Kis méretű reaktorok

A NuScale Power bejelentette, hogy az Egyesült Államok Nukleáris Szabályozási Bizottsága (NRC) befejezte a vállalat úttörő jelentőségű kis méretű moduláris atomreaktora (SMR) alkalmazhatósági felülvizsgálatának 6. fázisát, mely az utolsó és végső fázis volt. A végleges biztonsági értékelési jelentés (FSER) kiadásával most ez is lezárult, és az NRC kiadta a tervezési tanúsítványt.

Az FSER műszaki felülvizsgálat befejezése a NuScale SMR tervezésének jóváhagyását is jelenti, és azt, hogy a berendezés megfelel a biztonsági követelményeknek, és az üzemeltetők már számolhatnak vele az engedélyeztetésre és jóváhagyásra váró jövőbeli projektekben vagy beruházásokban.

„Ez jelentős mérföldkő nemcsak a NuScale, hanem az Egyesült Államok teljes nukleáris szektorának és az ez után következő fejlett nukleáris technológiáknak is. Egyértelműen megalapozza a NuScale és az Egyesült Államok vezető szerepét az SMR-ek piacra vitelének versenyében.” - mondta el John Hopkins, a NuScale elnöke és vezérigazgatója.

A piac régóta várja a kis méretű, moduláris reaktorok kifejlesztését, hiszen ezek költséghatékonyan gyárthatók és helyükre illeszthetőek, megkímélve minket a hatalmas elavult komplexumok felépítésének feladatától. Az olcsóbb kivitelezés ráadásul további, biztonságot javító tervezési funkciókat is lehetővé tesz.

Az engedélyezett típust az Energiaügyi Minisztérium támogatását élvező NuScale cég gyártja, az oregoni Állami Egyetem tervei alapján. Maga a reaktor egy 23 méter magas, 5 méter széles acélhenger, amely 50 megawatt áram termelésére képes, de van 60 megawattos változat is.

Az elképzelések szerint ezekből a modulokból olyan üzem építhető, melyben akár 12 ilyen reaktorból álló hálózat is üzemelhet, hasonlóan a jelenlegi atomerőművi blokkoknál alkalmazott megoldáshoz.

Az új reaktor kialakítása a hagyományos nyomottvizes reaktorok módszertanát követi. Dúsított uranium üzemanyag-rudak segítségével melegítik a vizet egy belső, nagy nyomás alatt álló keringési körben. Ez a víz egy hőcserélőn keresztül egy kis nyomású rendszerben keringő külső hurokban adja le magas hőmérsékletét. A keletkező gőzt egy gőzturbinához vezetik, mely áramot termel, majd a gőz lehűl és visszacirkulál a reaktorokba.

Az új tervek passzív hűtőrendszert is tartalmaznak, ezért nincs szükség szivattyúkra vagy mozgó alkatrészekre a reaktor biztonságos működéséhez. A nyomás alatt lévő belső hurok úgy van kialakítva, hogy lehetővé tegye a forró víz feláramlását a hőcserélő körön keresztül, és lehűlése után az visszasüllyedjen az üzemanyag-rudak felé.

Biztonsági kérdések

Ha bármiféle üzemzavar lépne fel, a reaktor automatikusan kezeli a saját hőjét. A vezérlő rudak befogadják az üzemanyag rudakat, blokkolva a neutronokat és leállítva a maghasadás láncreakcióját, mindenkor készenléti helyzetben vannak, egy motor tartja aktív állapotban őket az üzemanyag-rudak felett. Áramszünet vagy a megszakító kapcsoló használata esetén a gravitáció hatására a rudak leesnek, rá egyenesen az üzemanyag-rudakra.

A belső szelepek lehetővé teszik a nyomás alatt lévő vízhurok túlnyomásának levezetését egy vákuum kamrába a reaktor termoszszerű kettős falú kialakításán belül, elvezetve a hőt a külső acél felületen keresztül, ami a hűtőmedencébe merül. A kisméretű moduláris kialakítás egyik előnye, hogy minden egység csak kisebb mennyiségű radioaktív üzemanyagot tartalmaz, és így kisebb hőmennyiségtől kell megszabadulni egy ilyen helyzetben.

Jönnek a többiek is

A NuScale még 2016 végén nyújtotta be a terveket, ami több mint kétmillió oldalnyi információt jelentett az engedélyeztetési folyamat során.

"Az NRC arra a következtetésre jutott, hogy a terv passzív biztonsági elemei biztosítják, hogy az atomerőmű szükség esetén veszélytelen körülmények között biztonságosan leálljon és utána is biztonságos maradjon."

További moduláris könnyűvizes atomreaktorok is beléptek az engedélyezési folyamatba. Néhány másik vállalat is benyújtott terveket, például olvadt só-reaktorokét. Ezeknek az engedélyezés előtt még hosszú folyamaton kell keresztülmenni, ellentétben a NuScale berendezéseivel, melyek első példányait a 2020-as évek közepére ígérik telepíteni.

(Forrás: ArsTechnica Képek: NuScale )