氯化物熔盐堆拟2027年临界
摘要
美国能源部通过先进反应堆示范计划，为熔盐氯化物反应堆实验装置加速最后阶段提供成本分担资助，目标是2027年首次临界。项目将验证燃料行为、反应堆运行和性能，为后续设计、核安全许可及商业部署提供数据。团队已将铀转化率提升至95%，并实现单批18千克燃料盐生产。
熔盐氯化物反应堆实验装置的目标是在2027年实现首次临界，美国能源部已批准通过其先进反应堆示范计划提供成本分担资助。
这笔用于加速推进最后阶段工作的资金，旨在支持公用事业公司Southern Company、Idaho美国国家实验室和海事核能专业公司Core Power开展工作，以“增进对熔盐堆技术的科学认识，并为未来反应堆开发提供参考”。
熔盐氯化物反应堆实验装置预计将生成有关燃料行为、反应堆运行和性能的数据，“为支持未来反应堆设计、核安全许可路径和商业部署提供所需的科学与工程基础”。
Idaho美国国家实验室核科学与技术副实验室主任Jess Gehin表示：“MCRE（熔盐氯化物反应堆实验装置）将成为世界上首座达到临界的快中子能谱氯化物熔盐反应堆。它将直接测量这种新型反应堆在持续裂变期间的运行表现，而在此之前，这些数据只能来自模型。利用实际运行证据完善这些模型，将降低未来反应堆设计方和监管机构面临的不确定性。”
Southern Company研究、环境与可持续发展高级副总裁Mark Berry表示：“公私合作伙伴关系在推动能源技术从概念走向示范方面发挥着至关重要的作用。通过DOE、Idaho美国国家实验室与行业合作伙伴之间的协作，MCRE将有助于拓展熔盐堆技术知识，并帮助未来开发方降低技术不确定性。”
Core Power首席执行官Mikal Bøe表示：“Core Power在这一合作伙伴关系中的作用，是帮助将先进反应堆技术转化为可部署的工业系统，以及释放该技术潜力所需的独特交付机制。将MCRE所代表的新型核燃料循环开发路径与Core Power的海事核能开发路径相结合，可创造独特机遇，向全球新市场提供一种最终可持续的核燃料解决方案。其中一个市场是大型商船民用核动力推进的可持续未来，持久的零碳排放动力源可改变全球贸易货物的海上运输方式。”
熔盐氯化物反应堆实验装置使用液态盐作为燃料和冷却剂，可在较高运行温度下高效生产热能或电力。该装置需要72至75批燃料盐才能达到临界。据DOE Office of Nuclear Energy称，这使Idaho美国国家实验室面临30年来最大的燃料生产挑战。燃料盐生产工艺始于2020年，但早期尝试的结果远低于将铀金属转化为氯化铀的转化率达到90%、每批生产18 kg燃料盐的目标。不过，团队在2024年取得突破，开发出一个提高铀利用率的新步骤，最终实现了95%的转化率和完整批次生产。据INL称，此后团队已证明其最快可在一天内生产一批燃料盐。