เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กเครื่องแรกได้รับการรับรองความปลอดภัยในสหรัฐอเมริกา

โครงการนี้ให้กำเนิดพลังงานด้วยเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กชนิดหนึ่ง ซึ่งสามารถนำไปประกอบกับหน่วยอื่น ๆ เพื่อให้สามารถทำงานได้เหมือนกับโรงไฟฟ้า

โรงงานขนาดเล็ก

ภาพ: NuScale/การเปิดเผยข้อมูล

โครงการที่สร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กเป็นหนึ่งในความหวังของผู้เสนอพลังงานนิวเคลียร์ ด้วยการแบ่งโรงงานนิวเคลียร์ออกเป็นชุดของเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็ก โรงงานขนาดเล็กเหล่านี้สามารถถูกประดิษฐ์ขึ้นอย่างครอบคลุม และวางตำแหน่งที่จะทำงาน หลีกเลี่ยงการก่อสร้างอาคารขนาดยักษ์บนไซต์งาน ด้วยเหตุนี้ เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กจึงสามารถแก้ปัญหาค่าใช้จ่ายสูงในการดำเนินการและบำรุงรักษาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ นอกเหนือไปจากคุณสมบัติการออกแบบที่ช่วยปรับปรุงความปลอดภัย

เมื่อวันศุกร์ที่ผ่านมา เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กแบบโมดูลาร์เครื่องแรกได้รับการรับรองการออกแบบจากคณะกรรมการกำกับดูแลกิจการนิวเคลียร์แห่งสหรัฐอเมริกา ซึ่งหมายความว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและสามารถเลือกสำหรับโครงการในอนาคตที่ต้องการใบอนุญาตและการอนุมัติ

โครงการนี้มาจาก NuScale บริษัทที่เกิดจากการวิจัยใน มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอเรกอน ซึ่งได้รับเงินทุนจำนวนมากจากกระทรวงพลังงานสหรัฐ เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กเป็นกระบอกเหล็กสูง 23 เมตร กว้าง 5 เมตร สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 50 เมกะวัตต์ พวกเขาจินตนาการว่ามันเป็นไปได้ที่จะสร้างโรงงานที่มีเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมากถึง 12 เครื่อง ซึ่งจะวางไว้ในอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ คล้ายกับที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบัน

การออกแบบพื้นฐานเป็นแบบทั่วไป โดยใช้แท่งยูเรเนียมเพื่อทำให้น้ำร้อนในวงจรภายในที่มีแรงดัน น้ำนี้จะถ่ายเทอุณหภูมิสูงไปยังวงจรไอน้ำภายนอกผ่านคอยล์แลกเปลี่ยนความร้อน ภายในโรงงาน ไอน้ำที่ได้จะถูกส่งไปยังกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบายความร้อนและหมุนเวียนกลับไปยังเครื่องปฏิกรณ์

การออกแบบยังใช้ระบบระบายความร้อนแบบพาสซีฟ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊มหรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเพื่อให้เครื่องปฏิกรณ์ทำงานอย่างปลอดภัย วงจรแรงดันภายในถูกจัดเรียงในลักษณะที่ช่วยให้น้ำร้อนไหลผ่านคอยล์แลกเปลี่ยนความร้อนและจมกลับเข้าไปในแท่งเชื้อเพลิงหลังจากระบายความร้อน

ในกรณีที่เกิดปัญหา เครื่องปฏิกรณ์ได้รับการออกแบบในทำนองเดียวกันให้จัดการความร้อนโดยอัตโนมัติ แท่งควบคุม - ซึ่งสามารถพันรอบแท่งเชื้อเพลิง ปิดกั้นนิวตรอน และขัดขวางปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชัน - ถูกยึดไว้อย่างแข็งขันเหนือแท่งเชื้อเพลิงโดยเครื่องยนต์ ในกรณีที่ไฟฟ้าดับหรือสวิตช์ปิดเครื่อง สวิตช์จะตกลงไปในแท่งเชื้อเพลิงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

วาล์วภายในยังช่วยให้วงจรน้ำแรงดันสามารถระบายด้วยสุญญากาศภายในการออกแบบผนังสองชั้น คล้ายกับกระติกน้ำร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งระบายความร้อนผ่านด้านนอกของเหล็ก ซึ่งจุ่มลงในสระทำความเย็น ข้อดีของการออกแบบโมดูลาร์ขนาดเล็กคือ แต่ละหน่วยเก็บเชื้อเพลิงกัมมันตภาพรังสีในปริมาณที่น้อยกว่า ดังนั้นจึงมีปริมาณความร้อนน้อยกว่าเพื่อกำจัดในสถานการณ์เช่นนี้

NS NuScale นำเสนอโครงการเมื่อสิ้นปี 2559 และการอนุมัติเครื่องปฏิกรณ์ประเภทใหม่ไม่ใช่เรื่องง่าย บริษัทอ้างว่าได้ส่งข้อมูลมากกว่าสองล้านหน้าที่ร้องขอในระหว่างกระบวนการ แต่ในท้ายที่สุด หน่วยงานได้ลงนามว่า "NRC สรุปว่าคุณลักษณะเชิงรับของโครงการจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะปิดตัวลงอย่างปลอดภัยและยังคงปลอดภัยในสภาวะฉุกเฉิน หากจำเป็น"

เครื่องปฏิกรณ์น้ำแบบแยกส่วนบางเครื่องกำลังจะเริ่มกระบวนการรับรอง แยกจากกัน หลายบริษัทมีแผนที่จะแนะนำโครงการที่แตกต่างกันมาก เช่น เครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว แต่โครงการเหล่านี้ยังห่างไกลจากความเป็นจริง ในทางกลับกัน NuScale กล่าวว่ามีแผนที่จะติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์เครื่องแรก "ภายในกลางปี ​​2020"