法國替代能源和原子能委員會 (CEA) 已分拆出兩家核初創企業——Hexana 和 Stellaria——以開發小型模塊化反應堆 (SMR)。

Hexana 團隊:Paul Gauthé、Jean-Baptiste Droin 和 Sylvain Nizou(圖片來源:CEA / L Godart)
Hexana 的目標是開發一種具有鈉冷快中子反應堆的 SMR,并集成了高溫存儲裝置。一個工廠將包括兩個這樣的反應堆(每個 400 MWt),為一個儲熱裝置供電。相鄰的轉換系統將使它能夠按需發電,并以靈活的方式與燃氣發電廠競爭,同時也可以直接向附近的能源密集型工業供熱。
CEA 表示,快中子和鈉冷反應堆“在核材料管理方面具有重大意義:它們在沒有天然鈾或濃縮鈾的情況下運行,而是使用貧化鈾和來自法國核艦隊 (MOX) 后處理燃料的钚。因此,這些反應堆將有助于能源主權和減少高水平核廢料的數量,這符合關閉核燃料循環的邏輯。
與此同時,Stellaria 旨在開發一種基于氯化物熔鹽反應堆 (MSR) 的能源系統。

Stellaria 團隊:Guillaume Campioni、Lucas Tardieu 和 Nicolas Breyton(圖片來源:CEA / L Godart)
MSRs 在低壓下使用熔融氟化物鹽作為主要冷卻劑。它們可以使用超熱中子或快中子光譜以及各種燃料運行。如今,復興 MSR 概念的大部分興趣都與使用釷(培育裂變鈾 233)有關,其中需要提供裂變材料的初始來源,例如钚 239。有許多不同的 MSR 設計概念,以及許多在商業化方面的有趣挑戰,尤其是釷。
作為主要冷卻劑的鹽,主要是鋰鈹氟化物和氟化鋰,在約 500°C 至約 1400°C 的溫度下無需加壓即可保持液態,這與在 150 個大氣壓下在約 315°C 下運行的加壓水反應堆形成鮮明對比壓力。
MSR 的主要概念是將燃料溶解在冷卻劑中作為燃料鹽,并最終在線對其進行再處理。釷、鈾和钚都會形成合適的氟化物鹽,這些鹽很容易溶解在 LiF-BeF2 (FLiBe) 混合物中,并且釷和鈾可以很容易地以氟化物形式彼此分離。短期內可能會進行批量后處理,燃料壽命為 4-7 年,燃耗高。
Stellaria 提出的反應堆將非常緊湊——尺寸為 4 立方米——并且與 Hexana 一樣,將能夠使用多種核燃料(鈾、钚、MOX、次錒系元素,甚至釷),“因此非常適合法國封閉循環的戰略”。該反應堆將產生 250 MWt。
CEA 打算為這兩家初創企業尋找核領域以外的合作伙伴,它們將能夠申請法國 2030 年呼吁的“創新核反應堆”項目:該計劃獲得 5 億歐元(5.34 億美元)的資助,其中一部分據 Maddyness報道,政府希望關閉核燃料循環。
2022 年 2 月,法國總統埃馬紐埃爾·馬克龍宣布法國核復興的時機成熟,稱應在不影響安全的情況下延長所有現有反應堆的運行,并公布了一項建造六座新 EPR2 反應堆的擬議計劃,并可選擇進一步接下來是八個 EPR2 反應堆。
此外,馬克龍表示,法國 2030 年再工業化計劃將提供 10 億歐元用于法國 Nuward 小型模塊化反應堆項目和“關閉燃料循環并減少廢物產生的創新反應堆”。他說他已經設定了一個“雄心勃勃的目標”,即到 2030 年在法國建造第一臺原型機。
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