Shanghai Institute of Applied Physics (SINAP) har fått godkjenning av departementet for økologi og miljø til å sette i gang en eksperimentell thoriumdrevet reaktor med smeltet salt. Dette er den første atomreaktoren med smeltet salt siden USA stengte en testreaktor i 1969.
TMSR-LF1 vil bruke drivstoff anriket til under 20 % U-235, ha et thoriumlager på ca. 50 kg og et konverteringsforhold på ca. 0.1. Det skal brukes et fruktbart teppe av litium-berylliumfluorid (FLiBe) med 99.95 % Li-7, og drivstoff som UF4.
Prosjektet forventes å starte på en batch-basis med noe online tanking og fjerning av gassformige fisjonsprodukter, men utslipp av alt brenselsalt etter 5-8 år for reprosessering og separering av fisjonsprodukter og mindre aktinider for lagring. Det vil fortsette til en kontinuerlig prosess med resirkulering av salt, uran og thorium, med online separasjon av fisjonsprodukter og mindre aktinider. Reaktoren vil jobbe opp fra ca. 20 % thoriumfisjon til ca. 80 %.
Hvis TMSR-LF1 viser seg vellykket, planlegger Kina å bygge en reaktor med en kapasitet på 373 MWt innen 2030.
I januar 2011 lanserte CAS et FoU-program på 3 milliarder CNY (444 millioner USD) på reaktorer med flytende fluorid thorium (LFTR), kjent der som den thoriumavlende smeltede saltreaktoren (Th-MSR eller TMSR), og hevdet å ha verdens største nasjonal innsats på det, i håp om å oppnå fulle immaterielle rettigheter på teknologien. Dette er også kjent som den fluorsaltkjølte høytemperaturreaktoren (FHR). TMSR-senteret ved SINAP i Jiading, Shanghai, er ansvarlig.
Byggingen av 2 MWt TMSR-LF1-reaktoren startet i september 2018 og ble angivelig ferdigstilt i august 2021. Prototypen skulle etter planen være ferdigstilt i 2024, men arbeidet ble fremskyndet.
Nextbigfuture var en av de første online som fulgte og promoterte Thorium
Nextbigfuture har fulgt og fremmet gjenopplivingen av Thorium og smeltet saltreaktorer i over et tiår.
Nextbigfuture dekket Thorium tilbake i 2006.
Her er et intervju fra 2011 med Kirk Sorenson.
Smeltet salt kjernefysisk bakgrunn
Smeltet salt- og thoriumreaktorer er iboende tryggere og kan ha mindre kjernefysisk avfall (aka ubrukt kjernebrensel.) Kjernebrensel er ubrukt fordi isotoper med like nummer er vanskeligere å splitte eller reagere. Raske reaktorer har nøytroner som beveger seg med høyere hastigheter (hundre ganger raskere) som trengs for å få uran 238 til å reagere til plutonium.
Oak Ridge National Laboratory (ORNL) i USA opererte en eksperimentell 7.34 MW (th) MSR fra 1965 til 1969, i et forsøk kjent som Molten-Salt Reactor Experiment (MSRE). Dette demonstrerte gjennomførbarheten av væskedrevne reaktorer avkjølt med smeltede salter.
Kina har utviklet vannløse atomreaktorer. Byggearbeidet på den første kommersielle smeltede saltreaktoren skal være ferdig innen 2030. Dette vil tillate bygging av slike atomreaktorer selv i ørkenregioner og på slettene i det sentrale og vestlige Kina. Den smeltede saltreaktoren vil bli drevet av flytende thorium i stedet for uran.
SINAP har to strømmer av TMSR utvikling – fast brensel (TRISO i småstein eller prismer/blokker) med én gang gjennom drivstoffsyklus, og flytende drivstoff (oppløst i fluoridkjølevæske) med reprosessering og resirkulering. En tredje strøm av raske reaktorer for å konsumere aktinider fra LWR er planlagt. Målet er å utvikle både thoriumbrenselsyklusen og ikke-elektriske applikasjoner i en 20-30 års tidsramme.
*TMSR-SF-strømmen har bare delvis utnyttelse av thorium, og er avhengig av noe avl som med U-238, og trenger også tilførsel av spaltbart uran. Den er optimalisert for høytemperaturbasert hybrid atomenergiapplikasjoner. SINAP siktet innledningsvis på et 2 MW pilotanlegg, selv om dette har blitt erstattet av en simulator (TMSR-SF0). Et 100 MWt demonstrasjonsanlegg for rullestein (TMSR-SF2) med åpen brenselssyklus er planlagt innen ca. 2025. TRISO-partikler vil være med både lavanriket uran og thorium, separat.
