MARVEL微堆安全分析获批准

位于Idaho美国国家实验室的MARVEL微堆应用研究验证与评估项目已获得美国能源部对其初步安全分析文件的批准，这标志着其开发过程中的一个重要里程碑，并为其他正在开发的微堆提供了潜在的参考框架。

MARVEL项目于2020年启动，是一个85千瓦的钠钾冷却微堆，旨在产生约20千瓦电力。美国能源部早期预计该试验堆将于2024年初投入运行，以展示先进微堆应用，如化学品生产、偏远地区供电以及工业供热。

MARVEL将使用单个控制棒和四个控制鼓作为其反应性控制机制。Idaho美国国家实验室的研究人员一直在测试反应性控制系统，为将其移至实验室的瞬态反应堆试验设施做准备，MARVEL将在该设施完全组装并进行干法临界试验。

初步安全分析文件概述了计划的干法初始临界配置，这是一个接近零功率的试验，将在满功率运行前生成关于反应堆物理行为的重要数据。

“这不仅仅是一项监管要求——它是先进核能的未来蓝图，”Idaho美国国家实验室MARVEL微堆负责人Abdalla Abou-Jaoude表示。“通过获得安全文件的批准，我们现在可以与开发人员分享这一模板，让他们从我们的流程中学习并优化自己的时间表。”

Idaho美国国家实验室于3月11日表示，获批的初步安全分析文件基于2024年版本，并整合了更新的建模和风险指引方法。

MARVEL的反应性控制系统。（照片：Idaho美国国家实验室）

MARVEL的设计：MARVEL的四个控制鼓通过反射或吸收来慢化中子并控制反应堆功率，具体取决于控制鼓的旋转角度。

“在MARVEL中，控制鼓是我们运行期间控制反应堆的核心，”Idaho美国国家实验室机电一体化组研究员Anthony Crawford表示。“中央保险吸收体提供了纵深防御。”

MARVEL的反应性控制系统具有适应性，能够调整弹簧预紧力并更换阻尼器，以适应反应堆随时间的变化。

“如果没有可调性，为适应反应堆变化而进行的重新设计可能需要数月或数年，或者能力可能会降低或丧失，”Crawford表示。“有了可调性，我们可以快速适应——这一能力不仅适用于MARVEL，也适用于其他反应堆设计。”

受MARVEL影响的项目：Idaho美国国家实验室表示，其他几个项目也受到了MARVEL安全方法的影响，包括：

Pele项目——一个由美国国防部在Idaho美国国家实验室展示的便携式气冷微堆，预计产生1.5兆瓦电力。它由BWX技术公司制造，设计可装入四个20英尺集装箱。

熔盐氯化物反应堆实验装置——这是一个为期六个月的缩比试验，旨在展示首个运行的快谱熔盐临界系统，为商业化熔盐氯化物快堆的许可提供必要数据。这是Southern公司与TerraPower之间的合作项目，Idaho美国国家实验室和其他合作伙伴也参与其中。

多功能自主轻量千瓦级反应堆实验——虽然该项目公开信息不多，但被美国国防部选为2024年作战能源能力改进基金航空与空间效率类别的获奖者。在北美航空航天防御司令部和美国北方司令部工程师运营与环境主管Jeth Fogg于2024年的演示中，它被描述为“卡车搭载”和“40-60千瓦”。