NuScale maakt eerste boor-onderdeel voor noodkoeling van mini-kernreactor

NuScale Power, een Amerikaans bedrijf dat kleine modulaire kernreactoren (SMR's) ontwikkelt, heeft een belangrijke productiestap gezet richting commerciële bouw van zijn reactoren. Samen met MillenniTEK, een fabrikant van geavanceerde nucleaire materialen, maakte het bedrijf de eerste pellets van boor-oxide voor het noodkoelsysteem van de reactor. Het gaat om een klein maar cruciaal onderdeel dat de reactor tijdens een storing veilig moet houden, zonder tussenkomst van personeel.

Boor staat bekend om zijn vermogen om neutronen op te vangen. Neutronen zijn de deeltjes die de kettingreactie in een kernreactor in stand houden. Als het noodkoelsysteem wordt geactiveerd, lost het boor-oxide op in het koelwater van de reactor. Daardoor daalt het aantal beschikbare neutronen en komt de criticaliteit van de reactor binnen veilige grenzen. Dit proces verloopt passief: het systeem grijpt vanzelf in zodra dat nodig is, zonder actieve besturing of menselijk handelen.

Hoe werkt de veiligheidsvoorziening

NuScale's reactorontwerp, de NuScale Power Module, is een drukwaterreactor die 77 megawatt elektriciteit per module levert. Meerdere modules kunnen worden gecombineerd tot grotere centrales; de huidige configuratie van het bedrijf loopt op tot 924 megawatt, verdeeld over twaalf modules. Het principe achter een drukwaterreactor is dat water onder hoge druk wordt gebruikt om warmte uit de kern af te voeren zonder te koken. Bij een noodsituatie moet het emergency core cooling system, afgekort ECCS, die kern stabiel houden. Dit soort passief-koelsysteem is ontworpen om te werken zonder pompen, stroom of ingrijpen van operators, wat het risico op menselijke fouten tijdens een crisis verkleint.

Volgens Steve Getley, president van MillenniTEK, toont de productie van de pellets aan dat zijn bedrijf in staat is om de gespecialiseerde onderdelen te maken die nieuwe generaties kernreactoren nodig hebben. NuScale-topman John Hopkins noemt de mijlpaal een bewijs dat het bedrijf zijn technologie en toeleveringsketen klaarstoomt voor commerciële inzet op korte termijn.

Op weg naar bouw en gebruik

NuScale claimt als enige SMR-ontwikkelaar een ontwerpcertificering te hebben van de Amerikaanse kernenergietoezichthouder NRC. Het bedrijf richt zich niet alleen op elektriciteitsopwekking, maar ook op toepassingen zoals stroomvoorziening voor datacenters, stadsverwarming, drinkwaterproductie via ontzilting en de productie van waterstof. Het proces van neutronica, de wetenschap die het gedrag van neutronen in een reactor beschrijft, ligt aan de basis van zowel de energieproductie als de veiligheidssystemen zoals het boor-oxide-onderdeel.

MillenniTEK maakt technische keramische onderdelen door poeders om te zetten in vaste componenten, en ontwikkelt ook prototypes voor kleine reactoren, microreactoren en reactoren voor ruimtevaarttoepassingen. De eerste boor-oxide pellets zijn dan ook meer dan een geslaagd experiment: ze moeten aantonen dat er een herhaalbaar productieproces en een stabiele toeleveringsketen bestaat, iets wat nodig is voordat NuScale zijn reactoren daadwerkelijk aan klanten kan leveren.