Réacteurs nucléaires de la taille d'un camion, productifs et sûrs

Une nouvelle conception de réacteur de très petite taille, de longue durée et modulaire (VSLLIM) a été mise au point à l'Institut d'études sur l'énergie spatiale et nucléaire de l'Université du Nouveau-Mexique. Il offre un fonctionnement passif, une élimination de la chaleur de désintégration et un contrôle redondant pour le rendre sûr à l’extérieur.

Pendant le fonctionnement nominal et après l’arrêt, le réacteur VSLLIM est refroidi par circulation naturelle de sodium (Na) dans la cuve, qui est activé par une cheminée dans la cuve (1 – 2 m tall) et des tubes à spirale hélicoïdale, échangeur de chaleur Na-Na, placé au sommet de la descente.

Le réacteur peut générer un MWN 1.0 – 10, en fonction de la hauteur de la cheminée et de la conception HEX, à une densité de puissance de fission moyenne allant jusqu'à 23.47 MWth / m3. Le réacteur VSLLIM peut potentiellement fonctionner en continu, sans ravitaillement en carburant respectivement pour ∼92 et 5.9 de pleine puissance (FPY), et légèrement en dessous de la pression atmosphérique, du fait de la faible pression de vapeur de sodium.

Le noyau est chargé d'assemblages hexagonaux de barres de combustible avec UN enrichi à 13.76%, et dispose de systèmes indépendants pour l'arrêt d'urgence et le contrôle nominal.

Faits saillants de la conception SLIMM

• S'éloigner passivement en sécurité
• plus petit qu'un conteneur d'expédition
• fabrique en série
• Conception étroite et petite qui pourrait tenir sur des fusées pour des applications spatiales

Un nombre maximum d'unités 10 – 30 pourraient être déployées sur un même site, en fonction de l'augmentation de la demande en électricité, pour une production totale d'électricité de la centrale pouvant atteindre 120 MWe.

Ces modules de centrale VSLLIM pourraient également être intégrés dans un réseau distribué ou central, avec des sources d’énergie renouvelables, ou exploités seuls. Ils peuvent également fournir de l'électricité et de la chaleur de traitement pour des utilisations industrielles et le chauffage urbain.

Il dispose également de deux systèmes indépendants pour l’élimination passive en toute sécurité de la chaleur de désintégration après l’arrêt et suite à un dysfonctionnement improbable du HEX à bord du navire. Il s’agit de caloducs en métal liquide encastrés dans la paroi primaire du navire et d’une circulation naturelle de l’air ambiant le long de la surface extérieure de la paroi du navire de garde.

Les LMHP sont couplés thermiquement à des éléments thermoélectriques afin de générer des 10 de kW de puissance auxiliaire en continu, indépendamment des sources sur site et hors site, à la fois pendant le fonctionnement nominal du réacteur et après son arrêt. Le fluide caloporteur au sodium pénètre dans le noyau du spectre d’énergie des neutrons rapides à 610 K et à ≤755 K, en fonction de la puissance thermique du réacteur. À ces températures, Na est compatible avec le revêtement en acier ferritique-martensitique HT-9, la structure centrale et la cuve du réacteur.

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