Shanghai Institute of Applied Physics(SINAP)는 실험적인 토륨 동력 용융염 원자로를 시운전하기 위해 생태환경부로부터 승인을 받았습니다. 이것은 1969년 미국이 시험용 원자로를 폐쇄한 이후 처음으로 용융염 원자로이다.
TMSR-LF1은 U-20가 235% 미만으로 농축된 연료를 사용하고 토륨 재고량은 약 50kg이며 전환율은 약 0.1입니다. Li-99.95이 7% 함유된 FLiBe(리튬-베릴륨 플루오라이드)의 비옥한 블랭킷이 사용되며 UF4로 연료가 사용됩니다.
이 프로젝트는 일부 온라인 재급유 및 기체 핵분열 생성물 제거와 함께 배치 기반으로 시작될 것으로 예상되지만 5-8년 후 핵분열 생성물 및 미량 악티나이드 저장을 위한 재처리 및 분리를 위해 연료 염을 모두 배출할 것으로 예상됩니다. 핵분열 생성물과 마이너 악티나이드의 온라인 분리와 함께 소금, 우라늄 및 토륨을 재활용하는 지속적인 공정을 진행할 것입니다. 원자로는 약 20%의 토륨 핵분열에서 약 80%까지 작동할 것입니다.
TMSR-LF1이 성공하면 중국은 373년까지 2030MWt 용량의 원자로를 건설할 계획이다.
2011년 3월 CAS는 토륨 증식 용융염 원자로(Th-MSR 또는 TMSR)로 알려진 액체 불화물 토륨 원자로(LFTR)에 대한 444억 위안(XNUMX억 XNUMX만 달러)의 R&D 프로그램을 시작했으며 세계 최대 규모의 원자로를 보유하고 있다고 주장했습니다. 기술에 대한 완전한 지적 재산권을 얻기를 희망하면서 이에 대한 국가적 노력이 필요합니다. 이것은 또한 불화물 염 냉각 고온 반응기(FHR)로 알려져 있습니다. 상하이 자딩에 있는 SINAP의 TMSR 센터가 책임지고 있습니다.
2MWt TMSR-LF1 원자로 건설은 2018년 2021월에 시작되어 2024년 XNUMX월에 완공된 것으로 알려졌습니다. 프로토타입은 XNUMX년에 완료될 예정이었지만 작업이 가속화되었습니다.
Nextbigfuture는 토륨을 따르고 홍보하는 최초의 온라인 중 하나였습니다.
Nextbigfuture는 XNUMX년 넘게 토륨 및 용융염 원자로의 부활을 추적하고 홍보해 왔습니다.
Nextbigfuture는 2006년에 토륨을 다루었습니다.
다음은 Kirk Sorenson과의 2011년 인터뷰입니다.
녹은 소금 핵 배경
용융염과 토륨 원자로는 본질적으로 더 안전하며 핵 폐기물(일명 미사용 핵연료)이 적을 수 있습니다. 짝수 번호의 동위원소는 분해하거나 반응하기가 더 어렵기 때문에 핵연료는 사용되지 않습니다. 고속 원자로는 우라늄 238이 플루토늄으로 반응하도록 하는 데 필요한 더 빠른 속도로(XNUMX배 더 빠른) 중성자가 이동합니다.
미국 오크리지 국립연구소(ORNL)는 7.34년부터 1965년까지 MSRE(Molten-Salt Reactor Experiment)로 알려진 실험에서 실험적인 1969MW(th) MSR을 운영했습니다. 이것은 용융염에 의해 냉각되는 액체 연료 원자로의 실현 가능성을 입증했습니다.
중국은 물이 없는 원자로를 개발해왔다. 최초의 상업용 용융염 원자로 건설 작업은 2030년까지 완료되어야 합니다. 이렇게 하면 사막 지역과 중국 중서부의 평원에서도 원자로를 건설할 수 있습니다. 용융염 원자로는 우라늄 대신 액체 토륨으로 가동됩니다.
SINAP에는 다음과 같은 두 가지 스트림이 있습니다. TMSR 개발 - 고체 연료(자갈 또는 프리즘/블록의 TRISO)는 일회성 연료 주기 및 재처리 및 재활용이 있는 액체 연료(불소 냉각수에 용해됨). LWR에서 악티나이드를 소비하기 위한 세 번째 고속 원자로 흐름이 계획되어 있습니다. 목표는 20-30년 기간 내에 토륨 연료 주기와 비전기적 응용을 모두 개발하는 것입니다.
*TMSR-SF 스트림은 U-238과 마찬가지로 일부 육종에 의존하고 핵분열성 우라늄 투입도 필요하기 때문에 토륨을 부분적으로만 활용합니다. 고온 기반 하이브리드 원자력 응용 분야에 최적화되어 있습니다. SINAP은 초기에 2MW 파일럿 플랜트를 목표로 했지만 시뮬레이터(TMSR-SF0)로 대체되었습니다. 개방 연료 사이클을 갖춘 100MWt 실증 자갈층 발전소(TMSR-SF2)는 약 2025년까지 계획되어 있습니다. TRISO 입자는 저농축 우라늄과 토륨을 별도로 사용할 것입니다.
