Shanghai Institute of Applied Physics (SINAP) otrzymał zgodę Ministerstwa Ekologii i Środowiska na uruchomienie eksperymentalnego reaktora na stopioną sól zasilanego torem. Jest to pierwszy reaktor jądrowy ze stopionymi solami od czasu zamknięcia przez Stany Zjednoczone reaktora testowego w 1969 roku.
TMSR-LF1 będzie wykorzystywać paliwo wzbogacone poniżej 20% U-235, mieć zapas toru około 50 kg i współczynnik konwersji około 0.1. Zastosowany zostanie płodny płaszcz z fluorku litowo-berylowego (FLiBe) z 99.95% Li-7, a paliwo jako UF4.
Oczekuje się, że projekt rozpocznie się na zasadzie wsadowej z pewnym tankowaniem w trybie online i usuwaniem gazowych produktów rozszczepienia, ale z uwolnieniem całej soli paliwowej po 5-8 latach w celu ponownego przetworzenia i oddzielenia produktów rozszczepienia i drobnych aktynowców do przechowywania. Przejdzie do ciągłego procesu recyklingu soli, uranu i toru, z separacją online produktów rozszczepienia i drobnych aktynowców. Reaktor będzie pracował od około 20% rozszczepienia toru do około 80%.
Jeśli TMSR-LF1 odniesie sukces, Chiny planują budowę reaktora o mocy 373 MWt do 2030 roku.
W styczniu 2011 r. CAS uruchomił program badawczo-rozwojowy o wartości 3 mld CNY (444 mln USD) dotyczący reaktorów z ciekłym fluorkiem toru (LFTR), znanych tam jako reaktor z roztopioną solą do hodowli toru (Th-MSR lub TMSR) i twierdził, że ma największy na świecie krajowy wysiłek w tej sprawie, mając nadzieję na uzyskanie pełnych praw własności intelektualnej do technologii. Jest to również znane jako reaktor wysokotemperaturowy chłodzony solą fluorkową (FHR). Odpowiedzialne jest Centrum TMSR w SINAP w Jiading w Szanghaju.
Budowa reaktora TMSR-LF2 o mocy 1 MWt rozpoczęła się we wrześniu 2018 r. i została podobno zakończona w sierpniu 2021 r. Zakończenie budowy prototypu zaplanowano na 2024 r., ale prace przyspieszono.
Nextbigfuture był jednym z pierwszych online, który śledził i promował Torium
Nextbigfuture od ponad dekady śledzi i promuje odrodzenie reaktorów z torem i stopioną solą.
Nextbigfuture zajmowało się Thorium w 2006 roku.
Oto wywiad z Kirkiem Sorensonem z 2011 roku.
Tło jądrowe stopionej soli
Reaktory na stopioną sól i tor są z natury bezpieczniejsze i mogą mieć mniej odpadów jądrowych (inaczej niewykorzystanego paliwa jądrowego). Paliwo jądrowe nie jest używane, ponieważ parzyste izotopy są trudniejsze do rozszczepienia lub reakcji. Reaktory prędkie mają neutrony poruszające się z większą prędkością (sto razy szybciej), która jest konieczna, aby uran 238 przereagował w pluton.
Oak Ridge National Laboratory (ORNL) w Stanach Zjednoczonych eksploatowało eksperymentalny MSR o mocy 7.34 MW (th) w latach 1965-1969, w ramach próby znanej jako Eksperyment Reaktora Molten-Salt (MSRE). Wykazało to wykonalność reaktorów na paliwo ciekłe chłodzonych stopionymi solami.
Chiny rozwijają bezwodne reaktory jądrowe. Prace budowlane nad pierwszym komercyjnym reaktorem na stopioną sól powinny zakończyć się do 2030 roku. Pozwoli to na budowę takich reaktorów jądrowych nawet w rejonach pustynnych oraz na równinach środkowych i zachodnich Chin. Reaktor ze stopionymi solami będzie zasilany ciekłym torem zamiast uranu.
SINAP ma dwa strumienie Rozwój TMSR – paliwo stałe (TRISO w kamykach lub pryzmach/bloczkach) z jednorazowym cyklem paliwowym oraz paliwo płynne (rozpuszczone w chłodziwie fluorkowym) z przerobem i recyklingiem. Planowany jest trzeci strumień reaktorów prędkich do pochłaniania aktynowców z reaktorów LWR. Celem jest opracowanie zarówno cyklu paliwowego toru, jak i zastosowań nieelektrycznych w perspektywie 20-30 lat.
* Strumień TMSR-SF ma tylko częściowe wykorzystanie toru, polegając na pewnej hodowli, jak w przypadku U-238, i wymaga również wkładu rozszczepialnego uranu. Jest zoptymalizowany pod kątem zastosowań hybrydowej energetyki jądrowej w wysokich temperaturach. SINAP początkowo miał na celu pilotażową elektrownię o mocy 2 MW, choć został on zastąpiony przez symulator (TMSR-SF0). Demonstracyjna elektrownia ze złożem żwirowym o mocy 100 MWt (TMSR-SF2) z otwartym cyklem paliwowym jest planowana na około 2025 r. Cząstki TRISO będą zawierały oddzielnie zarówno niskowzbogacony uran, jak i tor.
