Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.
thorium energy bloghoved

Copenhagen Atomics's radiation lab modtager første godkendelse

Copenhagen Atomics teamet er meget glade for at kunne fortælle, at vi efter en 1½ års godkendelsesproces nu har fået godkendelse til at køre vores radioaktive laboratorium med thorium og uran i et andet vestligt land. Dette betyder, at vi også kan begynde at teste vores komponenter med salte, der indeholder thorium og naturligt uran, for at sikre fuld kompatibilitet med disse salte.

Som de fleste af jer ved, har både thorium og naturligt uran meget lange halveringstider, og afgiver derfor kun beskeden radioaktivitet. Ikke desto mindre er dette et stort skridt for Copenhagen Atomics i retning af at bygge vores første saltsmelte demonstrationsreaktor. Hvis alt fortsætter i henhold til planen, starter den første thorium salttest i år, og vi begynder at ansøge om godkendelse til både at arbejde med fertile salte og bygge en 'non-fission' saltsmelte demonstrationsreaktor i de kommende år.

Den salt vi ønsker at bruge i vores reaktor er en LiF-ThF4 (78-22 mol%), som indeholder en stor andel Thorium. Det vil sige at frie neutroner i en reaktor med denne salt, har stor sandsynlighed for at blive indfanget af et thorium atom. Der vil til enhver tid kun være en ganske lille mængde Uran-233 og endnu mindre Pa-233. (samlet under 1 mol%). Vi har af gode grunde ikke adgang til Uran-233 eller Pa-233, men vi kan blot tilsætte samme mængde naturligt uran (99.3% - 0.7%), så giver det samme kemiske opførsel.

Sammensætning af basis testsalt

Illustration: Thomas Jam Pedersen

Her kan du finde data på andre salte: https://inldigitallibrary.inl.gov/sites/STI/STI/5698704.pdf

Vi kan ligeledes tilsætte fissionsprodukterne til vores salttestblandinger, ved at benytte stabile atomer af samme blanding, som når testreaktoren har kørt noget tid. I vores 1 MW testreaktor vil vi således skabe 1 gram fissionsprodukter i døgnet og hvis den skal køre i 2 måneder, så er det mindre end en kubikcentimeter opblandet i næsten 1 tons salt. Det vil sige nogle få ppm.

Hvorfor er det vigtigt at teste med de rigtige salte? Kunne man ikke blot teste med FLiNaK som vi gør i dag og så lave “fjernsynskemi” og håbe på at alting opfører sig som man forventer, når man engang har bygget en reaktor færdig? I Copenhagen Atomics tror vi på, at det ofte er billigere at prøve sig frem, end at lave fjernsynskemi i månedsvis, for at sikre sig at man ikke har glemt at tage højde for et problem. Når man har 10 års erfaring, så kan man formentlig klare det meste med fjernsynskemi. Men vi ved godt at der er visse test, som vi ikke kan lave i praksis eller ikke kan lave billigt i virkeligheden og så må man jo bede om hjælp fra national labs i udlandet eller i gang med fjernsynskemi. Vi drøfter ofte hvilke test, det er vigtigt at lave tidligt og hvilke som kan vente til meget senere. Det viser sig faktisk, at hvis man “kun” bygger en 1 MW testreaktor, så er der mange test, som man kan vente med at lave til bagefter, fordi de kun har betydning i en kommerciel reaktor, som skal køre i en længere årrække. Nogle af disse spørgsmål, kan vi endda få delvist afprøvet i den første 1 MW reaktor.

Heldigvis er der rigtig mange rapporter fra MSRE projektet hos ORNL i 1960’erne, som beskriver hvilke ting (kemi), som har stor betydning og hvilke som har lille betydning. Ligeledes, afklare ORNL rapporterne mange af de spørgsmål der var omkring saltsmeltereaktorer da de først blev undfanget, men det er stadig vigtig for os i Copenhagen Atomics at selv skabe nogle af de samme erfaringer, og når det kommer til validering af systemer og komponenter er der ingen erstatning for test, test, test!

Vi vil løbende opdatere jer her på ingeniøren om udviklingen af vores radiation lab.

I sidste uge gav Copenhagen Atomics et webinar for den hollandske organisation ‘Thorium MSR Foundation’ https://www.thmsr.com/. Dette webinar er en del af vores kampagne for at rejse penge til Copenhagen Atomics. Siden 2016, hvor Copenhagen Atomics var med i en større Horizon 2020 ansøgning om forskningsmidler, med adskillige europæiske partnere, har vi haft en godt forhold til især Holland, hvor der bliver forsket i saltsmeltereaktorer på nationalt plan. Vi har i årene siden besøgt Holland mange gange og afholdt meet & greets i Delft, men på grund af corona blev den seneste af disse meet & greet så over zoom.

Webinar’et blev optaget på video og kan findes i to dele: Introduktion og præsentation i første del og spørgsmål og svar i anden del.

er medstifter af Copenhagen Atomics.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvilke? Jeg regner med at udeladelsen er en forglemmelse?

Tilykke med at I nu kan teste kemien, det bringer jer halvt i mål. Nu mangler I bare et neutronflux for at have en rigtig materialetest.

  • 7
  • 2

Er det da et problem at bruge materialer der allerede er testet og godkendt?

