Viện Vật lý Ứng dụng Thượng Hải (SINAP) đã được Bộ Sinh thái và Môi trường cho phép vận hành một lò phản ứng muối nóng chảy chạy thử nghiệm chạy bằng thori. Đây là lò phản ứng hạt nhân muối nóng chảy đầu tiên kể từ khi Mỹ đóng cửa lò phản ứng thử nghiệm vào năm 1969.
TMSR-LF1 sẽ sử dụng nhiên liệu được làm giàu dưới 20% U-235, có lượng thorium tồn kho khoảng 50 kg và hệ số chuyển đổi khoảng 0.1. Một tấm chăn màu mỡ gồm lithium-beryllium fluoride (FLiBe) với 99.95% Li-7 sẽ được sử dụng và nhiên liệu là UF4.
Dự án dự kiến sẽ bắt đầu theo lô với một số tiếp nhiên liệu trực tuyến và loại bỏ các sản phẩm phân hạch ở thể khí, nhưng thải tất cả muối nhiên liệu sau 5-8 năm để xử lý lại và tách các sản phẩm phân hạch và các chất hoạt hóa nhỏ để lưu trữ. Nó sẽ tiến hành một quá trình liên tục tái chế muối, uranium và thorium, với việc phân tách trực tuyến các sản phẩm phân hạch và các actinide nhỏ. Lò phản ứng sẽ hoạt động từ khoảng 20% thori phân hạch lên khoảng 80%.
Nếu TMSR-LF1 thành công, Trung Quốc có kế hoạch xây dựng một lò phản ứng với công suất 373 MWt vào năm 2030.
Vào tháng 2011 năm 3, CAS đã khởi động một chương trình R&D trị giá 444 tỷ CNY (XNUMX triệu USD) cho các lò phản ứng florua thori lỏng (LFTR), được gọi là lò phản ứng muối nóng chảy tạo ra thorium (Th-MSR hoặc TMSR), và được tuyên bố là lò phản ứng lớn nhất thế giới nỗ lực quốc gia về nó, hy vọng có được đầy đủ quyền sở hữu trí tuệ đối với công nghệ. Đây còn được gọi là lò phản ứng nhiệt độ cao làm mát bằng muối florua (FHR). Trung tâm TMSR tại SINAP tại Jiading, Thượng Hải, chịu trách nhiệm.
Việc xây dựng lò phản ứng TMSR-LF2 công suất 1 MWt bắt đầu vào tháng 2018 năm 2021 và được cho là hoàn thành vào tháng 2024 năm XNUMX. Nguyên mẫu dự kiến hoàn thành vào năm XNUMX, nhưng công việc đã được đẩy nhanh.
Nextbigfuture là một trong những trang trực tuyến đầu tiên theo dõi và quảng bá Thorium
Nextbigfuture đã theo dõi và thúc đẩy sự hồi sinh của lò phản ứng Thorium và muối nóng chảy trong hơn một thập kỷ.
Nextbigfuture đã bao trùm Thorium vào năm 2006.
Đây là cuộc phỏng vấn năm 2011 với Kirk Sorenson.
Nền hạt nhân muối nóng chảy
Các lò phản ứng muối nóng chảy và thori vốn đã an toàn hơn và có thể có ít chất thải hạt nhân hơn (hay còn gọi là nhiên liệu hạt nhân chưa sử dụng.) Nhiên liệu hạt nhân không được sử dụng vì các đồng vị được đánh số chẵn khó bị phân tách hoặc phản ứng hơn. Các lò phản ứng nhanh có neutron di chuyển với tốc độ cao hơn (nhanh hơn một trăm lần) cần thiết để khiến uranium 238 phản ứng thành plutonium.
Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge (ORNL) ở Hoa Kỳ đã vận hành thử nghiệm MSR 7.34 MW (th) từ năm 1965 đến năm 1969, trong một thử nghiệm được gọi là Thí nghiệm Lò phản ứng muối nóng chảy (MSRE). Điều này đã chứng minh tính khả thi của các lò phản ứng sử dụng nhiên liệu lỏng được làm mát bằng muối nóng chảy.
Trung Quốc đã và đang phát triển các lò phản ứng hạt nhân không dùng nước. Công việc xây dựng lò phản ứng muối nóng chảy thương mại đầu tiên sẽ được hoàn thành vào năm 2030. Điều này sẽ cho phép xây dựng các lò phản ứng hạt nhân như vậy ngay cả ở các vùng sa mạc và đồng bằng ở miền Trung và miền Tây Trung Quốc. Lò phản ứng muối nóng chảy sẽ được cung cấp năng lượng bởi thori lỏng thay vì uranium.
SINAP có hai luồng Phát triển TMSR - nhiên liệu rắn (TRISO trong đá cuội hoặc lăng kính / khối) với chu trình nhiên liệu một lần và nhiên liệu lỏng (hòa tan trong dung dịch làm mát florua) được xử lý lại và tái chế. Dòng thứ ba gồm các lò phản ứng nhanh để tiêu thụ actinides từ các LWR đã được lên kế hoạch. Mục đích là phát triển cả chu trình nhiên liệu thorium và các ứng dụng phi điện trong khoảng thời gian 20-30 năm.
