Kína ambiciózus terve, hogy drasztikusan kivonuljon a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásából, talán leginkább az atomenergia- program robbanásszerű növekedésében nyilvánul meg . A legfrissebb hírek arra utalnak, hogy Kína ijesztően közel lehet ahhoz, hogy az önhűtő reaktorokat a gyakorlatban is üzembe helyezze – ez a fejlemény mélyreható biztonsági következményekkel jár.

A Kínai Atomenergia Intézet (CIAE) a hét elején kiadott közleményében bejelentette , hogy a közelmúltban befejezte az integrált gyorsreaktorok (IFR) maradékhő-elvezető rendszerének tesztelését. A közlemény nem határozta meg a dátumot, de megjegyezte, hogy az áttörés gyakorlatilag biztosítaná Kína radioaktív hulladék-újrahasznosító erőműveit az olvadásbiztosság szempontjából.

Pontosabban, az új technika megakadályozza a reaktormag túlmelegedését egy olyan mechanizmus révén, amely természetes módon keringeti a hűtőfolyadékot a nem kívánt, maradék hő elvezetésére.

„A reaktormagból származó maradékhő eltávolítása alapvető fontosságú a reaktor biztonsága szempontjából” – magyarázta a CIAE. „Ez az első olyan teszt Kínában, amelyet egy új passzív maradékhő-eltávolító technológiára alkalmaznak [integrált] gyorsreaktorokban.”

Az önhűtő gyorsreaktor előnyei

A félreértések elkerülése végett, ez egy különálló eredmény egy 2024-es kísérletből , amelyben sikeresen teszteltek egy önhűtő, magas hőmérsékletű reaktort egy kavicságyas modul segítségével. Az új eredmény egy elvi bizonyítási teszt egy önhűtő mechanizmusra, amelyet egy IFR-be implementáltak, és amely nagy energiájú „gyors” neutronokat használ a hasadási láncreakciók kiváltására és fenntartására.

A hagyományos, vízzel hűtött reaktorokkal ellentétben az IFR hűtőközegek gyakran folyékony fémek, például nátrium vagy ólom. Összességében ez a rendszer lehetővé teszi az IFR-ek számára, hogy 100-szor több energiát nyerjenek ki, mint a hagyományos reaktorok, nagyobb üzemanyag-hatékonysággal. Az IFR-ek gyakran zárt hurkú üzemanyagciklusban működnek, ami azt jelenti, hogy a kiégett fűtőelemek újrahasznosíthatók, ami az Energiaügyi Minisztérium magyarázata szerint akár 90%-kal is csökkentheti a nukleáris hulladékot.

Az IFR első koncepciója és telepítése az amerikai Argonne Nemzeti Laboratóriumban kezdődött , bár a projektet később törölték. Az Egyesült Államoknak jelenleg nincs kereskedelmi forgalomban lévő IFR-je.

Kína ezzel szemben a Nemzetközi Atomenergia Ügynökségnek tartott előadása során kifejezte erős érdeklődését az IFR-ek nukleáris energiaprogramjában való használatának bővítése iránt .

Forró téma, érdekes következmények

Az új eredmény eléréséhez a kutatók először azt szimulálták, hogyan működne a mechanizmusuk egy valódi reaktorban. Ezen szimulációk alapján kifejlesztettek egy tesztlétesítményt „az integrált gyorsreaktorok új passzív maradékhő-eltávolító rendszerének működési elveinek megértésére” – közölte a CIAE.

Az ügynökség közölte, hogy ezt a technológiát már beépítették Kína következő generációs, gigawattos gyorsreaktorának, a CFR-1000-nek a tervébe, hozzátéve: „A természetes cirkuláció hatékony megvalósítása és ellenőrzése a gyorsreaktorokban jelenleg forró téma és nemzetközi kihívás.” (Gizmodo)

Címlapkép: Kína első kísérleti gyorstenyésztő atomreaktorának építése 2004-ben kezdődött, a fejlesztést a Kínai Atomenergia Intézet irányította. - © Petr Pavlicek/IAEA