Viele dieser sogenannten fortschrittlichen Technologien wurden vor über 50 Jahren erfunden und sogar demonstriert, bevor sich die Industrie auf die standardmäßigen wassergekühlten Anlagendesigns konzentrierte. Aber jetzt gibt es erneut Interesse daran, alternative Kernreaktoren in Betrieb zu nehmen. Neue Designs könnten dazu beitragen, Sicherheit, Effizienz und sogar Kosten zu verbessern.
Kühlmittel
Alternative Kühlmittel können die Sicherheit gegenüber wasserbasierten Konstruktionen verbessern, da sie nicht immer unter hohem Druck gehalten werden müssen. Viele können auch höhere Temperaturen erreichen, wodurch Reaktoren effizienter laufen können.
Geschmolzenes Salz ist einer der führenden Anbieter alternativer Kühlmittel, die in Konstruktionen von Kairos Power, Terrestrial Energy und Moltex Energy verwendet werden. Diese Konstruktionen können weniger Kraftstoff verbrauchen und Abfall erzeugen, der einfacher zu verwalten ist.
Andere Unternehmen sind auf der Suche flüssige Metalle, einschließlich Natrium und Blei. Heute sind vor allem in Russland einige wenige natriumgekühlte Reaktoren in Betrieb, und das Land ist auch führend bei der Entwicklung bleigekühlter Reaktoren. Metallgekühlte Reaktoren weisen viele der potenziellen Sicherheitsvorteile von Konstruktionen mit geschmolzenem Salz auf. Helium und andere Gase können auch höhere Temperaturen als wassergekühlte Systeme erreicht werden. X-Energy entwickelt einen gasgekühlten Hochtemperaturreaktor mit Helium.
Kraftstoff
Die meisten Reaktoren, die ein alternatives Kühlmittel verwenden, verwenden auch einen alternativen Brennstoff.
TRISO oder tristruktureller isotroper Partikelbrennstoff, ist eine der beliebtesten Optionen. TRISO-Partikel enthalten Uran, eingeschlossen in keramischen und kohlenstoffbasierten Schichten. Dadurch bleibt der Brennstoff in Schach, alle Produkte der Spaltungsreaktionen bleiben im Inneren und der Brennstoff ist beständig gegen Korrosion und Schmelzen. Kairos und X-energy planen beide, TRISO-Brennstoff in ihren Reaktoren zu verwenden.
Andere Reaktoren verwenden HALEU: niedrig angereichertes Uran mit hohem Gehalt. Der meiste Kernbrennstoff, der in kommerziellen Reaktoren verwendet wird, enthält zwischen 3 % und 5 % Uran-235. HALEU hingegen enthält zwischen 5 % und 20 % Uran-235, wodurch Reaktoren mehr Leistung auf kleinerem Raum erhalten.
Größe
Ich weiß, ich habe gesagt, ich würde mich auf zwei Dinge beschränken, aber fügen wir eine Bonuskategorie hinzu. Viele Unternehmen ändern nicht nur die Spezifikationen von Brennstoffen und Kühlmitteln, sondern arbeiten auch daran, Reaktoren unterschiedlicher (meist kleinerer) Größe zu bauen.