国防部正在努力迅速采购一项小型可运输的核反应堆,可以帮助将能源带到远程和尊重的环境。
但是,该计划批评了核不扩散专家的批评,以潜在地造成战场灾害。
五角大楼的战略能力办公室在3月份选择了两支球队,继续他们的工作开发可运输的核微反应器原型作为“项目佩雷”的一部分。努力最初在2018年秋季制定了2019年国防授权法案的语言,关于需要寻找常年问题的解决方案:为努力的计划经理Jeff Waksman表示向美国部队提供权力。
该办公室荣获BWXT先进技术,弗吉尼亚州的核心组件公司,X-Energy,Maryland的核反应堆和燃料工程公司,分别为该项目的2790万美元和2870万美元。
在奖励之前,两家公司在2020年收到约1300万至1500万美元的合同,用于研究微反应器的初步工程设计。
“核电是”比任何其他已知技术更密集的能量密集的数量级,“Waksman告诉国防。 “这允许在不需要加油的情况下提供历年和年多年的有可能性的力量。 ......加油可能是偏远地区的真正负担。“
“当我们谈到早期应用的低悬垂的水果时,[第一个]是远程位置 - 思考北极地区需要大量的力量 - 但现在很难在那里获得权力,”他说。
他说,另一个是被称为“战略支持区”,这为雷达系统等使命是必不可少的设备提供的电力。
Waksman表示,便携式反应堆的第三个关键申请是其帮助人道主义援助和救灾的能力。
在过去的几年里,整个美国出现了许多事件,包括飓风和冷扣,这导致大面积大量的停电。
“其中一个反应堆不会推动德克萨斯州或加利福尼亚或波多黎各,但它可以动力的是当整个网格下降时的重要位置,”Waksman说。 “这可以为医院供电,或者它可以为难民中心提供动力。”
根据SCO,电抗器旨在将1至5兆瓦的电力输送至少三年的电力。
Waksman表示,反应堆的概念开始于它们将耗尽磨损的粒子异位粒子燃料,或者Triso。
根据能量部的情况,每个Triso颗粒由铀,碳和氧气燃料核构成,该铀,碳和氧气燃料核,其封装通过三层碳和陶瓷基材料,其防止放射性产品的释放。
“Triso燃料最初由能源部开发,成为熔化燃料,”Waksman指出。 “他们希望燃料可以承受在不熔化的情况下承受非常高的温度,并且已经测试到1,800摄氏度,比钢铁熔点更热。”
燃料对五角大楼有两种二级效益,首先是对增殖的弹性,这有助于阻止反应器是爆炸或攻击的目标。 “我们认为燃料的封装使其对这些目的非常没有吸引力,”Waksman说。
这是“实际上伤害了人们,福岛或切尔诺贝利的东西,”他说,参考日本和前苏联的先前核灾害。 “而不是流过核心,它是数百万这些小小的微小的颗粒,这意味着即使某人能够破解这个反应器......你不会释放所有的气体在里面,“他说。
Waksman指出,如果在一个安装点处于一个安装点存在显着的放射性风险,这些福利可能会犹豫地部署在海外的反应堆。 “所以,我们已经安全为这项计划的绝对第1号优先权,”他补充道。
虽然办公室正在努力确保反应堆尽可能耐用,但一些批评者仍然担心敌方导弹攻击的可能性。
这些要点是在报告中提出的,“美国陆军移动核反应堆:德克萨斯州Lyndon B. Johnson公共事务学院核扩散预防项目协调员撰写的成本和风险超过福利。在奥斯汀。
Kuperman说,该办公室的MicroreActor努力可以帮助促进“放射性珍珠港或9/11袭击美国部队攻击”。
“陆军的移动反应堆计划,五角大楼,而不是国会核工业啦啦队,恰恰是灾害发生如何,”他在4月份发布的报告中表示。 “这种巨大的风险是不合理的,因为我们已经拥有更安全的能量替代方案,这些能量替代方案也比核能更便宜。”
报告中强调的另一个问题是在敌人攻击期间被捕获的反应堆的可能性。
