ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı (ORNL) ve Kairos Power, gelişmiş nükleer reaktörlerin devreye alınmasını hızlandırmak için 27 milyon dolarlık stratejik bir ortaklık başlattı. Bu iş birliği, geleneksel su soğutucusunun yerine erimiş florür tuzu kullanan yeni bir tasarım olan florür tuzu soğutmalı yüksek sıcaklık reaktörü (KP-FHR) üzerine odaklanıyor.
ORNL’de Nükleer Yakıt Geliştirme Bölümü geçici başkanı Chris Petrie: “Erimiş tuz reaktör teknolojisi ve kaplamalı parçacık yakıtındaki tarihi geçmişimizin, laboratuvarın son dönemdeki eklemeli üretimdeki ilerlemeleriyle birleşerek Kairos Power’ın kendi bölgemizde türünün ilk örneği olan gelişmiş bir reaktör inşa etmesine nasıl destek verdiğini görmek heyecan verici” dedi.
Erimiş tuz reaktörleri nükleer yakıtla birlikte kullanılıyor
Bu teknoloji, reaktörün yüksek sıcaklıklarda ve sağlam bir güvenlik anlayışıyla çalışmasına olanak tanıyor. Sistem, erimeden veya bozulmadan aşırı ısıya dayanacak şekilde tasarlanmış özel parçacıklar olan TRISO (Üç Yapılı İzotropik) yakıt çakıllarını kullanıyor. Ortaklık, yakıt üretim yöntemlerinin değerlendirilmesi ve eklemeli imalat kullanılarak bileşenlerin üretimi de dahil olmak üzere kritik teknik engellere odaklanmaktadır.
Bilim insanları, seramik ve karbon kompozitler gibi malzemelerin son derece yüksek sıcaklıklarda aşındırıcı tuzlarla temas halindeyken nasıl performans gösterdiğini değerlendireceklerdir. Kapsam, radyasyona maruz kalma altında çalışabilen uzaktan bakım sistemlerinin geliştirilmesini ve kullanılmış yakıt çakılları için kapsamlı bir yönetim planının oluşturulmasını içermektedir. Bu teknik altyapı, deneysel testlerden ticari enerji üretimine geçiş için elzemdir. Proje, ORNL’nin erimiş tuz teknolojisindeki mirasını kullanmaktadır.
3D baskı ve malzeme bilimindeki son gelişmeler, KP-FHR tasarımını iyileştirmek için entegre edilmektedir. Bu alanlardaki başarı, şu anda Oak Ridge’de yapım aşamasında olan Hermes 1 gösteri reaktörünü doğrudan destekleyecektir. Bu reaktör, ABD Nükleer Düzenleme Komisyonu’ndan inşaat onayı alan ilk hafif su dışı tasarımdır ve güvenlikle ilgili inşaat çalışmaları Mayıs 2025’te başlamıştır.
Temel teknolojinin ötesinde, Kairos Power yakın zamanda Enerji Bakanlığı ile Yüksek Saflıkta Düşük Zenginleştirilmiş Uranyum (HALEU) temin etmek için müzakereleri tamamladı. Yüzde 5 ile yüzde 20 arasında zenginleştirilmiş bu yakıt, gelişmiş reaktörlerin daha küçük ve daha verimli tasarımları için gereklidir. Kairos, Los Alamos Ulusal Laboratuvarı ile ortaklık yaparak kendi TRISO yakıt tanelerini üretecektir. Bu çalışmalar, tasarımın teknolojik olgunluğa ulaşmasını sağlamak için DOE’nin Gelişmiş Reaktör Gösteri Programı’ndan sağlanan 303 milyon dolarlık risk azaltma fonuyla desteklenmektedir.
