Storskalaforsøg mellem Copenhagen Atomics, en kendt udvikler af innovative atomkraftværker, og Paul Scherrer Instituttets forskningscenter

Copenhagen Atomics, der er udvikler af smeltede saltreaktorer, og Paul Scherrer Institute, Schweiz største forskningsinstitut for naturvidenskab og teknik, har underskrevet en vidtrækkende eksperimentel samarbejdsaftale. Formålet med dette eksperiment er at validere teknologien og give værdifuld erfaring til partnere i design, konstruktion, licensering, drift og dekommissionering af ny smeltet saltreaktorteknologi, samt indsamle data til kommerciel og åben dataimplementering i validering af reaktormodellering værktøjer.

Smeltede saltreaktorer (MSR'er) bruger smeltede fluoridsalte som det primære lavtrykskølemiddel. De kan operere på hurtige eller epitermiske neutronspektre og på en række forskellige brændstoffer.

Copenhagen Atomics udvikler en containeriseret smeltet saltreaktor. Tempereret med tungt vand uden tryk forbruger reaktoren nukleart affald, mens den genererer nyt brændsel fra thorium. Denne enhed er lille nok til at tillade masse- og samlebåndsproduktion med en termisk effekt på 100 megawatt. Specifikt fungerer smeltede saltreaktorer faktisk med fluor- eller chloridsalte. Copenhagen Atomics kan levere begge dele med meget høj renhed, hvilket hjælper brugeren med at løse de fleste forskellige korrosionsproblemer.

Fra thorium den eneste forædlingsreaktor i det termiske spektrum

Meget af nutidens interesse for at genoplive smeltet saltreaktor-konceptet er relateret til brugen af ​​thorium (til at generere fissilt uranium-233), hvor det er nødvendigt at tilvejebringe en indledende kilde til fissilt materiale såsom plutonium-239. Der er forskellige designbegreber for MSR'er og en række interessante udfordringer ved at kommercialisere disse enheder, især hvis de kører på thorium.

Karakteriseret som et kemisk grundstof ved atomnummer 90 og symbolet "Th", er thorium et radioaktivt aktinoidmetal og er et af kun to væsentlige grundstoffer i det periodiske system, der stadig er radioaktive i naturen i store mængder som et urgrundstof, i analogi med uran.

For ordens skyld blev thorium opdaget i 1829 af den norske præst og amatørmineralolog Morten Thrane Esmark og senere identificeret af den svenske kemiker Jöns Jacob Berzelius, som opkaldte det efter Thor, den nordiske tordengud.

Thorium er det eneste grundstof, der tillader skabelsen af ​​en nuklear forædlingsreaktor i det termiske spektrum. Det betyder, at energiproduktionen pr. kg fissile forsyninger kan overgå enhver anden reaktor. Dette er et afgørende element i at bringe den globale atomproduktion til tocifrede TeraWatt-niveauer i de kommende årtier.

Optimismen i forening af Aslak Stubsgaard og Marco Streit

"Vi er meget begejstrede for at arbejde på at fremme teknologien til reaktorer i smeltet salt sammen med PSI, som har ekspertise, erfaring og faciliteter i verdensklasse til at udføre storstilet nuklear eksperimentelt arbejde",

sagde Aslak Stubsgaard, CTO for Copenhagen Atomics.

"Personligt er jeg meget glad for, at Copenhagen Atomics har besluttet at samarbejde med os på Paul Scherrer Instituttet for at demonstrere gennemførligheden af ​​deres vision i vores institut.",

tilføjede han Marco Streit, leder af PSI Hot Laboratory.

Samarbejdsaftalen vil i første omgang vare fire år og vil placere Europa i spidsen for avancerede reaktorer.

The made-in-danmark energifremtid i 40 fods containere

Copenhagen Atomics har udviklet sin specialreaktorteknologi i næsten et årti og har modnet den til det punkt, hvor kritisk eksperimentel test af smeltede thoriumsalte er nødvendig. Virksomheden fra Kastrup tæt på den danske hovedstads lufthavn er allerede i gang med at producere og teste fuldskala testreaktorprototyper i sit hovedkvarter sammen med snesevis af små kredsløbsforsøg og saltproduktion.

Copenhagen Atomics' smeltede saltreaktorer bruger lithium, thorium og lavberiget uranfluorid som reaktorbrændsel. Dimensionerne på den første fremstillede i Danmark reaktor var 3,5 meter høj, 2,4 meter bred og 6 meter lang. Fodaftrykket er det samme som for en standard 20 fods container. De kan fabriksfremstilles i moduler på størrelse med en 40 fods skibscontainer eller dobbelt så stor som prototypen med det langsigtede mål at fremstille kommercielle thoriumsmeltede saltforædlingsreaktorer med elpris LCOE (udjævnede energiomkostninger). ) på cirka 20 amerikanske dollars pr. megawatttime (Mwh).

Der er tale om et unikt projekt af sin art, fordi Copenhagen Atomics har opfundet en ny type reaktorer, som eksempler på er flere størrelsesordener bedre end klassiske, kaldet letvandsreaktorer. Den danske reaktor er derfor baseret på thorium, tungt vand og smeltet salt. Det kan brænde atomaffald og kan masseproduceres, hvilket virkelig kan indlede en ny energiæra.

Fra PSI HotLab en enestående knowhow om radioaktivitet

PSI er det største forskningsinstitut for natur- og ingeniørvidenskab i Schweiz, der er i stand til at udføre banebrydende forskning inden for fire hovedområder: fremtidens teknologier, energi og klima, sundhedsinnovation og naturens grundlæggende elementer.

Paul Scherrer Instituttet udvikler, bygger og driver store, komplekse forskningsfaciliteter og er det schweiziske center for ekspertise inden for atomenergiforskning og -sikkerhed. Instituttet driver en unik infrastruktur på de to lokationer i Villigen og Würenlingen i kantonen Aargau, nemlig HotLab, som er godt rustet til arbejde og forskning i radioaktive materialer.

Baseret på sine strukturer og knowhow inden for nuklear sikkerhed, fremtidige reaktorkoncepter, relaterede brændselscyklusser og atomaffaldsbehandling er PSI meget sikker på det værdifulde samarbejde med Copenhagen Atomics for at være med til at forme planetens fremtid.

Billeder af Copenhagen Atomics' første MSR-reaktor

Smeltede saltprodukter forklaret af Copenhagen Atomics

Her er tre indsigter, som måske interesserer dig:

ISOLDE, et skridt fremad mod et innovativt atomur
Transmutation er den nye "grønne" grænse for atomkraft
Googles AI til at regulere kernefusionsplasma