فن آوری های راکتور پیشرفته

1

فن آوری های راکتور پیشرفته

دفتر از انرژی هسته ای

  1. دفتر انرژی هسته ای
  2.  

  3. فن آوری های راکتور
  4.  

  5. فن آوری های راکتور پیشرفته

دفتر فناوری‌های راکتور پیشرفته (ART) از فعالیت‌های تحقیق، توسعه و استقرار (RD&D) از طریق برنامه‌های نیروگاه هسته‌ای نسل بعدی (NGNP)، مفاهیم راکتور پیشرفته (ARC) و راکتورهای پیشرفته کوچک مدولار (aSMR) برای ارتقای ایمنی، فنی حمایت می‌کند. پیشرفت های اقتصادی و زیست محیطی فناوری های نوآورانه انرژی هسته ای نسل چهارم.

دفتر انرژی هسته ای (NE) این پیشرفت ها را از طریق فعالیت های تحقیق و توسعه در آزمایشگاه های ملی وزارت انرژی (DOE) و دانشگاه های ایالات متحده و همچنین از طریق همکاری با صنعت و شرکای بین المللی دنبال خواهد کرد. این فعالیت‌ها بر ارتقای درک علمی این فناوری‌ها، ایجاد یک شبکه بین‌المللی از امکانات کاربر برای توسعه و توسعه هسته‌ای غیرنظامی، بهبود رقابت اقتصادی، و کاهش عدم قطعیت‌های فنی و نظارتی برای استقرار فناوری‌های جدید راکتور هسته‌ای متمرکز خواهند بود. همکاری های بین المللی از طریق توافق نامه های دوجانبه و چند جانبه، از جمله از طریق مجمع بین المللی نسل چهارم انجام می شود .

TRISO%20coated%20particle%20fuel - فن آوری های راکتور پیشرفته
 

AFR%20100 - فن آوری های راکتور پیشرفته
 

نیروگاه هسته ای نسل بعدی

NGNP برای نشان دادن قابلیت فنی فن‌آوری راکتور خنک‌شونده با گاز با دمای بالا (HTGR) پیش‌بینی شده بود که می‌تواند هم برق و هم گرمای فرآیند با دمای بالا را برای انواع مصارف صنعتی فراهم کند. این برنامه از تلاش‌های مشترک با دانشگاه‌ها، صنعت و کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای ایالات متحده (NRC) برای انجام تحقیق و توسعه لازم برای مجوز و نمایش نسل جدیدی از راکتورهای مقاوم در برابر تصادف با گاز خنک‌کننده در ایالات متحده حمایت کرده است. همچنین تلاش‌های مشترکی با محققان بین‌المللی از طریق سازماندهی سیستم راکتور با دمای بسیار بالا انجمن بین‌المللی نسل چهارم انجام شده است و تحقیق و توسعه بر روی سوخت‌های ذرات پوشش‌دار TRISO، مواد، روش‌های طراحی و کاربردهای کاربر ادامه یافته است.

اجرای فعالیت های تحقیق و توسعه NGNP از یک فرآیند گام به گام پیروی می کند که شامل بازخورد و تمرکز بر کارایی و مقرون به صرفه بودن برای اطمینان از حداکثر سودمندی و کاربرد نتایج است. این وزارتخانه همکاری با بخش خصوصی ایالات متحده را برای درک نیازهای کاربر نهایی صنعتی، تولید مطالعات تجاری برای ارزیابی ادغام NGNP در کاربردهای مختلف صنعتی، و توسعه استراتژی‌های اشتراک هزینه برای حمایت از صنعت در تلاش‌هایشان برای تجاری‌سازی فناوری‌های HTGR آغاز کرد. همزمان، همکاری وزارتخانه با NRC منجر به یک چارچوب اولیه برای صدور مجوز راکتورهای خنک‌کننده با گاز در ایالات متحده شده است.

مزایای تحقیق و توسعه NGNP:

  • دارای پتانسیل کاهش انتشار گازهای گلخانه ای با جایگزین کردن سوخت های فسیلی در تولید برق و در تولید گرمای فرآیند برای کاربردهای خاص از جمله پالایش نفت و تولید کودها و سایر محصولات شیمیایی. 
  • بخش خصوصی را در توسعه این هدف مهم امنیت زیست محیطی و انرژی درگیر می کند.
  • سوخت با یکپارچگی بسیار بالا را تحت تمام چالش‌های فرضی توسعه می‌دهد و در نتیجه ایمنی ذاتی را برای این دسته از راکتورها فراهم می‌کند.

مفاهیم راکتور پیشرفته 

برنامه مفاهیم راکتور پیشرفته (ARC) از تحقیقات زیرسیستم‌های راکتور پیشرفته پشتیبانی می‌کند و به موانع فنی بلندمدت برای توسعه سیستم‌های انرژی شکافت هسته‌ای پیشرفته با استفاده از خنک‌کننده‌هایی مانند فلز مایع، نمک فلوراید یا گاز می‌پردازد.