Der er ikke rigtigt nogle materialer lige nu. Husker jeg rigtigt brugte ORNL Hastelloy i deres MSR. Tror de skiftede impeller i pumperne nogle gange fordi de ikke holdt. Tag ovenstående med et gran salt, det er lang tid siden jeg læste rapporten.

Den kemiske del i forhold til egnet materiale er vel det mest relevandte i sådan et reaktor design

Hvor slutter kemien og hvor starter den fysiske nedbrydning af materialer? Materialer med mange interne defekter opfører sig anderledes end defektfrie ditto. Deformerer du eksempelvis austenitisk stål risikerer du at det skifter fase og bliver ferritisk, med ændrede materialeegenskaber til følge. Er det kemi, eller er det fysisk påvirkning? Det er ikke nemt - men det er meget spændende 😁.

På det private plan er jeg stor fan af Th-MSR og håber at det lykkes. Det kunne være at væsentligt biddrag til at løse nuværende CO2 krise.

  • 5
  • 2

Der er ikke rigtigt nogle materialer lige nu.

Så materiale forskning har stået stille siden 1960erne?

Er neutron flux relevandt for pumper?

Hvor slutter kemien og hvor starter den fysiske nedbrydning af materialer?

Snakker du her fysisk nedbrydning som friktion, kavitation, mm?

Altså man må regne med at DOE som jeg linkede til ovenover, har testet rimelig grundigt til deres godkendelse af nye materialer til formålet, inklusiv resistens imod neutronstråling til de formål de godkender dem til.

  • 1
  • 6

Så materiale forskning har stået stille siden 1960erne?

Ifølge min metallærebog, tjaa mere eller mindre på dette område. Ved ikke om nogle har en nyere bog...

Snakker du her fysisk nedbrydning som friktion, kavitation, mm?

Neutroninducerede materialedefekter

Altså man må regne med at DOE som jeg linkede til ovenover, har testet rimelig grundigt til deres godkendelse af nye materialer

Hvis du har et link til nogetsomhelst der klarer højt neutronflux og rødglødende floursalte må du meget gerne dele linket

  • 7
  • 1

Snakker du her fysisk nedbrydning som friktion, kavitation, mm?

Der er tre overordnede fænomener: Kemi (reaktioner), Fysik (temperatur og mekanik) og Stråling (aktivering og strukturforandringer).

Selv hvis vi holder atomkraft helt ude af billedet og bare skal designe et kredsløb hvor vi kan pumpe en rødglødende saltsmelte rundt i 25 år, er udfordringen til at føle på.

Det ukendte land starter hvor man tilsætter hele det midterste område fra det periodiske system og supplerer op med neutronstråling.

Indtil nogen har en kritisk MSR reaktor til at begynde med, er det meget svært at forske i.

  • 11
  • 1

Det kommer da helt an på pumpens konstruktion om det er muligt at skifte reservedele PHK. Der er flere veje at gå. Den første er at have flere pumper i drift samtidigt og skifte hele den pumpe som fejler noget og erstatte den med en helt ny fra lageret. Det er som at tage bolcher fra børn. Den anden er er at lave en pumpe konstruktion hvor saltet ikke er kontakt med saltet, i stil med ubådenes tryklufts metode til at tømme ballasttankene uden at pumperne kommer i kontakt med havvandet.

  • 1
  • 8

Husker jeg rigtigt brugte ORNL Hastelloy i deres MSR.

ja, ORNL udviklede INOR-8, senere kaldt hastelloy n, specifikt til saltsmelter.

Hvis du har et link til nogetsomhelst der klarer højt neutronflux og rødglødende floursalte må du meget gerne dele linket

316, 617, hastelloy n, etc. spørgsmålet er hvor lang tid det skal holde, år / årtier. hvis du køre nikkellegeringer skal du kontrollere UF3/UF4 for undgå tellurium embrittlement, med jernlegeringer har du ikke tellurium embrittlement men du skal kontrollere redux meget mere. ca kan sagten bygge en demonstration reaktor i 316, men sådan en vil man nok kun opererer på års tidsskala.

Tror de skiftede impeller i pumperne nogle gange fordi de ikke holdt. Tag ovenstående med et gran salt, det er lang tid siden jeg læste rapporten.

nej, de skiftede impeller inden start pga. et redesign af en pakning der var utæt under test. under drift var der et stykke metal fra en 'flow'-ensrettede der blev rystet løs og skadet impelleren, hvorefter den blev skiftet. hydraulisk var der ingen problemer med impelleren.

msre impeller inspection

  • 2
  • 0

Selv hvis vi holder atomkraft helt ude af billedet og bare skal designe et kredsløb hvor vi kan pumpe en rødglødende saltsmelte rundt i 25 år, er udfordringen til at føle på.

25år er nok et optimisk sted at starte, ornl's plan var at bygge værker der kunne holde 60 år eller mere og kigge meget på hvordan de vil lave vedligeholdelse https://youtu.be/uHT-w2x6dDg

Der er flere veje at gå. Den første er at have flere pumper i drift samtidigt og skifte hele den pumpe som fejler noget og erstatte den med en helt ny fra lageret.

bestemt.

dit forslåg var også hvad ornl gjorde med are (https://en.wikipedia.org/wiki/Aircraft_Rea...) hvor en pump stod passive/standby under hele eksperimentet, da der ikke var problemer med den primære/'main'. are diagram

ca har valgt en anden vej med en ‘canned’ aktive elektromagnetiske leje pumpe.

  • 2
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten