Klimaat & energie › SMR's & next-gen kernenergie
Westinghouse test compacte kernreactor eVinci bij recordtemperatuur
Westinghouse heeft zijn eVinci-microreactor opnieuw getest bij extreem hoge temperaturen. Op 3 september bereikte de reactor criticaliteit bij 1.225 graden Fahrenheit, gevolgd door een meting bij een piektemperatuur van 1.852 graden. Het is de heetste test in zijn soort ooit uitgevoerd op de Amerikaanse testlocatie in Nevada.
Het Amerikaanse techbedrijf Westinghouse Electric Company heeft een belangrijke testfase doorlopen met zijn nieuwe kernreactor: de eVinci. Deze compacte microreactor is ontworpen zonder pompen en moet ooit stroom leveren op afgelegen plekken, bij defensie-installaties en zelfs tijdens ruimtemissies. Op 3 september voerden ingenieurs een test uit op het National Criticality Experiments Research Center (NCERC) in Nevada, een faciliteit van de Amerikaanse National Nuclear Security Administration. Los Alamos National Laboratory en de Nevada National Security Site ondersteunden het onderzoek.
Wat is criticaliteit precies?
De reactor bereikte tijdens de test criticaliteit bij een temperatuur van 1.225 graden Fahrenheit, omgerekend zo'n 663 graden Celsius. Criticaliteit betekent dat de kernreactie zichzelf in stand houdt: er ontstaat een stabiele kettingreactie zonder dat de reactor voortdurend extra brandstof of ingrepen nodig heeft. Daarna voerden de onderzoekers een zogeheten subkritische reactiviteitsmeting uit, ditmaal bij een piekkerntemperatuur van 1.852 graden Fahrenheit (ruim 1.011 graden Celsius). Volgens Westinghouse is dat de hoogste temperatuur ooit gemeten bij dit type experiment op de NCERC-locatie. De metingen geven onderzoekers gedetailleerde gegevens over hoe de reactor zich gedraagt naarmate de temperatuur oploopt richting de uiteindelijke bedrijfsomstandigheden.
Geen pompen, wel warmtepijpen
De eVinci-reactor onderscheidt zich door zijn ongebruikelijke koelmethode. In plaats van de pompen die grotere kerncentrales gebruiken, zet deze warmtepijpreactor warmte om via zogeheten heat pipes: afgesloten buizen die warmte efficiënt afvoeren zonder bewegende onderdelen. Dat maakt het ontwerp compacter en minder gevoelig voor storingen. Als brandstof gebruikt de reactor TRISO-splijtstof, kleine korrels met meerdere beschermlagen die extreem hittebestendig zijn, ingebed in een grafietkern. Westinghouse claimt dat de reactor uiteindelijk acht jaar onafgebroken stroom kan leveren zonder bijtanken. Dat is nog niet aangetoond in een commerciële centrale, maar blijft wel het uitgangspunt van het ontwerp.
Bouwen, testen, leren
De test in Nevada maakt deel uit van wat Westinghouse een build-test-learn-traject noemt: telkens opnieuw bouwen, testen en de meetresultaten vergelijken met de voorspellingen uit reactormodellen. Zo ontdekken ingenieurs waar hun simulaties bijgesteld moeten worden voordat de kennis wordt toegepast op prototypes. Topman Dan Sumner van Westinghouse zei dat de teams in hoog tempo bouwen, testen en verbeteren aan geavanceerde nucleaire technologie. Ook de Amerikaanse overheid reageerde positief: Chimi Zacot, waarnemend plaatsvervangend assistent-secretaris voor kernenergie, noemde het project een voorbeeld van Amerikaanse vooruitgang op nucleair gebied. De test zelf is geen commerciële ingebruikname, maar levert wel waardevolle data op uit een omgeving die dicht bij de uiteindelijke bedrijfstemperatuur van de reactor komt.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Deze test brengt compacte kernreactoren die overal inzetbaar zijn, van poolstations tot ruimtemissies, weer een stap dichterbij. Doordat de metingen bij extreme temperaturen kloppen met de voorspellingen, kunnen ingenieurs sneller vertrouwen krijgen in het ontwerp voordat het naar echte toepassingen gaat. Het laat ook zien hoe de VS actief investeert in kleine, pompvrije kernenergie als aanvulling op traditionele centrales.
- Criticaliteit
- De toestand waarin een kernreactie zichzelf in stand houdt zonder extra ingrepen van buitenaf.
- Microreactor
- Een zeer compacte kernreactor die veel minder vermogen levert dan een traditionele centrale en geschikt is voor kleinschalige of afgelegen toepassingen.
- Warmtepijp (heat pipe)
- Een afgesloten buis zonder bewegende delen die warmte efficiënt van de ene naar de andere plek transporteert, hier gebruikt in plaats van pompen.
- TRISO-splijtstof
- Kernbrandstof in de vorm van kleine korrels met meerdere beschermende lagen, bestand tegen extreem hoge temperaturen.
- Subkritische reactiviteitsmeting
- Een meting van de reactiviteit van een reactor terwijl deze net onder het punt van een zelfstandige kettingreactie blijft.
- Grafietkern
- Het centrale onderdeel van de reactor, gemaakt van grafiet, waarin de splijtstof is ingebed.
- Build-test-learn
- Een ontwikkelmethode waarbij telkens gebouwd, getest en geleerd wordt om het ontwerp stapsgewijs te verbeteren.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
