NRG完成主要熔盐核燃料测试:助其获得更多MRS安全运行信息

2019-11-10 10:55:19

NRG完成主要熔盐核燃料测试:助其获得更多MRS安全运行信息

据国外媒体报道,荷兰核研究与咨询集团(nrg)在阿姆斯特兰以北37英里(60英里)的彼得森高通量反应堆完成了里程碑式的熔盐反应堆(msr)测试。这是自20世纪60年代在田纳西州橡树岭进行这种测试以来的第一次。目的是了解更多关于msr的安全操作。

Msr最早于20世纪50年代和60年代在美国发展起来。它在许多重要方面不同于传统的轻水核反应堆,这使得它有可能成为更安全和更有效的替代品。原因是尽管轻水反应堆和msr具有相同的核裂变原理,但它们在工程设计上有根本的不同。

在轻水反应堆中,核燃料是浸入水中的锆合金包壳棒中的浓缩铀或钚。这些水对反应堆既是减速剂又是冷却剂。当中子撞击铀或钚原子时,它会分裂,释放能量和额外的中子,从而在链式反应中撞击更多的原子。水通过减慢中子的速度来减缓反应,从而增加中子撞击原子的可能性。

然而,这种已经使用了60多年的轻水反应堆也有一些缺点,因为它们所依赖的水需要保持在非常高的压力和温度条件下。但是如果用盐代替水,它会带来很多好处。

据了解,在熔盐反应堆中,燃料棒周围没有水,但它与盐混合,当盐被加热到可以熔化的程度时,它可以像液体一样流动——温度在几百甚至几千摄氏度。代替燃料棒的石墨棒充当缓和剂,也控制反应的强度。

尽管它从未发展成为真正的商业发电厂,但对熔盐反应堆的研究已经证明了它的一些优势。例如,它们可以由各种元素提供燃料,因此它们可以比传统工艺更快地降低到安全的放射性水平。

此外,熔盐反应堆不需要为了换料而关闭。相反,旧燃料可以被化工厂过滤掉,然后注入新燃料。它们也可以在较低的压力下运行,而且它们也不会产生蒸汽或潜在的爆炸性氢——这两者都是常规反应堆的主要安全问题——因此没有必要使用高压容器。Msr的操作温度比传统反应器高,因此它们更高效和更小。

另一个安全因素是熔盐在高温下膨胀,因此如果发生不可控的反应,膨胀将停止。在严重的紧急情况下,msr被设计成通过排水槽将盐分离成更小的单元来停止反应——盐在重力作用下自动倾倒。

当然,msr也不完美。它也有一些缺点。盐不仅需要热量,而且腐蚀性强。它必须与泵送设备直接接触,这使得它有腐蚀和放射性损坏的风险。

正因为如此,nrg正在进行一系列辐照试验,以了解核环境如何影响熔盐核燃料。据该公司称,这款引人注目的01自2015年就开始运行了。

接下来,nrg计划进行进一步的辐射测试,包括研究在放射性环境中核燃料盐冷却到接近室温时会发生什么。明年,它将对高通量反应堆中的候选反应堆合金进行腐蚀试验。

核研究小组的拉尔夫·哈尼亚说:“完成我们在反应堆中的工作意味着我们现在可以在核研究小组实验室更仔细地检查辐照盐。这意味着我们可以真正看到盐对反应堆辐射的反应。”

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