Шанхайский институт прикладной физики (SINAP) получил одобрение Министерства экологии и окружающей среды на ввод в эксплуатацию экспериментального реактора на расплаве солей с ториевым двигателем. Это первый ядерный реактор на расплавленных солях с тех пор, как США остановили испытательный реактор в 1969 году.
TMSR-LF1 будет использовать топливо с обогащением U-20 менее 235%, иметь запас тория около 50 кг и коэффициент конверсии около 0.1. Будет использоваться плодородная оболочка из фторида лития-бериллия (FLiBe) с 99.95% Li-7, а в качестве топлива - UF4.
Ожидается, что проект начнется на периодической основе с некоторой дозаправкой топлива в режиме онлайн и удалением газообразных продуктов деления, но через 5-8 лет будет сброшена вся топливная соль для переработки и разделения продуктов деления и младших актинидов для хранения. Он перейдет к непрерывному процессу переработки соли, урана и тория с онлайн-разделением продуктов деления и младших актинидов. Реактор будет работать от примерно 20% деления тория до примерно 80%.
Если TMSR-LF1 окажется успешной, Китай планирует построить реактор мощностью 373 МВт к 2030 году.
В январе 2011 года CAS запустила программу НИОКР на сумму 3 миллиарда юаней (444 миллиона долларов США) по реакторам с жидким фторидом тория (LFTR), известным там как реактор на расплаве солей для воспроизводства тория (Th-MSR или TMSR), и, как утверждается, имеет крупнейший в мире национальные усилия по этому вопросу, надеясь получить полные права интеллектуальной собственности на технологию. Он также известен как высокотемпературный реактор с охлаждением фторидной солью (FHR). Центр TMSR в SINAP в Цзядине, Шанхай, несет ответственность.
Строительство реактора ТМСР-ЛФ2 мощностью 1 МВт началось в сентябре 2018 года и, как сообщается, было завершено в августе 2021 года. Прототип планировалось завершить в 2024 году, но работы были ускорены.
Nextbigfuture был одним из первых онлайн, кто следил и продвигал Thorium
Компания Nextbigfuture уже более десяти лет следит за возрождением ториевых и реакторов на расплавленных солях и продвигает их.
Nextbigfuture освещал Thorium еще в 2006 году.
Вот интервью 2011 года с Кирком Соренсоном.
Ядерный фон расплавленной соли
Реакторы с расплавленной солью и торием по своей природе безопаснее и могут содержать меньше ядерных отходов (также известных как неиспользованное ядерное топливо). Ядерное топливо не используется, потому что четные изотопы труднее расщепить или вступить в реакцию. В быстрых реакторах нейтроны движутся с более высокой скоростью (в сто раз быстрее), необходимой для превращения урана-238 в плутоний.
Окриджская национальная лаборатория (ORNL) в США эксплуатировала экспериментальный MSR мощностью 7.34 МВт (тепл.) с 1965 по 1969 год в ходе испытания, известного как Эксперимент с реактором на расплавленной соли (MSRE). Это продемонстрировало возможность создания реакторов на жидком топливе, охлаждаемых расплавленными солями.
Китай разрабатывает безводные ядерные реакторы. Работы по строительству первого коммерческого жидкосолевого реактора должны быть завершены к 2030 году. Это позволит строить такие ядерные реакторы даже в пустынных районах и на равнинах центрального и западного Китая. Реактор на расплаве солей будет питаться жидким торием вместо урана.
SINAP имеет два потока разработка ТМСР – твердотопливные (ТРИЗО в гальках или призмах/блоках) с прямоточным топливным циклом и жидкотопливные (растворенные во фторидном теплоносителе) с переработкой и рециклом. Планируется третий поток быстрых реакторов для сжигания актинидов из легководных реакторов. Цель состоит в том, чтобы разработать как ториевый топливный цикл, так и неэлектрические приложения в течение 20-30 лет.
* Поток TMSR-SF имеет только частичное использование тория, полагаясь на некоторое воспроизводство, как с U-238, а также требует ввода делящегося урана. Он оптимизирован для высокотемпературных гибридных ядерных энергетических установок. Первоначально SINAP был нацелен на пилотную установку мощностью 2 МВт, хотя на смену ей пришел симулятор (TMSR-SF0). Примерно к 100 году планируется построить демонстрационную установку с галечным слоем (TMSR-SF2) мощностью 2025 МВт с открытым топливным циклом. Частицы TRISO будут содержать как низкообогащенный уран, так и торий по отдельности.
