伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校 (UIUC) 已通知美國(guó)核管理委員會(huì) (NRC)，它打算在其校園內(nèi)建造一個(gè)超安全核公司 (USNC) 微型模塊化反應(yīng)堆。該大學(xué)表示，提交意向書(shū)是 NRC 許可新研究和測(cè)試反應(yīng)堆設(shè)施的兩步程序的第一步。

微型模塊化反應(yīng)器設(shè)計(jì)(圖片來(lái)源：USNC)

UIUC 的 Grainger 工程學(xué)院(及其核、等離子體和放射工程系)正在與 USNC 合作，帶頭部署新的反應(yīng)堆。UIUC 和 USNC 在一份聯(lián)合聲明中表示，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在過(guò)去兩年中一直與大學(xué)和周邊社區(qū)合作;地方、州和聯(lián)邦政府;和潛在的行業(yè)合作伙伴。

他們補(bǔ)充說(shuō)：“與 NRC 將這些工作記錄在案將有助于團(tuán)隊(duì)繼續(xù)提供項(xiàng)目狀態(tài)的透明度。”

新的研究和測(cè)試反應(yīng)堆設(shè)施將為 UIUC 工作人員和學(xué)生提供一系列多樣化的研究機(jī)會(huì)：儀器和控制、多物理驗(yàn)證、反應(yīng)堆原型測(cè)試、微電網(wǎng)運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)安全、用于運(yùn)輸和儲(chǔ)能的氫氣生產(chǎn)，以及其他能源密集型、高價(jià)值產(chǎn)品。

該大學(xué)計(jì)劃使用 USNC 微型模塊化反應(yīng)堆 (MMR) 能源系統(tǒng)為其部分燃煤 Abbott 發(fā)電站重新供電，作為其綠色校園計(jì)劃的一部分，為校園建筑提供區(qū)域供熱和電力的零碳示范。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)旨在展示微反應(yīng)器系統(tǒng)如何與現(xiàn)有的化石燃料基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合，以加速現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施的脫碳。

除了支持 UIUC 的清潔能源目標(biāo)外，該微反應(yīng)器還將作為新一代核科學(xué)家、工程師和操作員的寶貴勞動(dòng)力培訓(xùn)工具。

“核能和微反應(yīng)器技術(shù)有望在建設(shè)更清潔、更可持續(xù)的未來(lái)方面發(fā)揮重要作用，”格蘭杰工程學(xué)院院長(zhǎng) Rashid Bashir 說(shuō)。“這座擬建的反應(yīng)堆延續(xù)了我們?cè)谧非蟀踩⒆兏镄院思夹g(shù)方面引領(lǐng)學(xué)術(shù)界的光榮傳統(tǒng)，并使我們能夠創(chuàng)新地培訓(xùn)和發(fā)展下一代勞動(dòng)力，以引領(lǐng)國(guó)家新經(jīng)濟(jì)。”

USNC 的 MMR 是一個(gè) 15 MW 熱、5 MW 電高溫氣冷反應(yīng)堆，它借鑒了中國(guó)、德國(guó)、日本和美國(guó)開(kāi)發(fā)的反應(yīng)堆的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。它由兩個(gè)發(fā)電廠組成：產(chǎn)生熱量的核電廠，以及將熱量轉(zhuǎn)化為電能或?yàn)楣I(yè)應(yīng)用提供工藝熱量的相鄰發(fā)電廠。USNC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，操作和維護(hù)要求最低，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)燃料儲(chǔ)存、處理或加工。MMR 在棱柱形石墨塊中使用 TRISO 燃料，并具有密封的可移動(dòng)核心。

2020 年 10 月，USNC 提議通過(guò)與愛(ài)達(dá)荷州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和 UIUC 的合作，到 2026 年在愛(ài)達(dá)荷州和伊利諾伊州的站點(diǎn)部署其 MMR。這些提案是美國(guó)能源部先進(jìn)反應(yīng)堆示范計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃旨在通過(guò)與美國(guó)工業(yè)界的成本分?jǐn)偦锇殛P(guān)系加速先進(jìn)反應(yīng)堆的示范。該計(jì)劃于去年 5 月啟動(dòng)，將提供 1.6 億美元的初始資金，用于建造兩座可在未來(lái)五到七年內(nèi)投入運(yùn)行的示范先進(jìn)反應(yīng)堆。

USNC 首席執(zhí)行官 Francesco Venneri 表示：“伊利諾伊大學(xué)為研究和教育創(chuàng)新提供了獨(dú)特的環(huán)境，并提供了以非常適合我們的微型反應(yīng)堆產(chǎn)品的規(guī)模進(jìn)行商業(yè)級(jí)實(shí)施的機(jī)會(huì)。” “我們希望許可過(guò)程非常全面，并完全按照應(yīng)有的方式向公眾審查和評(píng)論開(kāi)放。”

“這個(gè)令人印象深刻的項(xiàng)目利用了伊利諾伊大學(xué)所有相關(guān)科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新精神的多樣性，”UIUC 研究和創(chuàng)新副校長(zhǎng) Susan Martinis 說(shuō)。“我們知道，伊利諾伊州的獨(dú)創(chuàng)性將在推進(jìn)使微反應(yīng)器安全、通用且具有成本效益的技術(shù)方面發(fā)揮重要作用。”

MMR 正處于加拿大原子能有限公司位于安大略省的喬克河實(shí)驗(yàn)室園區(qū)的高級(jí)許可階段。該項(xiàng)目是 USNC 和 Ontario Power Generation 通過(guò)共同擁有的 Global First Power Limited Partnership (GFP) 開(kāi)展的一項(xiàng)合作。上個(gè)月，GFP 申請(qǐng)?jiān)趩炭撕訛?MMR 準(zhǔn)備場(chǎng)地的許可申請(qǐng)進(jìn)入了加拿大核安全委員會(huì)許可程序的技術(shù)審查階段。GFP 計(jì)劃到 2026 年建立和運(yùn)營(yíng)一個(gè) MMR 裝置。