Reactores Nucleares Seguros, Producibles en Masa, Camiones

Se ha desarrollado un nuevo diseño de reactor muy pequeño, de larga duración y modular (VSLLIM) en el Instituto de Estudios Espaciales y de Energía Nuclear de la Universidad de Nuevo México. Ofrece operación pasiva y eliminación del calor de descomposición y control redundante para que sea seguro.

Durante la operación nominal y después de la parada, el reactor VSLLIM se enfría por circulación natural de sodio líquido en el recipiente (Na), que se habilita utilizando una chimenea en el recipiente (1 – 2 m de altura) y tubos helicoidales intercambiadores de calor de Na-Na, colocado en la parte superior de la bajante.

El reactor puede generar 1.0 – 10 MWth, dependiendo de la altura de la chimenea y el diseño HEX, a una densidad de potencia de fisión promedio de hasta 23.47 MWth / m3. El reactor VSLLIM puede funcionar potencialmente de forma continua, sin repostar durante years92 y 5.9 a plena potencia (FPY), respectivamente, y ligeramente por debajo de la presión atmosférica, debido a la baja presión de vapor de sodio.

El núcleo está cargado con conjuntos hexagonales de barras de combustible con UN enriquecido al 13.76%, y tiene sistemas independientes para apagado de emergencia y control nominal.

Aspectos destacados del diseño SLIMM

• Alejarse pasivamente seguro
• más pequeño que un contenedor de envío
• Fábrica de producción en masa
• El diseño estrecho y pequeño podría caber en cohetes para aplicaciones espaciales

Se podrían implementar unidades 10 – 30 de forma incremental en un solo sitio, en proporción con el aumento de la demanda de electricidad, para una generación total de electricidad de la planta de hasta 120 MWe.

Estos módulos de planta de energía VSLLIM también podrían integrarse en una red distribuida o central, con fuentes de energía renovables, o funcionar solos. También pueden proporcionar electricidad y calor de proceso para usos industriales y calefacción urbana.

También tiene dos sistemas independientes para la eliminación pasiva segura del calor de descomposición después del apagado, y después de un mal funcionamiento improbable del HEX en el recipiente. Estos son tubos de calor de metal líquido (LMHP) incrustados en la pared del recipiente primario y circulación natural del aire ambiente a lo largo de la superficie externa de la pared del recipiente de protección.

Los LMHP se acoplan térmicamente a elementos termoeléctricos para generar 10 s de kW de potencia de CC auxiliar, independientemente de las fuentes en el sitio y fuera del sitio, tanto durante la operación nominal del reactor como después del apagado. El refrigerante de sodio ingresa al núcleo del espectro de energía de neutrones rápidos en 610 K y sale a ≤755 K, dependiendo de la potencia térmica del reactor. A estas temperaturas, el Na es compatible con el revestimiento de acero ferrítico-martensítico HT-9, la estructura del núcleo y el recipiente del reactor.

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