lovesouthernsocial.com

Dự án cho phép tạo ra năng lượng bằng một loại lò phản ứng mini, có thể ghép nối với các tổ máy khác để có thể vận hành tương tự như một nhà máy điện

Hình ảnh: NuScale / Tiết lộ

Các dự án tạo ra một lò phản ứng hạt nhân mini là một trong những hy vọng của những người đề xướng năng lượng hạt nhân. Bằng cách chia một cơ sở hạt nhân thành một loạt các lò phản ứng nhỏ hơn, những nhà máy nhỏ này có thể được chế tạo rộng rãi và sau đó được đặt ở nơi chúng sẽ hoạt động, tránh việc xây dựng một khu phức hợp khổng lồ tại chỗ. Do đó, các lò phản ứng mini có thể là một giải pháp cho chi phí cao trong việc triển khai và bảo trì một nhà máy điện hạt nhân, ngoài việc cho phép các tính năng thiết kế cải thiện độ an toàn của nó.

Vào thứ Sáu, lò phản ứng mini mô-đun đầu tiên đã nhận được chứng nhận thiết kế từ Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Hoa Kỳ, có nghĩa là nó đáp ứng các yêu cầu an toàn và có thể được lựa chọn cho các dự án trong tương lai đang tìm kiếm giấy phép và phê duyệt.

Dự án đến từ NuScale, một công ty ra đời từ nghiên cứu về Đại học Bang Oregon đã nhận được một số quỹ đáng kể từ Bộ Năng lượng Hoa Kỳ. Lò phản ứng mini là một hình trụ bằng thép cao 23 mét, rộng 5 mét, có khả năng tạo ra 50 megawatt điện. Họ tưởng tượng rằng có thể xây dựng một nhà máy với tối đa 12 lò phản ứng nhỏ hơn này, được đặt trong một hồ chứa lớn, tương tự như những lò được sử dụng trong các nhà máy hạt nhân ngày nay.

Thiết kế cơ bản là thông thường, sử dụng thanh uranium để làm nóng nước trong một mạch điều áp bên trong. Nước này truyền nhiệt độ cao của nó đến mạch hơi nước bên ngoài thông qua một cuộn dây trao đổi nhiệt. Bên trong nhà máy, hơi nước thu được sẽ đi đến tuabin máy phát, làm mát và lưu thông trở lại các lò phản ứng.

Thiết kế cũng sử dụng hệ thống làm mát thụ động, do đó không cần bơm hoặc các bộ phận chuyển động để giữ cho lò phản ứng hoạt động an toàn. Mạch điều áp bên trong được bố trí theo cách cho phép nước nóng bốc lên qua các cuộn dây trao đổi nhiệt và chìm trở lại các thanh nhiên liệu sau khi làm mát.

Trong trường hợp có sự cố, lò phản ứng được thiết kế tương tự để quản lý nhiệt tự động. Các thanh điều khiển - có thể quấn quanh các thanh nhiên liệu, chặn các nơtron và làm gián đoạn phản ứng dây chuyền phân hạch - được một động cơ chủ động giữ ở vị trí phía trên các thanh nhiên liệu. Trong trường hợp mất điện hoặc tắt công tắc, nó sẽ rơi vào các thanh nhiên liệu do trọng lực.

Các van bên trong cũng cho phép mạch nước điều áp được hút chân không trong thiết kế hai vách, tương tự như một bình thủy điện phản ứng, truyền nhiệt qua lớp thép bên ngoài, được đặt chìm trong bể làm mát. Một lợi thế của thiết kế mô-đun nhỏ là mỗi đơn vị giữ lại một lượng nhiên liệu phóng xạ nhỏ hơn và do đó có một lượng nhiệt nhỏ hơn để thoát ra trong tình huống như thế này.

NS NuScale đã trình bày dự án của mình vào cuối năm 2016, và việc phê duyệt một kiểu lò phản ứng mới không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Công ty tuyên bố rằng họ đã gửi hơn hai triệu trang thông tin được yêu cầu trong quá trình này. Nhưng cuối cùng, cơ quan này đã ký: "NRC kết luận rằng các đặc điểm thụ động của dự án sẽ đảm bảo rằng nhà máy hạt nhân ngừng hoạt động một cách an toàn và vẫn an toàn trong điều kiện khẩn cấp, nếu cần thiết."

Một số lò phản ứng nước nhẹ mô-đun chuẩn bị bắt đầu quá trình chứng nhận. Riêng biệt, một số công ty có kế hoạch giới thiệu các dự án rất khác nhau, chẳng hạn như lò phản ứng muối nóng chảy. Nhưng những dự án này vẫn còn rất xa so với thực tế. Mặt khác, NuScale cho biết họ có kế hoạch triển khai các lò phản ứng đầu tiên vào giữa những năm 2020.