Shanghai Institute of Applied Physics (SINAP) on saanut ekologia- ja ympäristöministeriön hyväksynnän ottaa käyttöön kokeellinen torium-käyttöinen sulasuolareaktori. Tämä on ensimmäinen sulan suolan ydinreaktori sen jälkeen, kun Yhdysvallat sulki testireaktorin vuonna 1969.
TMSR-LF1 käyttää polttoainetta, joka on rikastettu alle 20 % U-235:een, sen toriumvarasto on noin 50 kg ja konversiosuhde noin 0.1. Käytetään hedelmällistä litium-berylliumfluoridia (FLiBe), jossa on 99.95 % Li-7, ja polttoaineena UF4.
Hankkeen odotetaan alkavan erässä online-tankkauksella ja kaasumaisten fissiotuotteiden poistamisella, mutta kaikki polttoainesuola puretaan 5-8 vuoden kuluttua uudelleenkäsittelyä varten sekä fissiotuotteiden ja pienten aktinidien erottelu varastointia varten. Se etenee jatkuvaan suolan, uraanin ja toriumin kierrätysprosessiin, jossa fissiotuotteet ja pienet aktinidit erotetaan verkossa. Reaktori toimii noin 20 % toriumfissiosta noin 80 %:iin.
Jos TMSR-LF1 menestyy, Kiina suunnittelee rakentavansa 373 MWt:n reaktorin vuoteen 2030 mennessä.
Tammikuussa 2011 CAS käynnisti 3 miljardin CNY:n (444 miljoonan Yhdysvaltain dollarin) tutkimus- ja kehitysohjelman nestefluoriditoriumreaktoreille (LFTR), jotka tunnetaan siellä nimellä toriumia kasvattava sulasuolareaktori (Th-MSR tai TMSR), ja väitti olevansa maailman suurin. kansalliset ponnistelut sen eteen toivoen saavansa täydet immateriaalioikeudet teknologiaan. Tämä tunnetaan myös fluoridisuolajäähdytteisenä korkean lämpötilan reaktorina (FHR). Vastuussa on TMSR-keskus SINAPissa Jiadingissa, Shanghaissa.
2 MWt TMSR-LF1 -reaktorin rakentaminen aloitettiin syyskuussa 2018 ja valmistui elokuussa 2021. Prototyypin oli määrä valmistua vuonna 2024, mutta työtä nopeutettiin.
Nextbigfuture oli yksi ensimmäisistä online-sivustoista, jotka seurasivat ja mainostivat Thoriumia
Nextbigfuture on seurannut ja edistänyt torium- ja sulan suolareaktorien elvyttämistä yli vuosikymmenen ajan.
Nextbigfuture kattoi Thoriumin vuonna 2006.
Tässä on vuoden 2011 haastattelu Kirk Sorensonin kanssa.
Sulan suolan ydintausta
Sulan suolan ja toriumin reaktorit ovat luonnostaan turvallisempia ja niissä voi olla vähemmän ydinjätettä (eli käyttämätöntä ydinpolttoainetta). Ydinpolttoaine on käyttämätön, koska parilliset isotoopit ovat vaikeampia pilkkoa tai reagoida. Nopeissa reaktoreissa on neutroneja, jotka liikkuvat suuremmilla nopeuksilla (sata kertaa nopeammin), joita tarvitaan uraani 238:n reagoimiseksi plutoniumiksi.
Oak Ridge National Laboratory (ORNL) Yhdysvalloissa käytti kokeellista 7.34 MW:n (th) MSR:ää vuosina 1965-1969 kokeessa, joka tunnettiin nimellä Molten-Salt Reactor Experiment (MSRE). Tämä osoitti sulailla suoloilla jäähdytettyjen nestepolttoainereaktorien toteutettavuuden.
Kiina on kehittänyt vedettömiä ydinreaktoreita. Ensimmäisen kaupallisen sulan suolareaktorin rakennustöiden pitäisi valmistua vuoteen 2030 mennessä. Tämä mahdollistaa tällaisten ydinreaktorien rakentamisen jopa aavikkoalueille ja Keski- ja Länsi-Kiinan tasangoille. Sulan suolan reaktori saa virtansa nestemäisestä toriumista uraanin sijaan.
SINAPilla on kaksi virtaa TMSR:n kehittäminen – kiinteä polttoaine (TRISO kivinä tai prismoina/lohkoina) kerran läpikäytävällä polttoainekierrolla ja nestemäinen polttoaine (liuotettu fluorijäähdytysnesteeseen) uudelleenkäsittelyllä ja kierrätyksellä. Suunnitelmissa on kolmas nopeiden reaktorien virta LWR-reaktoreiden aktinideja kuluttamaan. Tavoitteena on kehittää sekä toriumpolttoainekiertoa että ei-sähköisiä sovelluksia 20-30 vuoden aikavälillä.
*TMSR-SF-virrassa on vain osittainen toriumin käyttö, ja se perustuu jonkin verran lisääntymiseen, kuten U-238:lla, ja tarvitsee myös halkeavaa uraania. Se on optimoitu korkeaan lämpötilaan perustuviin hybridiydinenergiasovelluksiin. SINAP suuntautui alun perin 2 MW:n pilottilaitokseen, mutta sen on korvannut simulaattori (TMSR-SF0). Vuoteen 100 mennessä suunnitellaan 2 MWt:n demonstraatiokivipetilaitosta (TMSR-SF2025) avoimella polttoainekierrolla. TRISO-hiukkaset tulevat olemaan sekä vähärikastetun uraanin että toriumin kanssa erikseen.
