Μικρός αρθρωτός αντιδραστήρας

μικρογραφία|Διάγραμμα ενός μικρού αρθρωτού πυρηνικού αντιδραστήρα ελαφρού ύδατος (SMR)
Ένας **μικρός αρθρωτός αντιδραστήρας** ( - *SMR* ) είναι ένας τύπος πυρηνικού αντιδραστήρα σχάσης με ονομαστική ηλεκτρική ισχύ 300 MWe ή λιγότερο. Οι SMR σχεδιάζονται για να κατασκευάζονται στο εργοστάσιο και να μεταφέρονται στον χώρο εγκατάστασης ως προκατασκευασμένες μονάδες, επιτρέποντας την απλοποιημένη κατασκευή, την βελτιωμένη επεκτασιμότητα και την πιθανή ενσωμάτωση σε διαμορφώσεις πολλαπλών μονάδων. Ο όρος SMR αναφέρεται στο μέγεθος, την χωρητικότητα και την προσέγγιση αρθρωτής κατασκευής. Η τεχνολογία αντιδραστήρων και οι πυρηνικές διεργασίες μπορεί να διαφέρουν σημαντικά μεταξύ των σχεδίων. Μεταξύ των τρεχόντων σχεδίων SMR που βρίσκονται υπό ανάπτυξη, οι αντιδραστήρες πεπιεσμένου ύδατος (PWR) αντιπροσωπεύουν την πιο διαδεδομένη τεχνολογία. Ωστόσο, οι έννοιες SMR περιλαμβάνουν διάφορους τύπους αντιδραστήρων, συμπεριλαμβανομένων των μοντέλων αντιδραστήρων IV γενιάς, των θερμικών αντιδραστήρων νετρονίων, των αντιδραστήρων ταχέων νετρονίων, του τηγμένου άλατος και των μοντέλων αντιδραστήρων που ψύχονται με αέριο.

Οι εμπορικοί SMR έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν ηλεκτρική ισχύ εξόδου μόλις 5 MW<sub>e</sub> (ηλεκτρική) και έως 300 MWe ανά μονάδα. Οι SMR μπορούν επίσης να σχεδιαστούν αποκλειστικά για αφαλάτωση ή θέρμανση εγκαταστάσεων και όχι για ηλεκτρική ενέργεια. Αυτοί οι SMR μετρώνται σε θερμικά μεγαβάτ MW<sub>t</sub>. Πολλά σχέδια SMR βασίζονται σε ένα αρθρωτό σύστημα, επιτρέποντας στους πελάτες να προσθέτουν απλώς μονάδες για να επιτύχουν την επιθυμητή ηλεκτρική ισχύ.

Αντιδραστήρες παρόμοιου μεγέθους έχουν χρησιμοποιηθεί για στρατιωτική χρήση από τη δεκαετία του 1950 για πυρηνική θαλάσσια πρόωση.  Η θερμική ισχύς του μεγαλύτερου ναυτικού αντιδραστήρα από το 2025 εκτιμάται σε 700&nbsp;MW t (ο αντιδραστήρας A1B ), παρόμοια σε χωρητικότητα με ορισμένα μεγάλα σχέδια SMR. Μεταξύ 1954 και 1977, ο Στρατός των ΗΠΑ πειραματίστηκε με την τροφοδοσία στρατιωτικών εγκαταστάσεων με μικρούς χερσαίους αντιδραστήρες κατά τη διάρκεια του Προγράμματος Πυρηνικής Ενέργειας του Στρατού, αλλά ποτέ δεν εφάρμοσε την αρθρωτή επεκτασιμότητα και τα προηγμένα σχέδια ασφάλειας που χρησιμοποιούνται με τους SMR. Παρόλα αυτά, οι ναυτικοί πυρηνικοί αντιδραστήρες έχουν εξαιρετικό ιστορικό ασφάλειας. Σύμφωνα με δημόσιες πληροφορίες, το πρόγραμμα Ναυτικών Αντιδραστήρων του Ναυτικού των ΗΠΑ δεν έχει ποτέ υποστεί τήξη ή απελευθέρωση ραδιενέργειας κατά τη διάρκεια των 60 ετών υπηρεσίας του. Το 2003, ο Ναύαρχος Φρανκ Μπόουμαν υποστήριξε τον ισχυρισμό του Ναυτικού καταθέτοντας ότι δεν έχει συμβεί ποτέ τέτοιο ατύχημα.