* TMSR-LF 스트림은 U-233의 육종으로 완전히 폐쇄된 Th-U 연료 주기와 토륨으로 훨씬 더 나은 지속 가능성을 주장하지만 기술적 어려움이 더 큽니다. 전기 야금 파이로프로세싱과 함께 토륨을 활용하는 데 최적화되어 있습니다.
*SINAP은 초기에 2MWt 파일럿 플랜트(TMSR-LF1), 10년까지 2MWt 실험용 원자로(TMSR-LF2025), 100년까지 완전한 전기 야금 재처리를 갖춘 3MWt 데모 플랜트(TMSR-LF2035)를 목표로 하고 있습니다. 1GW 실증 플랜트. TMSR-LF 타임라인은 SF 타임라인보다 약 XNUMX년 뒤쳐져 있습니다.
소수 악티나이드 연소에 최적화된 TMSFR-LF 고속로가 뒤따를 것이다.
XNUMXD덴탈의 TMSR-SF0 370/650 규모이며 XNUMX°C의 FLiNaK XNUMX차 냉각수와 FLiNaK XNUMX차 냉각수가 있는 XNUMXkW 전기 열원이 있습니다.
10MWt TMSR-SF1은 HTR-PM 연료와 유사한 17mm 자갈에 60% 농축된 TRISO 연료와 630°C 및 저압의 냉각수를 포함합니다. 99.99차 냉각수는 FLiBe(7% Li-3 함유)이고 2.85차 냉각수는 FLiNaK입니다. 코어 높이는 7.8m, 직경 3m, 높이 20m, 직경 XNUMXm의 압력 용기입니다. 잔여 열 제거는 캐비티 냉각을 통해 수동적으로 수행됩니다. XNUMX년의 작동 수명이 예상되었으나 프로젝트가 중단되었습니다.
2MWt TMSR-LF1은 3.3억 달러 규모의 프로그램으로 Gansu의 Wu Wei에서 건설 중입니다. U-20가 235% 미만으로 농축된 연료를 사용하고 토륨 재고량은 약 50kg이며 전환율은 약 0.1입니다. 99.95% Li-7이 포함된 FLiBe가 사용되며 연료는 UF4입니다. 이 프로젝트는 일부 온라인 재급유 및 기체 핵분열 생성물 제거와 함께 일괄 처리 방식으로 시작되지만 5-8년 후 핵분열 생성물 및 미량의 악티나이드 저장을 위한 재처리 및 분리를 위해 연료 염을 모두 배출합니다. 그것은 핵분열 생성물과 미량 악티나이드의 온라인 분리와 함께 소금, 우라늄 및 토륨을 재활용하는 지속적인 공정으로 진행할 것입니다. 그것은 약 20%의 토륨 핵분열에서 약 80%까지 작동할 것입니다.
이 외에도 373MWt/168MWe 액체 연료 MSR 소형 모듈 원자로는 방사성 격리 2차 루프 후 Brayton 사이클을 사용하여 23MPa의 15.7차 루프에서 초임계 CO2.1 사이클을 사용하여 계획됩니다. 발전뿐만 아니라 다양한 응용이 예상됩니다. 그것은 19.75톤의 토륨과 330톤의 우라늄(30% 농축)을 적재하고 매일 XNUMXkg의 우라늄을 추가하며 XNUMX%의 토륨 에너지로 XNUMXGWd/t의 연소율을 갖습니다. 온라인 급유는 흑연 감속재에 주의가 필요한 상태에서 가동 중단 전 XNUMX년 동안 작동할 수 있습니다.
Brian Wang은 미래파 사상가이자 월 1만 명의 독자를 보유한 인기 있는 과학 블로거입니다. 그의 블로그 Nextbigfuture.com은 #1 과학 뉴스 블로그로 선정되었습니다. 우주, 로봇 공학, 인공 지능, 의학, 노화 방지 생명 공학 및 나노 기술을 포함한 많은 파괴적인 기술과 트렌드를 다룹니다.
최첨단 기술을 식별하는 것으로 알려진 그는 현재 스타트업의 공동 창립자이자 잠재력이 높은 초기 단계 기업을 위한 기금 마련자입니다. 그는 심층 기술 투자를 위한 할당 연구 책임자이자 Space Angels의 Angel Investor입니다.
기업에서 자주 연사로 활동하는 그는 TEDx 연사, Singularity University 연사 및 라디오 및 팟캐스트의 수많은 인터뷰 게스트였습니다. 그는 공개 연설과 약혼 자문에 개방적입니다.
