Ο φορητός πυρηνικός αντιδραστήρας 4ης γενιάς των ΗΠΑ

Το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ (DoD) σκοπεύει να κατασκευάσει έναν φορητό πυρηνικό αντιδραστήρα τέταρτης γενιάς που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις στρατιωτικές του εκστρατείες. Το Project Pele βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη και έχει ως στόχο να σχεδιάσει, να κατασκευάσει και να δοκιμάσει ένα πρωτότυπο μέσα σε διάστημα όχι μεγαλύτερο των πέντε ετών.

Η αμερικανική εταιρεία BWXT Advanced Technologies, η οποία ειδικεύεται στην πυρηνική ενέργεια, είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη του. Αν και η κατασκευή του αντιδραστήρα βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη, η τελική συναρμολόγηση θα ξεκινήσει τον Φεβρουάριο του 2026. Κατά πάσα πιθανότητα, αυτή θα είναι η ημερομηνία κατά την οποία θα έχουν ολοκληρωθεί όλα τα εξαρτήματα που θα περιλαμβάνονται σε αυτό το μηχάνημα. Μια σημαντική σημείωση: άλλοι πυρηνικοί αντιδραστήρες τέταρτης γενιάς αναπτύσσονται στις ΗΠΑ, όπως ο NuScale SMR (Small Modular Reactor), αλλά είναι πιθανό ότι ο πρώτος που θα τεθεί σε λειτουργία θα είναι το «Project Pele».

Μία από τις απαιτήσεις του Υπουργείου Άμυνας είναι ότι ο αντιδραστήρας αυτός πρέπει να είναι εύκολα μεταφερόμενος. Πράγματι, δεν θα είχε νόημα να μην είναι τέτοιος εάν ο σκοπός του είναι να χρησιμοποιηθεί σε στρατιωτικές επιχειρήσεις. Όταν θα είναι έτοιμο, το πρωτότυπο θα μεταφερθεί σε τέσσερα κοντέινερ στις εγκαταστάσεις του Εθνικού Εργαστηρίου του Idaho, όπου θα δοκιμαστεί. Και από εκείνη τη στιγμή και μετά θα παραμείνει σε λειτουργία σε φάση δοκιμών για ένα ελάχιστο χρονικό διάστημα τριών ετών, ώστε να διασφαλιστεί ότι λειτουργεί σωστά και με απόλυτη ασφάλεια.

Οι Φυσικοί και οι Μηχανικοί που ασχολούνται με την ανάπτυξη πυρηνικών αντιδραστήρων σχάσης τέταρτης γενιάς εργάζονται για να προτείνουν νέα σχέδια που μπορεί να είναι εννοιολογικά πολύ διαφορετικά από εκείνα των προηγούμενων γενεών. Ωστόσο, οι απαιτήσεις που πρέπει να πληρούν αυτοί οι νέοι πυρηνικοί σταθμοί είναι σαφώς καθορισμένες. Η πρώτη από αυτές είναι η επίτευξη της μέγιστης δυνατής βιωσιμότητας, έτσι ώστε το καύσιμο να χρησιμοποιείται στο μέγιστο δυνατό βαθμό για την παραγωγή ενέργειας, η ποσότητα των ραδιενεργών αποβλήτων που προκύπτουν από τη διαδικασία να ελαχιστοποιείται και η διαχείρισή τους να είναι όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματική.

Η δεύτερη απαίτηση αφορά την οικονομική επένδυση που απαιτείται για την έναρξη και τη συντήρηση του πυρηνικού σταθμού, η οποία θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερη, ώστε να μπορεί να συγκριθεί με τις δαπάνες που απαιτούνται για άλλες πηγές ενέργειας, μειώνοντας έτσι τον οικονομικό κίνδυνο. Και η τρίτη και τελευταία απαίτηση ορίζει ότι η ασφάλεια και η αξιοπιστία πρέπει να είναι αρκετά υψηλές ώστε να ελαχιστοποιείται η πιθανότητα βλάβης του πυρήνα του αντιδραστήρα. Επιπλέον, σε περίπτωση ατυχήματος, δεν θα πρέπει να είναι αναγκαία η λήψη μέτρων έκτακτης ανάγκης πέραν των εγκαταστάσεων του πυρηνικού σταθμού.

Όπως μόλις είδαμε, οι απαιτήσεις που θεσπίζονται για τους πυρηνικούς σταθμούς της τέταρτης γενιάς είναι φιλόδοξες, διότι αποσκοπούν στην εξάλειψη με μια κίνηση πολλών από τις ελλείψεις που δυσχεραίνουν τα προηγούμενα συστήματα. Σε αυτό το σενάριο, η Κίνα είναι ένα βήμα μπροστά, καθώς από τον περασμένο Ιανουάριο ο πρώτος αντιδραστήρας τέταρτης γενιάς στον πλανήτη άρχισε να λειτουργεί εμπορικά.

Πρόκειται για έναν μικρό αρθρωτό αντιδραστήρα αυστηρά κινεζικής προέλευσης, γνωστό ως HTR-PM (High-Temperature Reactor-Pebble bed Modules). Η συσκευή αυτή χαρακτηρίζεται από τη χρήση ηλίου ως ψυκτικού μέσου και γραφίτη ως ρυθμιστή και είναι εγκατεστημένη στον πυρηνικό σταθμό Shidao Bay-1, ο οποίος βρίσκεται στην επαρχία Shandong.

[via]