Reaktory založené na roztavených solích
From Wikipedia, the free encyclopedia
Reaktory založené na roztavených solích (anglicky molten salt reactor, MSR) jsou jaderné reaktory, v nichž je jaderné palivo ve formě roztavené soli, jež slouží současně jako prostředek pro přenos tepla (homogenní reaktor[1]). U tohoto typu reaktoru je jaderné palivo v tekuté formě rovnoměrně rozděleno v primárním okruhu. Jako moderátor může sloužit grafit. Prototyp takovéhoto reaktoru byl postaven v roce 1954 v rámci amerického výzkumného projektu, který měl za cíl vyvinout bombardér s dlouhým doletem, poháněný jaderným pohonem.
Průběžné odstraňování nechtěných produktů štěpení, absorbujících neutrony z reaktoru v průběhu provozu (např. 135Xenon), vede k vyššímu množství neutronů využitelných pro další štěpení. Z tohoto důvodu může být reaktor s tekutou solí s výhodou provozován jako množivý reaktor, který vyrobí více paliva, než sám spotřebuje. Pokud je jednou uveden do chodu malým množstvím štěpného materiálu jako 235Uran, 233Uran nebo 239Plutonium, může být následně průběžně doplňován pouze neštěpitelnými nuklidy, které se záchytem neutronu postupně přeměňují na štěpitelný materiál. Reaktor si tak generuje vlastní palivo (např. neštěpitelné 232Thorium + neutron → štěpitelný 233Uran nebo neštěpitelný 238Uran + neutron → štěpitelné 239Plutonium). Anglicky je tento koncept označovaný jako liquid fluoride thorium reactor, (LFTR) Lifter.
Ke koncepci reaktorů chlazených tekutými solemi (nikoli ovšem k MSR v užším smyslu) náleží rovněž Pebble Bed Advanced High Temperature Reactor (PB-AHTR).[2] Zde se jedná v podstatě o typ vysokoteplotního reaktoru (s palivem ve formě grafitových kuliček s palivovými tělískem uvnitř) ovšem s chlazením tekutými solemi namísto chlazení heliem. Koncept PB-AHTR platí u svých zastánců za snadněji realizovatelný než LFTR, protože je bližší klasickým návrhům heterogenních reaktorů, s tím že chlazením tekutou solí se vyřeší některé z nevýhod původního konceptu vysokoteplotních reaktorů.
Přes některé výhody konceptu MSR byly dosud postaveny pouze dva malé výzkumné reaktory. Pro účely komerční výroby energie jsou MSR předmětem výzkumu (spolu s pěti dalšími možnými koncepty) v rámci Mezinárodního fóra pro čtvrtou generaci jaderných reaktorů. Vzhledem k tomu, že klasický koncept množivého reaktoru typu MSR s tepelnými (pomalými) neutrony se ukázal být rizikový z hlediska možnosti zneužití jaderného materiálu, těžiště pozornosti fóra se nyní posunulo ke konceptu množivého reaktoru typu MSR s rychlými neutrony.
Koncept MSR/LFTR jako způsob pro energetické využití thoria má cca od roku 2010 silnou podporu různých organizací (obzvláště ve Velké Británii a v USA), zatímco jaderní experti a experti na využití energie jsou spíše zdrženliví. Někteří z podporovatelů považují dokonce LFTR za řešení téměř všech problémů s energií.[3][4][5]
Kritici pak, ať z různých důvodů, mluví naopak nemístném nadšení tj. o „MSR-hype" nebo „thorium-hype“[6] nebo dokonce o úmyslné mediální bublině typu „astroturfingu“.[7]