Ωστόσο, οι στρατιωτικοί μικροί αντιδραστήρες διαφέρουν αρκετά από τους εμπορικούς σχεδιασμούς SMR. Ο στρατός, ειδικά για την ναυτική πρόωση, ιστορικά βασιζόταν σε ουράνιο υψηλού εμπλουτισμού (HEU) για την τροφοδοσία των αντιδραστήρων του και όχι στο καύσιμο ουράνιου χαμηλού εμπλουτισμού (LEU) που χρησιμοποιείται από σχεδόν όλους τους πολιτικούς αντιδραστήρες ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων πολλών προτεινόμενων SMR. Αυτό συμβαίνει επειδή οι υποβρύχιοι αντιδραστήρες έχουν σοβαρούς περιορισμούς χώρου και απαιτούν υψηλότερη πυκνότητα ισχύος από τους πολιτικούς αντιδραστήρες. Πολλοί ναυτικοί αντιδραστήρες λειτουργούν επίσης για πάνω από μια δεκαετία ή και περισσότερο χωρίς ανεφοδιασμό.

Υπάρχει έντονο ενδιαφέρον από εταιρείες τεχνολογίας για τη χρήση SMRs για την τροφοδοσία κέντρων δεδομένων .

Οι αρθρωτοί αντιδραστήρες αναμένεται να μειώσουν την κατασκευή επί τόπου και να αυξήσουν την απόδοση συγκράτησης. Αυτοί οι αντιδραστήρες αναμένεται επίσης να ενισχύσουν την ασφάλεια μέσω συστημάτων παθητικής ασφάλειας που λειτουργούν χωρίς εξωτερική ενέργεια ή ανθρώπινη παρέμβαση σε σενάρια έκτακτης ανάγκης, αν και αυτό δεν αφορά μόνο τους SMR, αλλά μάλλον αποτελεί χαρακτηριστικό των περισσότερων σύγχρονων σχεδίων αντιδραστήρων. Υποστηρίζεται επίσης ότι οι SMR έχουν χαμηλότερο κόστος στελέχωσης των σταθμών παραγωγής ενέργειας, καθώς η λειτουργία τους είναι αρκετά απλή, και υποστηρίζεται ότι έχουν την ικανότητα να παρακάμπτουν τα οικονομικά εμπόδια και τα εμπόδια ασφαλείας που εμποδίζουν την κατασκευή συμβατικών αντιδραστήρων.

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον (OSU), με επικεφαλής τον José N. Reyes Jr., εφηύραν τον πρώτο εμπορικό SMR το 2007. Τα πρωτότυπα ερευνητικών και σχεδιαστικών στοιχείων τους αποτέλεσαν τη βάση για τον σχεδιασμό του εμπορικού SMR της NuScale Power . Η NuScale και το OSU ανέπτυξαν τον πρώτο πρωτότυπο SMR πλήρους κλίμακας το 2013, και η NuScale έλαβε την πρώτη έγκριση Πιστοποίησης Σχεδιασμού από την Επιτροπή Πυρηνικής Ρύθμισης (NRC) για έναν εμπορικό SMR στις Ηνωμένες Πολιτείες το 2022. Το 2025, δύο ακόμη SMR NuScale, οι VOYGR-4 και VOYGR-6, έλαβαν την έγκριση της NRC.

## Παραπομπές



## Εξωτερικοί σύνδεσμοι
* 
* 
* 
* 
* DOE Office of Nuclear Energy
* American Nuclear Regulatory Commission
* World Nuclear Association
* American Nuclear Society
* International Atomic Energy Agency
* Overview and Status of SMRs Being Developed in the United States Archived 28 March 2014 at the Wayback Machine