saltsmeltereaktor

Saltsmeltereaktor
Av .
Lisens: public domaian

Saltsmeltereaktor er en kategori kjernereaktor der kjølemiddelet og brenslet utgjør en flytende saltblanding. Reaktoren er basert på en teknologi som gir høy grad av kjernekraftsikkerhet.

Faktaboks

Også kjent som

MSR

Virkemåte

Teknologien ble først utviklet for mer enn 50 år siden og det finnes flere ulike versjoner av denne reaktoren, hvorav noen få prototyper er bygd. Karakteristisk for saltsmeltereaktorer er at kjernebrenslet, som kan være basert på uran eller thorium, oppløses i selve kjølemiddelet. Smelten oppnår kritisk tilstand ved å la den flyte gjennom kanaler i en grafittkjerne, som tjener som moderator.

Under drift blir fisjonsproduktene fjernet kontinuerlig, mens actinidene blir resirkulert. Nytt kjernebrensel som plutonium og andre actinider, sammen med uranisotopen ²³⁸U, kan også tilføres. Mengden radioaktivt avfall som må sluttforvares blir minimal.

Produksjon av damp skjer i et sekundært kjølesystem som også inneholder smeltet salt. Fisjonsvarmen som opptas av primærsystemet overføres til sekundærsystemet via en varmeveksler.

For å få en kommersiell reaktor med denne teknologien må flere problemer løses. Flytende salt er sterkt korrosivt, og korrosiviteten øker med temperaturen. Dessuten kan den kjemiske sammensetningen av saltet bli endret som følge stråleindusert transmutasjon.

Driftsegenskaper

Ved å bruke et flytende fluorid salt med høyt kokepunkt kan reaktoren operere under høy temperatur i kombinasjon med atmosfærisk trykk. Driftsforholdene blir da både enklere og sikrere sammenliknet med bruk av ordinære lettvannsreaktorer der kjølemiddelet er vann, som må holdes under trykk på opptil 15 megapascal (cirka 150 atmosfærer). Temperaturen i kjølemiddelet holder cirka 700 °C med mulighet for å øke til 800 °C. Dette er vesentlig høyere enn i en lettvannsreaktor, og i et kjernekraftverk som produserer elektrisk energi vil man da oppnå en vesentlig høyere termodynamisk virkningsgrad.

Sikkerheten til reaktoren ivaretas ved at brenselet har en negativ temperaturkoeffisient for reaktivitet, som innebærer at reaktorens ytelse dempes når temperaturen øker. I tillegg er voidkoeffisienten negativ. Disse egenskapene representerer en form for innebygd passiv sikkerhet. Ytterligere sikkerhet oppnås ved at tanken som rommer saltblandingen kan utstyres med en plugg i bunnen som smelter ved overoppheting. Da vil vil saltblandingen i en nødsituasjon dreneres ut av tanken hvorved kjernereaksjonene stopper opp.

Saltsmeltereaktoren kan også enkelt konstrueres med lastfølgeegenskaper, som gjør at produksjonen til enhver tid kan tilpasses forbruket. Det skjer ved at flytende salt kan oppta overskuddsvarme og lagres i et termisk lager, som holder en temperatur på over 500 °C. Ved behov kan det varme saltet overføres til en dampgenerator for å produsere høytemperatur damp til bruk i en dampturbin for produksjon av topplast.

Anvendelse

Prinsippene i reaktortypen kan brukes både for termiske, epitermiske og hurtige reaktorer. Interessen for denne reaktortypen er stor og arbeidet med å utvikle en kommersiell saltsmeltereaktor pågår i en rekke land, blant annet i Kina, Japan, USA, Canada, Russland, Storbritannia og Danmark. Ny saltsmeltereaktor inngår også i Gen IV-programmet.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg