DOME та LOTUS – перші випробувальні стенди для мікрореакторних технологій від INL
08.11.2023
Фото: INL
У класичному бейсбольному фільмі "Поле мрії" герой Кевіна Костнера зводить бейсбольне поле посеред кукурудзяного поля в Айові, прислухаючись до примарного голосу, що якщо він його збудує, то "він" прийде.
Запозичивши той самий сценарій, Національний реакторний інноваційний центр (NRIC) зараз проєктує і будує дві ядерні випробувальні установки (стенди) у Національній лабораторії Айдахо (INL).
Як повідомляє INL, NRIC розраховує на подальшу цікавість до них розробників ядерних реакторів, адже однією з проблем у розробці сучасних реакторів є можливість випробувати нові технології. «Величезна вартість установок для безпечного випробування ядерних інновацій стримує інновації», - зазначає INL.
Під випробувальні стенди використають два об'єкти, які будуть реконструйовані та модернізовані, – DOME та LOTUS. Вони стануть першими у своєму роді сучасними реакторними випробувальними стендами. «Установки, які були побудовані в 1960-х роках, зараз перепрофільовуються і модифікуються, - сказав Аарон Бальсмайєр, головний інженер NRIC. - І ці модифікації покликані допомогти компаніям покрити витрати на тестування і прискорити графік випробувань».
За словами технічного менеджера програми Троя Бернетта, «таке тестування дозволить скоротити витрати і час, необхідний для отримання безпечного продукту, який забезпечить майбутні енергетичні потреби».
До випробувального стенду будуть підведені електрика, зв'язок, інструментальне повітря та інші інженерні комунікації для підключення до експериментальних систем. "На початку процесу проектування NRIC взаємодіяв з кількома розробниками передових реакторів, щоб зібрати вимоги і розробити гнучку конструкцію випробувального стенду для проведення низки різних експериментів", - повідомив виконуючий обов'язки директора і головного операційного директора NRIC Бред Томер.
Історично так склалося, що приватним компаніям було економічно невигідно будувати власні випробувальні стенди для випробування перспективних реакторів. Більша частина витрат припадає на бетон і сталь, які мають дуже довгий термін експлуатації, який зайвий, коли пілотна установка має працювати лише кілька місяців, щоб вирішити інтеграційні ризики.
Випробувальний стенд DOME призначений для демонстрації та експлуатації мікрореакторних експериментів. Розташований на території Комплексу матеріалів і палива INL, NRIC-DOME - це знакова 24-метрова будівля з бетону і сталі, де до 1994 року розміщувався експериментальний реактор-розмножувач-II. У DOME проводитимуться експерименти з паливом, які вироблятимуть до 20 мегават енергії, але досить малі, щоб поміститися на кузові 18-колісного автомобіля. Паливні експерименти відбуватимуться в куполі DOME через велику завантажувальну зону, яка може приймати причіпні контейнери.
Зараз завершено проєктування DOME, і очікується, що стенд буде готовий до випробувань у 2026 році.
Випробувальний стенд LOTUS (лабораторія експлуатації і тестування в США) - об'єкт, на якому колись розміщувався експериментальний реактор, що робить його ідеальним для тестування експериментальних концепцій перед масштабуванням до більших комерційних систем.
LOTUS складається з циліндричного реакторного відділення, приміщення управління і повного набору систем безпеки, підтримки і допоміжних систем. Експлуатаційні дані, отримані під час паливних експериментів, будуть використовуватися для моделювання та аналізу майбутніх реакторів.
Ця установка була схвалена для роботи з матеріалами високого рівня безпеки, що дозволить проводити експерименти на LOTUS приблизно в 1/10 розміру комерційних проектів, які використовують низькозбагачений уран, пояснює Філіп Шуновер, старший технічний керівник програми NRIC.
Очікується, що першим користувачем LOTUS стане експериментальний реактор на розплавленому хлориді – його розробляють TerraPower і Southern Company за часткового фінансування програми демонстрації передових реакторів Міністерства енергетики США.
NRIC завершив концептуальне проєктування LOTUS, і очікується, що він буде введений в експлуатацію вже наприкінці 2027 року.