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Jun 06, 2023

Projeto de reator de Idaho planeja usar bomba

O Experimento de Reator de Cloreto Derretido de seis meses que a TerraPower e a Southern

O experimento de reator de cloreto fundido de seis meses que a TerraPower e a Southern Company planejam realizar no Laboratório Nacional de Idaho seria um caso raro em que o urânio altamente enriquecido é usado para novos fins civis domésticos.

Uma antiga instalação de reator dentro do Complexo de Materiais e Combustíveis do Laboratório Nacional de Idaho contém o urânio altamente enriquecido que seria usado para o Experimento do Reator de Cloreto Derretido. (Crédito da imagem – Laboratório Nacional de Idaho, CC BY 2.0)

Este artigo foi republicado com pequenas alterações do site Physics Today.

Contrariando a prática de longa data dos EUA de não proliferação nuclear, o Departamento de Energia planeja abastecer um novo reator civil com urânio altamente enriquecido (HEU) para armas.

O experimento de reator de cloro fundido de 200 quilowatts-térmico proposto (MCRE) de seis meses no Laboratório Nacional de Idaho empregaria mais de 600 quilos de HEU, de acordo com um projeto de avaliação ambiental divulgado em março. O documento aborda os possíveis impactos ambientais do projeto, que utilizaria componentes construídos fora do local pela TerraPower e Southern Company. Mas não considera as implicações de proliferação do uso de HEU para fins não de defesa, apesar dos esforços dos EUA para acabar com todo esse uso em todo o mundo.

"A noção de que o governo dos EUA neste momento estaria construindo seu próprio reator de pesquisa movido a HEU é um tapa na cara dos esforços de não proliferação que os EUA vêm liderando no exterior e em casa há décadas", disse Edwin Lyman, diretor da segurança da energia nuclear na Union of Concerned Scientists. "É mistificador e muito perturbador."

O MCRE está programado como uma etapa no desenvolvimento do Reator Rápido de Cloreto Molten proposto pela TerraPower e pela Southern Company, que forneceria eletricidade e calor de processo para indústrias difíceis de descarbonizar, como refino químico e de petróleo. O DOE está fornecendo US$ 90 milhões do custo do projeto MCRE de US$ 113 milhões por meio de um prêmio de 2021 destinado a desenvolver tecnologias avançadas de reatores seguras e acessíveis. As empresas construíram uma instalação de teste no laboratório da TerraPower em Everett, Washington, para ajudar no avanço da tecnologia.

O projeto das empresas é separado de um reator de sal fundido que a TerraPower e a divisão Rocky Mountain Power da PacifiCorp propõem construir perto de uma usina de carvão prestes a ser desativada em Wyoming. O DOE prometeu US$ 2 bilhões para esse projeto, conhecido como Natrium. Tanto o Molten Chloride Fast Reactor quanto o Natrium devem operar com combustível de urânio de baixo enriquecimento (HALEU), que é enriquecido até um máximo de 19,75% em urânio-235. Isso está logo abaixo do limite de 20% que delineia o HEU, que é reconhecido como uma preocupação de proliferação. A maioria dos reatores comerciais, incluindo todos os reatores de energia dos Estados Unidos, são abastecidos com urânio enriquecido em cerca de 4%.

O MCRE proposto usaria HEU para armas, que é enriquecido em mais de 90%. O HEU seria misturado a um sal fundido que fornece o combustível e esfria o núcleo do reator. Ao contrário dos reatores de água leve, que usam água para desacelerar ou moderar os nêutrons para aumentar a fissão, o MCRE usaria nêutrons não moderados ou rápidos. Os nêutrons de alta energia permitiriam que o reator queimasse muito mais combustível de urânio do que os reatores atuais, bem como muitos dos elementos transurânicos de vida longa, como amerício, plutônio, cúrio e neptúnio que acabam em energia nuclear comercial. desperdício.

Em uma declaração por escrito, o Escritório de Energia Nuclear do DOE não abordou diretamente a inconsistência do MCRE com a política de não proliferação dos EUA. Ele disse que o HEU é necessário para reduzir o tamanho do reator, garantindo que os principais fenômenos, como a hidráulica térmica e a neutrônica, se assemelhem ao projeto comercial. Se o MCRE fosse abastecido com HALEU, o núcleo do reator precisaria ser aproximadamente três vezes maior e exigiria 40 vezes o volume de sal combustível, afirmou o DOE. Isso aumentaria significativamente o custo de construção, os tipos e quantidades de resíduos radioativos gerados e o volume de sal combustível irradiado que requer armazenamento até a reutilização. Mas como o uso de HEU no futuro reator rápido de cloreto derretido está fora de questão, os testes de um MCRE alimentado por HALEU presumivelmente seriam mais diretamente aplicáveis ​​ao futuro reator.