Första reaktorkärnan klar för test – för framtidens småskaliga kärnreaktorer

Testblocket är konstruerat för att efterlikna ett bränsleelement från ZEUS-reaktorns kärna. Foto: NANO Nuclear Energy
Testblocket är konstruerat för att efterlikna ett bränsleelement från ZEUS-reaktorns kärna. Foto: NANO Nuclear Energy

NANO Nuclear Energy har färdigställt den första testkomponenten till sin ZEUS-reaktor. Den nya mikrokärnreaktorn ska erbjuda skalbar och transportvänlig energiproduktion. Här är nästa steg i utvecklingen.

NANO Nuclear Energy Inc. har monterat den första reaktorkärnan för sitt ZEUS-koncept – en kompakt mikrokärnreaktor med fast bränsleelement. Den färdiga komponenten är en blockmodul i halva skalan, avsedd för icke-nukleär testning.

Testblocket är konstruerat för att efterlikna ett bränsleelement från ZEUS-reaktorns kärna. Syftet med det inledande testet är att undersöka den termomekaniska prestandan under förhållanden som motsvarar reaktorns verkliga driftmiljö. Resultaten kommer att ligga till grund för vidareutveckling, förbättrade fysikmodeller och optimering av både kärndesign och värmehantering.

Konventionell uppvärmning i fokus

Blocket kommer att värmas upp med linjära värmeelement som simulerar bränslestavar. Det förklarar Peter Hosemann, chef för reaktordesign och material vid NANO Nuclear:

– Testet ska verifiera temperaturfördelning, undersöka passningstoleranser och bekräfta våra modeller. Det här är ett viktigt steg mot att bygga en större del av kärnan.

Tätsluten kärna utan vätskekrets

ZEUS-reaktorn skiljer sig från traditionella kärnkraftverk genom sin helt tätslutna kärna. Istället för en intern vätskekrets använder reaktorn en värmeledande moderatormatris som sprider fissionsvärmen. Kärnan och kraftomvandlingssystemet ryms tillsammans i en standardiserad fraktcontainer, vilket gör systemet lätt att transportera.

Företaget lyfter fram att tekniken är anpassad för fjärrbelägna platser, datacenter, industriområden, militära användningar och vid katastrofhjälp – där skalbar, utsläppsfri el kan vara avgörande.

Snabbare testning tack vare ny design

Att kärnan inte innehåller någon vätskebaserad kylning innebär att testförfarandet kan förenklas betydligt, enligt Massimiliano Fratoni, utvecklingschef och ansvarig för reaktordesign:

– Utan inre vätska kan vi snabbt genomföra tester i olika skalor, fram till en komplett kärna.

Mot en fungerande demonstrationskärna

Nästa steg i utvecklingen innebär att testblocket ska förses med isolering, fästen och mätutrustning för att skapa en fungerande demonstrationsmodul. Därefter väntar integrering av kablage, sensorer och förstärkta strukturella delar. Målet är att samla in data om värmeöverföring, materialbeteende och säkerhetsmarginaler – ett avgörande moment innan en fullskalig prototyp kan byggas.

Fler reaktormodeller under utveckling

Förutom ZEUS arbetar NANO Nuclear med ytterligare tre mikrokärnreaktorer: ODIN, KRONOS och LOKI. De två sistnämnda – KRONOS som är en mikro-modulär reaktor och LOKI som är transportabel – utvecklas nu vidare efter att ha köpts från Ultra Safe Nuclear Corporation i slutet av 2024.

Testsamverkan i Idaho

I december undertecknade NANO Nuclear ett avtal med den amerikanska energimyndigheten och Idaho National Laboratory. Syftet är att undersöka möjligheten att placera experimentella reaktorer på anläggningen – en viktig pusselbit för kommande fälttester och certifiering.

Källa Nuclear World News