* TMSR-LF-strømmen hevder full lukket Th-U drivstoffsyklus med avl av U-233 og mye bedre bærekraft med thorium, men større tekniske vanskeligheter. Den er optimalisert for utnyttelse av thorium med elektrometallurgisk pyroprosessering.
*SINAP tar sikte på et pilotanlegg på 2 MWt (TMSR-LF1), deretter en 10 MWt eksperimentell reaktor (TMSR-LF2) innen 2025, og et 100 MWt demonstrasjonsanlegg (TMSR-LF3) med full elektrometallurgisk reprosessering innen ca. 2035, etterfulgt av 1 et GW demonstrasjonsanlegg. TMSR-LF-tidslinjen er omtrent ti år bak SF-en.
En TMSFR-LF hurtigreaktor optimalisert for brenning av mindre aktinider skal følge.
De TMSR-SF0 er en tredjedels skala og har en 370 kW elektrisk varmekilde med FLiNaK primærkjølevæske ved 650°C og FLiNaK sekundærkjølevæske.
10 MWt TMSR-SF1 har 17 % beriket TRISO-drivstoff i 60 mm småstein, lik HTR-PM-drivstoff, og kjølevæske ved 630 °C og lavt trykk. Primær kjølevæske er FLiBe (med 99.99 % Li-7) og sekundær kjølevæske er FLiNaK. Kjernehøyde er 3 m, diameter 2.85 m, i en trykkbeholder på 7.8 m høy og 3 m diameter. Fjerning av restvarme er passiv, ved hulromskjøling. Det ble forespeilet 20 års levetid, men prosjektet er avviklet.
2 MWt TMSR-LF1 er under bygging på Wu Wei i Gansu i et program på 3.3 milliarder dollar. Den vil bruke drivstoff anriket til under 20 % U-235, ha en thoriumbeholdning på ca. 50 kg og et konverteringsforhold på ca. 0.1. FLiBe med 99.95 % Li-7 vil bli brukt, og drivstoff som UF4. Prosjektet vil starte på en batch-basis med noe online påfylling og fjerning av gassformige fisjonsprodukter, men utslipp av alt brenselsalt etter 5-8 år for reprosessering og separering av fisjonsprodukter og mindre aktinider for lagring. Det vil gå videre til en kontinuerlig prosess med resirkulering av salt, uran og thorium, med online separasjon av fisjonsprodukter og mindre aktinider. Det vil fungere opp fra omtrent 20 % thoriumfisjon til omtrent 80 %.
Utover disse er det planlagt en 373 MWt/168 MWe flytende brensel MSR liten modulær reaktor, med superkritisk CO2-syklus i en tertiærsløyfe på 23 MPa ved bruk av Brayton-syklus, etter en radioaktiv isolasjonssekundærsløyfe. Ulike bruksområder så vel som elektrisitetsproduksjon er tenkt. Den ville bli lastet med 15.7 tonn thorium og 2.1 tonn uran (19.75 % anriket), med ett kilo uran tilsatt daglig, og ha 330 GWd/t forbrenning med 30 % energi fra thorium. Online tanking vil muliggjøre åtte års drift før nedleggelse, med grafittmoderatoren som trenger oppmerksomhet
Brian Wang er en futuristisk tankeleder og en populær vitenskapsblogger med 1 million lesere per måned. Bloggen hans Nextbigfuture.com er rangert som #1 Science News Blog. Den dekker mange forstyrrende teknologi og trender, inkludert rom, robotikk, kunstig intelligens, medisin, anti-aging bioteknologi og nanoteknologi.
Han er kjent for å identifisere banebrytende teknologier, og er for tiden en av grunnleggerne av en oppstart og innsamling for høy potensielle selskaper i et tidlig stadium. Han er forskningssjef for allokasjoner for dype teknologiinvesteringer og en engelinvestor hos Space Angels.
Han er en hyppig foredragsholder i selskaper, og har vært TEDx -foredragsholder, høyttaler på Singularity University og gjest på mange intervjuer for radio og podcaster. Han er åpen for offentlige foredrag og rådgivning.
