Thorizon启动熔盐堆材料计划
摘要
Thorizon与TNO启动材料与腐蚀研究计划,将通过材料表征、腐蚀试验、建模和验证,为熔盐堆材料鉴定、燃料筒寿命评估及运行监测提供依据。成果将支持佩滕Pioneer示范装置许可和Thorizon One商业化,并联合荷兰及国际机构推进熔盐堆工业化。

熔盐堆开发商Thorizon与荷兰研究和技术机构TNO启动了一项材料与腐蚀研究计划,旨在生成熔盐堆材料鉴定所需的实验数据和预测模型。
熔盐堆(MSR)以低压熔融氟化物盐作为一回路冷却剂,可采用超热中子能谱或快中子能谱运行,并可使用多种燃料。目前,重启熔盐堆概念的许多关注点都与利用钍有关,即通过钍增殖易裂变铀-233;为此,需要先提供钚-239等易裂变材料的初始来源。熔盐堆可提高安全性和燃料利用效率,并有可能减少长寿命放射性废物。然而,熔盐堆面临的一项核心挑战,是确保结构材料能够多年承受高温腐蚀性盐和辐射。
Thorizon通过其燃料筒设计应对这一挑战。燃料盐装在密封燃料筒内,燃料筒每5至10年更换一次,从而限制关键部件与盐的接触,并可在按计划更换燃料筒期间对这些部件进行检查和更换。该设计为管理材料退化提供了一种切实可行的方法,但必须有证据支持。监管机构和运营商需要了解材料在反应堆内部温度、化学条件和辐射环境下的性能表现。
这项由TNO牵头的新计划将生成相关数据和模型,用于确认设计选择、确定燃料筒寿命,并在运行期间监测材料。
合作双方已开始制定研究与试验计划。随后将开展广泛的材料表征、腐蚀试验、建模和验证工作。初期工作已在Thorizon位于阿姆斯特丹(Amsterdam)的设施以及TNO位于佩滕(Petten)的实验室展开,将直接支持Thorizon的反应堆设计、材料选择和核安全许可流程。
Thorizon表示,该计划将直接支持其位于荷兰佩滕的Pioneer示范装置取得许可,以及Thorizon One的商业化推广。Thorizon和TNO计划与荷兰核能行业的其他机构合作,包括Delft University of Technology和NRG-Pallas。双方还计划邀请国际合作伙伴参与,例如法国可替代能源与原子能委员会(CEA)和European Commission的Joint Research Centre。这些机构可在材料、熔盐化学、辐照、建模、反应堆工程和核安全许可方面贡献专业知识。
Thorizon首席执行官Kiki Lauwers表示:“我们的燃料筒设计使材料退化成为一项可管理的工程挑战。这项计划将提供验证该设计所需的独立证据,使监管机构和运营商对材料性能和燃料筒寿命抱有信心。TNO是与我们共同建立这一鉴定基础的合适合作伙伴。”
TNO首席执行官Tjark Tjin-A-Tsoi表示:“核能是一种能量密度高、低碳的能源,有望在可靠的能源系统中发挥重要作用。新型反应堆技术在扩大潜在应用范围的同时,也为进一步提高安全性、可持续性和性能提供了机会。这些创新只有以坚实的科学证据为基础,才能从概念走向部署。”
Thorizon是NRG分拆成立的企业,NRG负责运营佩滕的High Flux Reactor。Thorizon正在开发一座热功率250 MW、净电功率100 MWe的熔盐堆,目标客户为大型工业用户和公用事业企业。该公司计划于2030年前后开始建造其首座反应堆Thorizon One。Thorizon与Orano、Tractebel和EDF等行业领先企业合作,其项目已获European Commission和法国政府纳入France 2030投资计划。
Thorizon Pioneer是Thorizon熔盐堆工业化路线图的一部分。该设施将是Thorizon One反应堆的较小型非商业版本,重点是不发电条件下的反应堆堆芯验证。Thorizon Pioneer将成为欧洲首座投入运行的核熔盐设施,为研究与开发提供独特机会。