* Для потока TMSR-LF заявлен полный замкнутый топливный цикл Th-U с воспроизводством U-233 и гораздо лучшая устойчивость с торием, но с большей технической сложностью. Он оптимизирован для утилизации тория при электрометаллургической пиропереработке.
* SINAP нацелен на создание пилотной установки мощностью 2 МВт (TMSR-LF1) сначала, затем экспериментального реактора мощностью 10 МВт (TMSR-LF2) к 2025 г. и демонстрационной установки мощностью 100 МВт (TMSR-LF3) с полной электрометаллургической переработкой примерно к 2035 г., а затем на 1 демонстрационную установку ГВт. Хронология TMSR-LF примерно на десять лет отстает от SF.
Далее будет создан реактор на быстрых нейтронах TMSFR-LF, оптимизированный для сжигания второстепенных актинидов.
Ассоциация ТМСР-СФ0 имеет масштаб 370/650 и имеет источник электрического тепла мощностью XNUMX кВт с теплоносителем первого контура ФЛиНаК с температурой XNUMX°С и теплоносителем второго контура ФЛиНаК.
TMSR-SF10 мощностью 1 МВт содержит топливо TRISO с обогащением на 17% в 60-миллиметровых камешках, аналогичное топливу HTR-PM, и охлаждающую жидкость при 630 ° C и низком давлении. Первичный хладагент - FLiBe (с 99.99% Li-7), а вторичный хладагент - FLiNaK. Высота активной зоны 3 м, диаметр 2.85 м, в сосуде высокого давления высотой 7.8 м и диаметром 3 м. Отвод остаточного тепла пассивный, путем охлаждения полости. Был предусмотрен 20-летний срок эксплуатации, но проект прекращен.
TMSR-LF2 мощностью 1 МВт строится в Ву Вей в Ганьсу по программе стоимостью 3.3 миллиарда долларов. Он будет использовать топливо с обогащением U-20 менее 235%, иметь запас тория около 50 кг и коэффициент конверсии около 0.1. Будет использоваться FLiBe с 99.95% Li-7 и топливо в виде UF4. Проект начнется на периодической основе с некоторой дозаправки топлива в режиме онлайн и удаления газообразных продуктов деления, но через 5-8 лет будет сброшена вся топливная соль для переработки и разделения продуктов деления и младших актинидов для хранения. Он перейдет к непрерывному процессу переработки соли, урана и тория с онлайн-разделением продуктов деления и младших актинидов. Это будет работать с примерно 20% деления тория до примерно 80%.
Кроме того, планируется небольшой модульный реактор MSR на жидком топливе мощностью 373 МВт/168 МВт со сверхкритическим циклом CO2 в третичном контуре при 23 МПа с использованием цикла Брайтона после вторичного контура с радиоактивной изоляцией. Предусмотрены различные приложения, а также производство электроэнергии. Он будет загружен 15.7 тонны тория и 2.1 тонны урана (обогащение 19.75%), с ежедневным добавлением одного килограмма урана, и будет иметь выгорание 330 ГВтд/т с 30% энергии от тория. Заправка в режиме онлайн обеспечит восемь лет работы до остановки, при этом графитовый замедлитель требует внимания.
Брайан Ван - идейный лидер футуризма и популярный научный блоггер с 1 миллионом читателей в месяц. Его блог Nextbigfuture.com занимает первое место среди новостных научных блогов. Он охватывает многие прорывные технологии и тенденции, включая космос, робототехнику, искусственный интеллект, медицину, биотехнологию против старения и нанотехнологии.
Известный тем, что выявляет передовые технологии, он в настоящее время является соучредителем стартапа и сборщиком средств для компаний с высоким потенциалом на ранней стадии. Он является руководителем отдела исследований ассигнований на инвестиции в глубокие технологии и ангел-инвестором в Space Angels.
Часто выступая в корпорациях, он был спикером TEDx, спикером Университета сингулярности и гостем на многочисленных интервью для радио и подкастов. Он открыт для публичных выступлений и консультирования.