* Dòng TMSR-SF chỉ sử dụng một phần thori, dựa vào một số quá trình lai tạo như với U-238 và cũng cần đầu vào uranium phân hạch. Nó được tối ưu hóa cho các ứng dụng năng lượng hạt nhân lai nhiệt độ cao. SINAP ban đầu nhắm đến một nhà máy thí điểm công suất 2 MW, mặc dù điều này đã được thay thế bằng một bộ mô phỏng (TMSR-SF0). Một nhà máy đá cuội trình diễn 100 MWt (TMSR-SF2) với chu trình nhiên liệu mở được lên kế hoạch vào khoảng năm 2025. Các hạt TRISO sẽ gồm cả uranium và thorium làm giàu thấp, riêng biệt.
* Dòng TMSR-LF tuyên bố chu trình nhiên liệu Th-U khép kín hoàn toàn với sự lai tạo của U-233 và tính bền vững tốt hơn nhiều với thorium nhưng khó khăn hơn về kỹ thuật. Nó được tối ưu hóa để sử dụng thori với quá trình nhiệt luyện kim điện.
* SINAP đặt mục tiêu ban đầu là nhà máy thí điểm 2 MWt (TMSR-LF1), sau đó là lò phản ứng thử nghiệm 10 MWt (TMSR-LF2) vào năm 2025 và nhà máy trình diễn 100 MWt (TMSR-LF3) với quá trình tái xử lý cơ điện hoàn toàn vào khoảng năm 2035, tiếp theo bởi 1 nhà máy trình diễn GW. Dòng thời gian TMSR-LF chậm hơn SF khoảng XNUMX năm.
Phải tuân theo một lò phản ứng nhanh TMSFR-LF được tối ưu hóa để đốt cháy các hoạt chất nhỏ.
Sản phẩm TMSR-SF0 là thang đo một phần ba và có nguồn nhiệt điện 370 kW với chất làm mát sơ cấp FLiNaK ở 650 ° C và chất làm mát thứ cấp FLiNaK.
TMSR-SF10 1 MWt có 17% nhiên liệu TRISO được làm giàu trong đá cuội 60mm, tương tự như nhiên liệu HTR-PM và chất làm mát ở 630 ° C và áp suất thấp. Chất làm mát sơ cấp là FLiBe (với 99.99% Li-7) và chất làm mát thứ cấp là FLiNaK. Chiều cao lõi 3 m, đường kính 2.85 m, trong bình áp suất cao 7.8 m và đường kính 3 m. Loại bỏ nhiệt dư là thụ động, bằng cách làm mát khoang. Dự kiến thời gian hoạt động kéo dài 20 năm nhưng dự án bị dừng lại.
TMSR-LF2 1 MWt đang được xây dựng tại Wu Wei ở Cam Túc trong một chương trình trị giá 3.3 tỷ USD. Nó sẽ sử dụng nhiên liệu được làm giàu đến dưới 20% U-235, có lượng thorium tồn kho khoảng 50 kg và hệ số chuyển đổi khoảng 0.1. FLiBe với 99.95% Li-7 sẽ được sử dụng và nhiên liệu là UF4. Dự án sẽ bắt đầu theo lô với một số tiếp nhiên liệu trực tuyến và loại bỏ các sản phẩm phân hạch thể khí, nhưng thải tất cả muối nhiên liệu sau 5-8 năm để tái chế và tách các sản phẩm phân hạch và các chất hoạt hóa nhỏ để lưu trữ. Nó sẽ tiến hành một quá trình liên tục tái chế muối, uranium và thorium, với việc phân tách trực tuyến các sản phẩm phân hạch và các chất hoạt hóa nhỏ. Nó sẽ hoạt động từ khoảng 20% thori phân hạch lên khoảng 80%.
Ngoài ra, một lò phản ứng mô-đun nhỏ MSR nhiên liệu lỏng 373 MWt / 168 MWe được lên kế hoạch, với chu trình CO2 siêu tới hạn trong vòng thứ ba ở 23 MPa sử dụng chu trình Brayton, sau vòng thứ cấp cách ly phóng xạ. Nhiều ứng dụng khác nhau cũng như sản xuất điện được dự kiến. Nó sẽ được nạp 15.7 tấn thori và 2.1 tấn uranium (làm giàu 19.75%), với một kg uranium được bổ sung hàng ngày, và đốt cháy 330 GWd / tấn với 30% năng lượng từ thorium. Tiếp nhiên liệu trực tuyến sẽ cho phép hoạt động tám năm trước khi tắt máy, với người điều hành than chì cần chú ý
Brian Wang là một nhà lãnh đạo tư tưởng theo chủ nghĩa tương lai và là một blogger Khoa học nổi tiếng với 1 triệu độc giả mỗi tháng. Blog của anh ấy Nextbigfuture.com được xếp hạng # 1 Blog Tin tức Khoa học. Nó bao gồm nhiều công nghệ và xu hướng đột phá bao gồm Không gian, Người máy, Trí tuệ nhân tạo, Y học, Công nghệ sinh học chống lão hóa và Công nghệ nano.
Được biết đến với việc xác định các công nghệ tiên tiến, anh hiện là Đồng sáng lập của một công ty khởi nghiệp và gây quỹ cho các công ty giai đoạn đầu tiềm năng cao. Ông là Trưởng bộ phận Nghiên cứu Phân bổ cho các khoản đầu tư công nghệ sâu và là Nhà đầu tư Thiên thần tại Space Angels.
Là một diễn giả thường xuyên tại các tập đoàn, anh ấy đã từng là diễn giả của TEDx, diễn giả của Đại học Singularity và là khách mời trong nhiều cuộc phỏng vấn cho đài phát thanh và podcast. Anh ấy sẵn sàng nói trước công chúng và tư vấn cho các cam kết.