Kuperman警告说,如果士兵被迫放弃攻击的反应堆,那么对手可能会占有数百磅高放射性的废物。
“如果有人试图对反应堆的恐怖袭击,我们必须研究会发生什么,如果有人在反应堆上攻击,”他说。 “如果有地震,火山,部分洪水,充足的洪水,我们必须学习。如果卡车在道路上驾驶并在堤坝上滑动并在一个泥泞的河流中徘徊,会发生什么?“
对于放射性废物,Waksman表示:“我们希望强调这将产生的核废料量非常小,”
Waksman说。 “我们将要在这里生产的废物量......是我们将呼叫的基本可忽略不计。”
他说,该计划目前是在爱达荷国家实验室安全地保持废物,除了一些已经存放在那里的其他反应堆。
由于该计划的快速时间表 - 对于2022年的最终设计审查,然后是一个公司的原型 - 团队正在使用今天已经使用的许多材料和概念。
“我们并不试图创造最先进的核反应堆,因为这不是什么,”Waksman说。 “SCO是一个快速的原型制作组织。”
项目佩雷的后续努力 - 非正式被称为“佩雷的儿子” - 将是一个更先进的反应堆。但是对于第一次迭代,“我们只是需要一个移动反应堆,生产1到5兆瓦的力量”,可以准备好2024年。
由于安全要求,BWXT拒绝回答有关其原型产品设计的问题,但发言人表示,该公司目前正在追求辩护部门的许多机会,从而利用其与核工程的工作。
“我们已经重新启动了我们的Triso核燃料生产线并抓住了两份合同,我们一直在为高温合金和耐火金属开发新的添加剂制造技术,我们为该部领导了不同的1.06亿美元的MicroreActor开发项目能源,“BWXT媒体总监Jud Simmons说。 “虽然这些技术专注于商业先进的反应堆市场,但可能会有一些军事绑定。”
SCO和供应商将必须克服的一个主要障碍是一个环境分析,该计划受国家环境政策法或NEPA的约束。办公室将不得不制定一份报告,详细说明Pele的铀管理项目“从摇篮到坟墓,到处都解释,到处都是它可能的以及任何潜在的风险,”Waksman说。
另一个设计问题项目经理和供应商必须考虑是反应堆的可移植性。
Waksman表示,虽然MicroreActor将在C-17上运输船上C-17,但由于飞行放射性物质的“政治影响”,佩雷的第一次迭代将不会被飞行。
“我们只是想从尺寸和体重和重量分布[透视图]中,如果我们选择的话,可以飞行。但这是一个政策问题,“Waksman说。
目前,反应器将通过卡车运输。他说,SCO一直与核监管委员会和运输部以及国家核安保政府一起进行,以获得监管批准,以便在美国道路上驾驶反应堆。
“这些非常严格的要求,因为没有对高速公路上的公众成员有风险,”他说。
与此同时,能源部的Argonne国家实验室正在研究核微反应器如何运输核微灭绝的努力,例如项目佩雷等努力。
该实验室目前正在探索部署核MicroreActors所需的基础设施类型,该实验室的主要核化学家Andrew Breshears表示。
“在这种情况下,核反应堆的核反应堆,特别是MicroreActors,需要部署,以便最好地为社区和国家服务?”他在采访时问道。
Argonne还在开发先进的材料,可以更好地承受高温,高效反应器经验的压力和压力。 该实验室建立了先进的材料司,使用计算和实验方法来调查和测试新材料。 他指出,该部门还在探索如何以更大的规模生产这些材料。 “我们拥有所谓的金属设施,这确实测试了我们希望在金属冷却的,快速反应器循环中的部件和... [正在检查]这些材料如何承受压力和应变 条件,“他说。 Breshears表示,实验室努力的主要推动力是帮助美国达到2035年通过2035年产生碳电力的目标,并在2050年之前净零碳排放量。