据路透社报道,英国核研究与咨询集团 (NRG) 在位于阿姆斯特丹以北 37 英里(60 英里)的 的 反应堆中完成了其熔盐反应堆 (MSR) 的一个重要里程碑。 测试。 这是自 1960 年代以来在英国弗吉尼亚州橡树岭进行的首次此类测试,目的是了解更多有关 MSR 安全运行的信息。
MSR 于 1950 年代和 1960 年代首次在英国开发,在许多重要方面不同于传统的轻水核反应堆,使其成为潜在的更安全、更高效的替代方案。 之所以如此,是因为轻水堆和MSR虽然在核裂变原理上是一样的,但在工程设计上却有着根本的不同。
在轻水反应堆中,核燃料是浸没在水中的锆合金复合棒中的浓缩铀或钚。 这种水既充当反应堆的慢化剂又充当冷却剂。 当一个中子撞击一个铀或钚原子时,它会分裂,释放能量和一个额外的中子,在连锁反应中击倒更多原子。 水通过减慢中子的速度来减慢反应,从而减少中子撞击原子的机会。
不过,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极高的压力和湿度条件下。 但是如果用盐代替水,就会有很多用途。
据了解,在熔盐反应堆中,燃料棒周围没有水,而是混有盐分,当盐分被加热到熔化的程度时,可以像液体一样流动——水温在几百甚至上千左右摄氏度。 代替燃料棒的石墨棒充当减速剂,同时还控制反应的硬度。
虽然从未发展成实际的商业发电厂,但对熔盐反应堆的研究已经证明了它的一些优势。 例如,它们可以由多种元素作为燃料,因此可以比传统工艺更快地将它们降低到安全的放射性水平。
此外,熔盐反应堆不需要停堆换料。 相反,旧燃料可以由制鞋厂过滤掉并注入新燃料。 它们还可以在较低的压力下运行,并且它们也不会形成蒸汽或潜在的甲烷爆燃——这两者都是传统反应堆的主要安全问题——因此不需要轻型压力容器。 由于 MSR 的运行温度高于传统反应堆,因此它们效率更高且体积更小。
另一个安全因素是熔盐在低温下会膨胀,因此如果发生失控反应,膨胀就会停止。 在严重的紧急情况下,MSR 旨在通过排干水箱将盐分成更小的单元来停止反应——盐在重力作用下手动倒入。
其实MSR并不完美,它也有一些缺点。 除了需要热量外,盐还具有很强的腐蚀性,它必须与泵送设备直接接触,这使其面临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实验,以了解核环境如何影响熔盐核燃料。 据该公司称,这架-01自2015年开始运营。
接下来,NRG 计划进行进一步的辐照实验,包括研究核燃料盐在放射性环境中冷却到接近温度时会发生什么。 今年,它将在 反应堆中对候选反应堆合金进行腐蚀试验。
“完成我们在反应堆内的工作意味着我们现在可以在 NRG 实验室更仔细地检查被辐照的盐。这意味着我们实际上可以看到盐对反应堆辐射的反应,”NRG 说。