美國能源部(DOE)阿貢國家實驗室近期宣布成功研發(fā)了一項創(chuàng)新設施——自然對流停機熱排放測試設施(NSTF)，該設施專注于評估無源安全系統(tǒng)，這一系統(tǒng)能在無電源和無操作員干預的情況下有效冷卻核反應堆，為下一代核反應堆的安全設計提供了重要數(shù)據支持。

NSTF作為真實反應堆系統(tǒng)的半比例模型，能夠模擬多種條件下的反應堆運行，加速了下一代核反應堆和安全系統(tǒng)的研發(fā)進程。這一舉措對于美國實現(xiàn)清潔能源目標具有關鍵意義，因為下一代核能是能源計劃的重要組成部分。

該設施生成的數(shù)據質量達到了國家質量保證-1(NQA-1)標準，這一高標準確保了數(shù)據的可靠性和準確性。這些數(shù)據不僅被用于驗證計算模型，還指導了新反應堆和組件的許可過程，為行業(yè)提供了寶貴的參考。

阿貢實驗室的反應堆安全測試與分析小組核工程師馬修·賈西卡表示，NSTF經過精心設計，以確保實驗現(xiàn)象能夠真實反映全尺寸反應堆的物理過程。該設施目前正專注于測試一種水基反應堆腔冷卻系統(tǒng)的無源安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用自然力(如重力和熱對流)移除反應堆中的熱量，無需任何外部能源或操作員干預。

NSTF通過模擬反應堆堆芯產生的熱量，利用強大的電加熱器加熱大型鋼板，進而驅動管道中的水流循環(huán)，實現(xiàn)熱量的自然移除。這種測試方法不僅安全環(huán)保，還能夠在多種條件下生成高質量的數(shù)據集，幫助研究人員更好地理解微小變化對衰變熱移除的影響。

自20世紀80年代建成以來，NSTF已經測試了多種反應堆技術和配置，并在2018年轉向當前的水基配置。該設施始終緊跟核工業(yè)的發(fā)展需求，不斷推動無源安全系統(tǒng)的技術創(chuàng)新和驗證工作。

“我們的設施始終在響應核工業(yè)不斷變化的需求，”賈西卡強調，“這種開放式的科學研究對于下一代核電站的發(fā)展和長期運行至關重要。”隨著NSTF的深入研究和廣泛應用，相信將為全球核能行業(yè)的安全、高效發(fā)展貢獻更多力量。