近日,丹麥哥本哈根原子能公司(Copenhagen Atomics)與瑞士保羅謝爾研究所(PSI)簽署了一項大規模實驗合作協議,將在歐洲進行首次釷基熔鹽堆(MSR)的關鍵實驗。
熔鹽堆(MSR)采用低壓熔融氟化鹽冷卻劑系統,能夠使用超熱或快中子譜以及多種燃料運行。近年來,熔鹽堆的復興主要得益于對釷(用于培育可裂變鈾-233)作為核燃料的重新評估。釷的優勢在于其豐富的儲量和較低的放射性廢物產生量,但商業化過程中仍面臨諸多挑戰。
哥本哈根原子能公司正在開發一種集裝箱式熔鹽堆,該反應堆采用非加壓重水作為慢化劑,能夠在消耗核廢料的同時,從釷中提取新燃料。該反應堆體積小,可進行大規模制造和流水線生產,輸出功率達到100 MWt。
根據協議,雙方計劃2026~2027年間在PSI的先進設施中對哥本哈根的釷燃料“洋蔥芯”反應堆設計進行關鍵實驗。該實驗旨在進行技術驗證,為合作伙伴在新型熔鹽堆技術設計、建設、許可、運行及退役等方面提供經驗,并為未來的商業部署收集關鍵數據。同時,雙方還將利用開源數據驗證反應堆建模工具的準確性,進一步推動核能技術的創新發展。
哥本哈根原子能公司已在哥本哈根總部生產和測試了全尺寸試驗堆,并進行了數十次小規模回路測試和鹽生產。該公司的熔鹽堆采用鋰、釷和低濃縮鈾氟化鹽作為燃料,可制成40英尺集裝箱大小的模塊,便于運輸和安裝。其長期目標是制造商用釷基熔鹽增殖反應堆,實現平準電價20美元/MWh的目標。