* TMSR-LF-virta väittää täysin suljetun Th-U-polttoainekierron, jossa on lisääntynyt U-233, ja paljon parempi kestävyys toriumin kanssa, mutta suurempi tekninen vaikeus. Se on optimoitu toriumin hyödyntämiseen sähkömetallurgisessa pyroprosessoinnissa.
*SINAP:n tavoitteena on aluksi 2 MWt:n pilottilaitos (TMSR-LF1), sitten 10 MWt:n koereaktori (TMSR-LF2) vuoteen 2025 mennessä ja 100 MWt:n demonstraatiolaitos (TMSR-LF3), jossa on täysi sähkömetallurginen jälleenkäsittely noin vuoteen 2035 mennessä. 1 GW:n demonstraatiolaitos. TMSR-LF:n aikajana on noin kymmenen vuotta SF-aikajanaa jäljessä.
Seuraavana on TMSFR-LF-pikareaktori, joka on optimoitu pienten aktinidien polttamiseen.
- TMSR-SF0 on kolmannes asteikolla ja siinä on 370 kW sähkölämmönlähde, jossa on FLiNaK-ensisijainen jäähdytysneste 650 °C:ssa ja FLiNaK-sekundaarinen jäähdytysneste.
10 MWt: n TMSR-SF1: ssä on 17% rikastettua TRISO-polttoainetta 60 mm: n pikkukivissä, samanlaista kuin HTR-PM-polttoainetta, ja jäähdytysnestettä 630 ° C: ssa ja matalassa paineessa. Ensisijainen jäähdytysneste on FLiBe (99.99% Li-7: llä) ja toissijainen jäähdytysneste FLiNaK. Ytimen korkeus on 3 m, halkaisija 2.85 m, 7.8 m korkeassa ja halkaisijaltaan 3 m paineastiassa. Jäännöslämmön poisto on passiivista ontelojäähdytyksen avulla. Suunniteltu käyttöikä on 20 vuotta, mutta hanke lopetetaan.
2 MWt TMSR-LF1 on rakenteilla Wu Weissä Gansussa 3.3 miljardin dollarin ohjelmassa. Se käyttää polttoainetta, joka on rikastettu alle 20 % U-235:een, sen toriumvarasto on noin 50 kg ja konversiosuhde noin 0.1. Käytettäisiin FLiBe:tä, jossa on 99.95 % Li-7:ää, ja polttoainetta UF4:nä. Projekti aloitettaisiin eräpohjaisesti online-tankkauksella ja kaasumaisten fissiotuotteiden poistamisella, mutta kaikki polttoainesuola puretaan 5-8 vuoden kuluttua uudelleenkäsittelyä varten sekä fissiotuotteiden ja pienten aktinidien erottelu varastointia varten. Se etenee jatkuvaan suolan, uraanin ja toriumin kierrätysprosessiin, jossa fissiotuotteet ja pienet aktinidit erotettaisiin verkossa. Se toimisi noin 20 prosentista toriumfissiosta noin 80 prosenttiin.
Näiden lisäksi suunnitellaan 373 MWt/168 MWe nestemäistä polttoainetta käyttävää pientä modulaarista MSR-reaktoria, jossa on ylikriittinen CO2-sykli tertiäärisessä silmukassa 23 MPa:n paineella käyttäen Brayton-sykliä radioaktiivisen eristyksen toissijaisen silmukan jälkeen. Suunnitellaan erilaisia sovelluksia sekä sähköntuotantoa. Se kuormitettaisiin 15.7 tonnilla toriumia ja 2.1 tonnia uraania (19.75 % rikastettu) ja yksi kilogramma uraania lisättäisiin päivittäin, ja sen palaminen 330 GWd/t 30 % energiasta saadaan toriumista. Online-tankkaus mahdollistaisi kahdeksan vuoden käytön ennen sammuttamista, ja grafiitin moderaattori tarvitsee huomiota
Brian Wang on futuristisen ajattelun johtaja ja suosittu Science -bloggaaja, jolla on miljoona lukijaa kuukaudessa. Hänen bloginsa Nextbigfuture.com on sijalla 1 Science News Blog. Se kattaa monia häiritseviä tekniikoita ja suuntauksia, kuten avaruus, robotiikka, tekoäly, lääketiede, ikääntymistä estävä biotekniikka ja nanoteknologia.
Hän tunnetaan huipputeknologioiden tunnistamisesta, ja hän on tällä hetkellä perustaja ja varainkeräys korkean mahdollisen alkuvaiheen yrityksille. Hän on syvän teknologian investointien tutkimuksen johtaja ja Space Angelsin enkelisijoittaja.
Hän on usein puhunut yrityksissä, hän on ollut TEDx -puhuja, Singularity University -puhuja ja vieraana lukuisissa radio- ja podcast -haastatteluissa. Hän on avoin julkiselle puhumiselle ja neuvoille.