فعالیت های برنامه ARC بر حمایت از کار بر روی مفاهیم پیشرفته با مزایای کلیدی زیر متمرکز است:

  • تحقیق در مورد فناوری‌های نوآورانه که چالش‌های کلیدی امکان‌سنجی و عملکرد را حل می‌کنند.
  • تحقیق در مورد فن آوری های نوآورانه که هزینه های ساخت، ساخت و ساز و عملیات را کاهش می دهد.
  • کاوش و توسعه چرخه حرارتی فوق بحرانی CO 2 Brayton برای کاربردهای راکتوری متنوع که راکتورهای هسته ای را با تولید برق با راندمان تبدیل بسیار بهبود یافته و اندازه نیروگاه کاهش می دهد.
  • از طریق تحقیقات، گزینه‌های انرژی هسته‌ای درازمدت اضافی را فعال کنید که پتانسیل ایجاد ایمنی قابل توجه، بهبودهای اقتصادی و هزینه‌های ساخت، ساخت و عملیات کمتر را دارند.
  • از همکاری‌های بین‌المللی برای افزایش و گسترش سرمایه‌گذاری‌های تحقیق و توسعه استفاده کنید.

نیازهای کلیدی تحقیق و توسعه برای مفاهیم پیشرفته در سطوح بلوغ مختلف مورد توجه قرار می‌گیرد: راکتورهای سریع خنک‌شده با فلز مایع، از جمله راکتورهای سریع خنک‌شده با سدیم (SFR)، و راکتورهای دمای بالا خنک‌شده با نمک فلوراید (FHRs). برنامه ARC در حال گسترش تعامل با صنعت با استفاده از فرآیند پنل بازبینی فنی (TRP) است که در آن مفاهیم راکتور قابل دوام توسط کارشناسان راکتور به منظور شناسایی نیازهای تحقیق و توسعه مفاهیم پیشرفته و کمک به اطلاع رسانی تصمیمات سرمایه گذاری تحقیق و توسعه DOE ارزیابی می شوند.

این برنامه از همکاری های بین المللی از طریق تعامل دوجانبه و ترتیبات چند جانبه مانند مجمع بین المللی نسل چهارم و ترتیبات سه جانبه راکتور سریع سدیم حمایت می کند. 

این برنامه بر تحقیقات با ارزش بالا برای مفاهیم بلندمدت، نیازهای تحقیق و توسعه برای مفاهیم امیدوارکننده میان‌رده، توسعه فناوری‌های نوآورانه که از مفاهیم متعدد بهره می‌برند و تحریک ایده‌های جدید برای مفاهیم آینده تحول‌آفرین متمرکز خواهد بود.

تحقیق و توسعه SMR پیشرفته

SMRهای طراحی شده از مفاهیم پیشرفته و نوآورانه، با استفاده از خنک کننده های غیر LWR مانند فلز مایع، هلیوم یا نمک مایع، ممکن است عملکرد و مقرون به صرفه بیشتری ارائه دهند. این عنصر برنامه از پروژه‌های آزمایشگاهی، دانشگاهی و صنعتی برای انجام تحقیق و توسعه در مورد قابلیت‌ها و فناوری‌هایی که منحصر به فرد هستند و از توسعه مفاهیم پیشرفته SMR برای استفاده در میان‌مدت تا بلندمدت پشتیبانی می‌کنند، پشتیبانی می‌کند.

فعالیت های تحقیق و توسعه SMR پیشرفته بر چهار حوزه کلیدی متمرکز خواهد شد:

  • توسعه روش‌های ارزیابی برای ارزیابی فناوری‌ها و ویژگی‌های پیشرفته SMR
  • توسعه و آزمایش مواد، سوخت و تکنیک های ساخت
  • حل مسائل کلیدی نظارتی شناسایی شده توسط NRC و صنعت
  • توسعه ابزار دقیق و کنترل های پیشرفته و رابط های انسان و ماشین

این عنصر برنامه همچنین ممکن است شامل ارزیابی‌های فن‌آوری‌های راکتور پیشرفته باشد که عملیات و نگهداری ساده‌شده را برای کاربردهای توان توزیع شده و بارگذاری، و افزایش مقاومت و امنیت در برابر تکثیر ارائه می‌دهند.

 

منبع : energy

سوال پرسید
گذاشتن نظر
پاسخ خود را بنویسید .
فروشگاه ملی | پرسش و پاسخ
فروشگاه ملی مرکز خرید و فروش محصولات ایرانی
آموزش ویدیویی رایگان | مرکز آموزش ویدیویی | پرسش و پاسخ
آموزش ویدیویی مرکز تخصصی آموزش های آنلاین
بنر معرفی در انجمن پرسش و پاسخ
معرفی در انجمن