O Instituto de Física Aplicada de Xangai (SINAP) recebeu aprovação do Ministério de Ecologia e Meio Ambiente para comissionar um reator experimental de sal fundido movido a tório. Este é o primeiro reator nuclear de sal fundido desde que os EUA fecharam um reator de teste em 1969.
O TMSR-LF1 usará combustível enriquecido com menos de 20% de U-235, terá um estoque de tório de cerca de 50 kg e uma taxa de conversão de cerca de 0.1. Será utilizada uma manta fértil de fluoreto de lítio-berílio (FLiBe) com 99.95% de Li-7, e combustível como UF4.
Espera-se que o projeto comece em lotes com algum reabastecimento online e remoção de produtos gasosos de fissão, mas descarregando todo o sal combustível após 5-8 anos para reprocessamento e separação de produtos de fissão e actinídeos menores para armazenamento. Prosseguirá com um processo contínuo de reciclagem de sal, urânio e tório, com separação online de produtos de fissão e actinídeos menores. O reator funcionará de cerca de 20% de fissão de tório para cerca de 80%.
Se o TMSR-LF1 for bem-sucedido, a China planeja construir um reator com capacidade de 373 MWt até 2030.
Em janeiro de 2011, a CAS lançou um programa de P&D de CNY 3 bilhões (US$ 444 milhões) em reatores de fluoreto de tório (LFTRs), conhecidos lá como reator de sal fundido de reprodução de tório (Th-MSR ou TMSR), e afirmou ter o maior esforço nacional sobre ela, na esperança de obter direitos de propriedade intelectual completos sobre a tecnologia. Isso também é conhecido como o reator de alta temperatura resfriado por sal de flúor (FHR). O Centro TMSR no SINAP em Jiading, Xangai, é responsável.
A construção do reator TMSR-LF2 de 1 MWt começou em setembro de 2018 e teria sido concluída em agosto de 2021. O protótipo estava programado para ser concluído em 2024, mas o trabalho foi acelerado.
Nextbigfuture foi um dos primeiros online a seguir e promover Thorium
A Nextbigfuture acompanha e promove o renascimento dos reatores de tório e sal fundido há mais de uma década.
Nextbigfuture estava cobrindo Thorium em 2006.
Aqui está uma entrevista de 2011 com Kirk Sorenson.
Fundo Nuclear de Sal Derretido
Reatores de sal fundido e tório são inerentemente mais seguros e podem ter menos resíduos nucleares (também conhecido como combustível nuclear não utilizado). O combustível nuclear não é utilizado porque os isótopos pares são mais difíceis de dividir ou reagir. Reatores rápidos têm nêutrons se movendo em velocidades mais altas (cem vezes mais rápidas) necessárias para fazer com que o urânio 238 reaja em plutônio.
O Oak Ridge National Laboratory (ORNL) nos Estados Unidos operou um MSR experimental de 7.34 MW (th) de 1965 a 1969, em um teste conhecido como Molten-Salt Reactor Experiment (MSRE). Isso demonstrou a viabilidade de reatores de combustível líquido resfriados por sais fundidos.
A China vem desenvolvendo reatores nucleares sem água. As obras de construção do primeiro reator comercial de sal fundido devem ser concluídas até 2030. Isso permitirá a construção de tais reatores nucleares mesmo em regiões desérticas e nas planícies do centro e oeste da China. O reator de sal fundido será alimentado por tório líquido em vez de urânio.
O SINAP possui dois fluxos de Desenvolvimento de TMSR – combustível sólido (TRISO em seixos ou prismas/blocos) com ciclo de combustível de passagem única e combustível líquido (dissolvido em refrigerante fluoretado) com reprocessamento e reciclagem. Um terceiro fluxo de reatores rápidos para consumir actinídeos de LWRs está planejado. O objetivo é desenvolver o ciclo do combustível de tório e aplicações não elétricas em um período de 20 a 30 anos.
*O fluxo TMSR-SF tem apenas utilização parcial de tório, contando com alguma reprodução como com U-238, e precisando de entrada de urânio físsil também. Ele é otimizado para aplicações de energia nuclear híbrida baseadas em alta temperatura. O SINAP visava inicialmente uma planta piloto de 2 MW, embora esta tenha sido substituída por um simulador (TMSR-SF0). Uma planta de demonstração de leito de seixos de 100 MWt (TMSR-SF2) com ciclo de combustível aberto está planejada para cerca de 2025. As partículas de TRISO serão com urânio e tório de baixo enriquecimento, separadamente.
* O fluxo TMSR-LF afirma ciclo de combustível Th-U totalmente fechado com reprodução de U-233 e sustentabilidade muito melhor com tório, mas maior dificuldade técnica. É otimizado para utilização de tório com piroprocessamento eletrometalúrgico.
*SINAP visa uma planta piloto de 2 MWt (TMSR-LF1) inicialmente, depois um reator experimental de 10 MWt (TMSR-LF2) até 2025, e uma planta de demonstração de 100 MWt (TMSR-LF3) com reprocessamento eletrometalúrgico completo por volta de 2035, seguido por 1 uma planta de demonstração GW. A linha do tempo TMSR-LF está cerca de dez anos atrás da SF.
Um reator rápido TMSFR-LF otimizado para queimar actinídeos menores está a seguir.
A TMSR-SF0 é um terço da escala e tem uma fonte de calor elétrica de 370 kW com refrigerante primário FLiNaK a 650°C e refrigerante secundário FLiNaK.
O TMSR-SF10 de 1 MWt possui combustível TRISO enriquecido com 17% em seixos de 60 mm, semelhante ao combustível HTR-PM, e refrigerante a 630°C e baixa pressão. A refrigeração primária é FLiBe (com 99.99% Li-7) e a refrigeração secundária é FLiNaK. A altura do núcleo é de 3 m, diâmetro de 2.85 m, em um vaso de pressão de 7.8 m de altura e 3 m de diâmetro. A remoção de calor residual é passiva, por resfriamento da cavidade. Previa-se uma vida operacional de 20 anos, mas o projeto foi descontinuado.
O TMSR-LF2 de 1 MWt está em construção em Wu Wei em Gansu em um programa de US$ 3.3 bilhões. Ele usará combustível enriquecido com menos de 20% de U-235, terá um estoque de tório de cerca de 50 kg e uma taxa de conversão de cerca de 0.1. Seria usado FLiBe com 99.95% Li-7, e combustível como UF4. O projeto começaria em lotes com algum reabastecimento online e remoção de produtos gasosos de fissão, mas descarregando todo o sal combustível após 5-8 anos para reprocessamento e separação de produtos de fissão e actinídeos menores para armazenamento. Prosseguiria com um processo contínuo de reciclagem de sal, urânio e tório, com separação online de produtos de fissão e actinídeos menores. Ele funcionaria de cerca de 20% de fissão de tório para cerca de 80%.
Além destes, está previsto um pequeno reator modular MSR de combustível líquido de 373 MWt/168 MWe, com ciclo de CO2 supercrítico em loop terciário de 23 MPa usando ciclo Brayton, após loop secundário de isolamento radioativo. Estão previstas várias aplicações, bem como a geração de eletricidade. Ele seria carregado com 15.7 toneladas de tório e 2.1 toneladas de urânio (19.75% enriquecido), com um quilo de urânio adicionado diariamente, e queimaria 330 GWd/t com 30% de energia do tório. O reabastecimento online permitiria oito anos de operação antes do desligamento, com o moderador de grafite precisando de atenção
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