en 10 MWt eksperimentel reaktor (TMSR-LF2) i 2025, og et 100 MWt demonstrationsanlæg (TMSR-LF3) med fuld elektrometallurgisk oparbejdning inden omkring 2035, efterfulgt af ved 1 et GW demonstrationsanlæg. TMSR-LF-tidslinjen er omkring ti år bagefter SF.
En TMSFR-LF hurtigreaktor optimeret til afbrænding af mindre aktinider skal følge.
TMSR-SF0 er en tredjedel skala og har en 370 kW elektrisk varmekilde med FLiNaK primær kølevæske ved 650°C og FLiNaK sekundær kølevæske.
10 MWt TMSR-SF1 har 17 % beriget TRISO-brændstof i 60 mm småsten, svarende til HTR-PM-brændstof, og kølevæske ved 630°C og lavt tryk. Det primære kølemiddel er FLiBe (med 99.99 % Li-7) og det sekundære kølemiddel er FLiNaK. Kernehøjden er 3 m, diameter 2.85 m, i en 7.8 m høj og 3 m diameter trykbeholder. Fjernelse af restvarme er passiv ved afkøling af kavitet. Der var forudset en driftslevetid på 20 år, men projektet er indstillet.
2 MWt TMSR-LF1 er under konstruktion ved Wu Wei i Gansu i et program på 3.3 milliarder dollars. Den vil bruge brændstof beriget til under 20 % U-235, have et thoriumbeholdning på omkring 50 kg og et omdannelsesforhold på omkring 0.1. FLiBe med 99.95% Li-7 ville blive brugt, og brændstof som UF4. Projektet vil starte på batch-basis med noget online-tankning og fjernelse af gasformige fissionsprodukter, men udledning af alt brændselssalt efter 5-8 år til oparbejdning og adskillelse af fissionsprodukter og mindre aktinider til opbevaring. Det ville fortsætte til en kontinuerlig proces med genanvendelse af salt, uran og thorium med onlineadskillelse af fissionsprodukter og mindre aktinider. Det ville arbejde op fra omkring 20% thorium fission til omkring 80%.
Ud over disse er der planlagt en 373 MWt/168 MWe flydende brændstof MSR lille modulær reaktor med superkritisk CO2-cyklus i en tertiær loop på 23 MPa ved brug af Brayton-cyklus efter en radioaktiv isolations sekundær loop. Forskellige anvendelser samt elproduktion er forudset. Den ville blive lastet med 15.7 tons thorium og 2.1 tons uran (beriget 19.75 %), med et kilogram uran tilsat dagligt og have 330 GWd/t forbrænding med 30 % energi fra thorium. Online tankning ville muliggøre otte års drift før nedlukning, hvor grafitmoderatoren har brug for opmærksomhed
Brian Wang er en futuristisk tankeleder og en populær Science blogger med 1 million læsere om måneden. Hans blog Nextbigfuture.com er rangeret som #1 Science News Blog. Det dækker mange forstyrrende teknologi og tendenser, herunder rum, robotik, kunstig intelligens, medicin, anti-aging bioteknologi og nanoteknologi.
Han er kendt for at identificere banebrydende teknologier og er i øjeblikket medstifter af en opstart og fundraiser til virksomheder med et højt potentiale på et tidligt stadium. Han er forskningschef for tildelinger til dybe teknologiske investeringer og en engelinvestor hos Space Angels.
Han har været en hyppig foredragsholder i virksomheder og har været TEDx -højttaler, en Singularity University -højttaler og gæst ved adskillige interviews til radio og podcasts. Han er åben for offentlige taler og rådgivende engagementer.