* Strumień TMSR-LF zapewnia pełny zamknięty cykl paliwowy Th-U z hodowlą U-233 i znacznie lepszą zrównoważenie z torem, ale z większą trudnością techniczną. Jest zoptymalizowany do wykorzystania toru w elektrometalurgicznej obróbce pirotechnicznej.
*SINAP ma na celu początkowo instalację pilotażową o mocy 2 MWt (TMSR-LF1), następnie reaktor eksperymentalny o mocy 10 MWt (TMSR-LF2) do 2025 r. oraz instalację demonstracyjną o mocy 100 MWt (TMSR-LF3) z pełnym przetwarzaniem elektrometalurgicznym do około 2035 r., a następnie o 1 instalację demonstracyjną GW. Oś czasu TMSR-LF jest o około dziesięć lat za osią SF.
Wkrótce ma powstać reaktor prędki TMSFR-LF zoptymalizowany pod kątem spalania drobnych aktynowców.
Połączenia TMSR-SF0 jest w skali jednej trzeciej i ma elektryczne źródło ciepła o mocy 370 kW z chłodziwem pierwotnym FLiNaK o temperaturze 650°C i chłodziwem wtórnym FLiNaK.
10 MWt TMSR-SF1 zawiera 17% wzbogacone paliwo TRISO w 60 mm kamyczkach, podobne do paliwa HTR-PM i chłodziwo w temperaturze 630°C i niskim ciśnieniu. Chłodziwo główne to FLiBe (99.99% Li-7), a chłodziwo wtórne to FLiNaK. Wysokość rdzenia wynosi 3 m, średnica 2.85 m, w zbiorniku ciśnieniowym o wysokości 7.8 m i średnicy 3 m. Odprowadzanie ciepła resztkowego jest pasywne dzięki chłodzeniu wnęki. Przewidziano 20-letni okres eksploatacji, ale projekt zostaje przerwany.
TMSR-LF2 o mocy 1 MWt jest budowany w Wu Wei w Gansu w ramach programu o wartości 3.3 miliarda dolarów. Będzie wykorzystywać paliwo wzbogacone do poniżej 20% U-235, mieć zapas toru około 50 kg i współczynnik konwersji około 0.1. Stosowany byłby FLiBe z 99.95% Li-7, a paliwo jako UF4. Projekt miałby rozpocząć się na zasadzie wsadowej, polegającej na uzupełnianiu paliwa w trybie online i usuwaniu gazowych produktów rozszczepienia, ale po 5–8 latach wyładowywaniu całej soli paliwowej w celu ponownego przetworzenia i oddzielenia produktów rozszczepienia oraz drobnych aktynowców do przechowywania. Przeszedłby do ciągłego procesu recyklingu soli, uranu i toru, z separacją online produktów rozszczepienia i drobnych aktynowców. Rozszczepiłby się od około 20% rozszczepienia toru do około 80%.
Poza tym planowany jest mały reaktor modułowy MSR na paliwo ciekłe o mocy 373 MWt/168 MWe, z obiegiem nadkrytycznym CO2 w pętli trzeciorzędowej przy 23 MPa w cyklu Braytona, po pętli wtórnej izolacji radioaktywnej. Przewiduje się różne zastosowania oraz wytwarzanie energii elektrycznej. Byłby ładowany 15.7 tony toru i 2.1 tony uranu (wzbogacony 19.75%), z jednym kilogramem uranu dodawanym dziennie i spalałby 330 GWd/t przy 30% energii z toru. Tankowanie online umożliwiłoby osiem lat działania przed wyłączeniem, a moderator grafitowy wymagałby uwagi
Brian Wang jest liderem myśli futurystycznej i popularnym blogerem naukowym z milionem czytelników miesięcznie. Jego blog Nextbigfuture.com zajmuje pierwsze miejsce w rankingu Science News Blog. Obejmuje wiele przełomowych technologii i trendów, w tym przestrzeń kosmiczną, robotykę, sztuczną inteligencję, medycynę, biotechnologię przeciwstarzeniową i nanotechnologię.
Znany z identyfikowania najnowocześniejszych technologii, obecnie jest współzałożycielem startupu i fundraiserem dla firm o wysokim potencjale we wczesnej fazie rozwoju. Pełni funkcję Szefa Działu Badań Alokacji dla inwestycji w głębokie technologie oraz Anioła Inwestora w Space Angels.
Częsty mówca w korporacjach, mówca TEDx, mówca Singularity University i gościnnie w licznych wywiadach dla radia i podcastów. Jest otwarty na wystąpienia publiczne i doradzanie.
