Реактор Moltex может потреблять отработанное топливо, подтверждают исследования

Moltex Energy Canada заявляет, что новые исследования демонстрируют «уникальную способность» ее стабильного солевого реактора — мусоросжигателя (SSR-W) потреблять отработанное ядерное топливо, поддерживая продолжающуюся разработку реактора, который может «значительно сократить ядерные отходы при производстве чистой энергии».

Компания заявила, что рецензируемая статья «подчеркивает, что SSR-W, разработанный командами в Нью-Брансуике, Онтарио, Великобритании и США, может потреблять подавляющее большинство трансурановых элементов (TRU), присутствующих в использованных топливных пучках из канадских реакторы Канду».

В нем добавлено: «Эти трансурановые элементы, которые создаются в процессе деления, радиоактивны на протяжении тысячелетий. В отличие от традиционных реакторов, которые накапливают эти элементы с течением времени, SSR-W предназначен для их потребления в качестве топлива, представляя инновационный подход к сокращению ядерных отходов

В статье представлены результаты моделирования этого топливного цикла и показано, что при повторной рециркуляции топлива может быть достигнуто равновесие, при котором концентрация всех актинидов снижается во время выгорания в реакторе, а сжигание актинидов может продолжаться бесконечно. Сочетание этого сжигания актинидов в реакторе и разделения большинства продуктов деления в процессе переработки приводит к значительному сокращению объема отходов, радиотоксичности и тепловыделения. Также демонстрируется гибкость топливного цикла, обеспечиваемая процессом переработки, онлайн-заправкой и химическим составом топливной соли, который позволяет изменять коэффициент конверсии.

Исследование приходит к выводу, что реактор с расплавленной солью быстрого спектра SSR-W с тепловой мощностью 1200 МВт удаляет 425 кг актинидов в годовом исчислении, или около 25 метрических тонн в течение срока службы, с составом топливной соли и изотопным вектором, который развивается, чтобы достичь равновесия. На этом этапе необходимое пополнение TRU из свежепереработанного топлива Candu является постоянным и соответствует количеству трансмутированного TRU. Равновесие видно и с изотопным вектором сбрасываемого топлива, в котором доля плутония-239 значительно снижена по сравнению с отработанным топливом Канду.

Кроме того, нагрузка активной зоны с истекшим сроком эксплуатации сама по себе может быть переработана и использована в качестве нагрузки активной зоны с начальным сроком службы для нового SSR-W, тем самым полностью замыкая ядерный топливный цикл.

«SSR-W был специально разработан для эффективного повторного использования и потребления переработанных ядерных отходов», — сказал генеральный директор Moltex Рори О’Салливан. «Это прорывное исследование, результат многолетнего сотрудничества, ясно демонстрирует эту способность».

Он добавил: «Наш источник топлива уже находится в запасах на ядерных объектах по всей стране». Это означает, что мы можем использовать эти ресурсы для производства чистой энергии на долгие годы вперед

Moltex разрабатывает три уникальные технологии: SSR-W, в котором в качестве топлива используются переработанные ядерные отходы; процесс переработки ядерных отходов WAste в стабильную соль (WATSS) для производства топлива SSR-W; и резервуары для хранения тепловой энергии GridReserve, позволяющие SSR-W действовать как пиковая установка.

Компания планирует развернуть первое подразделение WATSS на площадке Пойнт-Лепро в Нью-Брансуике, где также планирует к началу 2030-х развернуть первую SSR-W. Ожидается, что существующий реактор Candu компании NB Power в Пойнт-Лепро выйдет из эксплуатации примерно в 2040 году.