Sıvı florür toryum reaktörü
Olumsuz yanları

LFTR'ler bugünkü ticari güç reaktörlerinden tamamen farklıdır. Bu farklılıklar birtakım tasarım zorlukları ve olumsuz denge unsurları yaratır:
Hala çok gelişmesi gerekmektedir - ARE ve MSRE deneysel reaktörleri 1960'larda inşa edilmiş olmasına rağmen, LFTR'ler için hâlâ çok daha fazla gelişmesi gerekmektedir. Bu, kimyasal ayrışma (edilgen), acil soğutma, trityum bariyeri, uzaktan çalıştırılan bakım, büyük ölçekli Li-7 üretimi, yüksek sıcaklık güç döngüsü ve daha dayanıklı malzemelerden daha fazlasını içermektedir.
Mothballed teknolojisi - Aslında sadece birkaç MSR inşa edilmiştir. Bu deneysel reaktörler 40 yıldan fazla bir süre önce inşa edilmişti. Bu, bazı teknologların,[kim?] konsepti eleştirel olarak değerlendirmenin zor olduğunu söylemelerine neden olmaktadır.[kaynak belirtilmeli]
Başlangıç yakıtı - Çıkarılmış uranyumdan farklı olarak çıkarılmış toryumun fissil izotopu yoktur. Toryum reaktörleri, bölünebilir uranyum-233'ü toryumdan üretir, ancak ilk başlatımda az miktarda bölünebilir malzeme gerektirir. Bu malzemenin bulunurluğu nispeten düşüktür. Bu, kısa sürede reaktörlerin nasıl başlatılacağı sorununu ortaya çıkarmaktadır. Bir seçenek: günümüzde katı yakıtlı reaktörlerde U-233 üretmek ve daha sonra katı atıktan yeniden üretmektir. Bir LFTR, diğer fisyon izotopları, zenginleştirilmiş uranyum veya plütonyum reaktörlerden veya devre dışı bırakılmış bombalardan da başlatılabilir. Zenginleştirilmiş uranyum ile başlatılması için yüksek zenginleştirme gerekmektedir. Devredışı bırakılmış uranyum bombaları yeterince zenginleştirilmiş madde içerir, ancak miktarları pek çok LFTR'yi başlatmaya yetecek kadar çok yakıt hammaddesi içermemektedir. Plütonyum florürün lantanit fisyon ürünlerinden ayrılması işlemi zordur. İkili akışkan bir reaktör için bir seçenek, yakıt tuzunda plütonyum veya zenginleştirilmiş uranyum ile çalışmak, örtüde U-233 üremek ve çekirdeğe geri göndermek yerine saklamaktır. Bunun yerine, bugünkü katı yakıt reaktörlerine benzer zincir reaksiyonunu sürdürmek için plütonyum veya zenginleştirilmiş uranyum eklenmelidir. Yeterli U-233 yetiştirildiğinde, yakıtları yeni yakıtla değiştirilir ve U-233 yeni başlatımlar için saklanır. Bir dönüştürücü olarak çalışan bir tekil akışkan reaktör için de benzer bir seçenek mevcuttur. Böyle bir reaktör, çalışırken yakıtı yeniden işleyemez. Bunun yerine, reaktör plütonyum üzerinde başlayacak ve toryum verimli hammadde olacak ve plütonyum eklenecektir. En sonunda plütonyum yanar ve U-233 situda üretilir. Reaktör yakıt ömrünün sonunda, harcanmış yakıt tuzu, yeni LFTR'leri başlatabilmek için yetiştirilen U-233'ü geri kazanmak için tekrar işlenebilir.
Tuzları dondurma - Florürlü tuz karışımlarının erime noktası 300 ila 600 °C (572 ila 1,112 °F) arasındadır. Tuzlar, özellikle de berilyum florürlü olanlar, donma noktalarına yakın çok yapışkandırlar (viscous). Bu, muhafaza ve ısı değiştiricilerinde dikkatli tasarım ve donma koruması gerektirir. Normal çalışmada, geçişler sırasında ve uzun süreli aksama süresince donma önlenmelidir. Birincil döngü tuzu, gerekli sıcaklığın korunmasına yardımcı olan bozunum ısı üreten fisyon ürünlerini içerir. MSBR için ORNL, tüm reaktör odasını (sıcak hücrenin) yüksek sıcaklıkta tutulmasını planlamıştı. Bu, tüm borularda özel elektrikli ısıtıcı hatlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırdı ve birincil döngü bileşenlerini daha fazla ısıttı. Erimiş tuzla soğutmalı katı yakıtlı reaktörler için geliştirilen bir "sıvı fırın" tasarımı, tüm birincil halkayı içeren ayrı bir tampon tuz havuzu kullanmaktadır. Yüksek ısı hacmi ve tampon tuzunun önemli yoğunluğundan dolayı, tampon tuzu yakıt tuzunun donmasını önler ve edilgen bozunma ısı soğutma sistemine katılır, radyasyon koruması sağlar ve birincil döngü bileşenleri üzerindeki yük ağırlıklı gerilmeleri azaltır. Bu tasarım LFTR'ler için de uygulanabilir.[kaynak belirtilmeli]
Berilyum toksisitesi - Önerilen tuz karışımı FLiBe, insanlar için toksik olan büyük miktarda berilyum içermektedir (fisyon ürünleri ve diğer radyoaktif maddeler kadar toksik olmamasına rağmen). Birincil soğutma halkalarındaki tuz, berilyum zehirlenmesini önlemek için çalışanlardan ve çevreden yalıtılmalıdır. Bu düzenli olarak endüstride yapılır. Bu sanayi deneyimine dayanarak, berilyum emniyetinin katma maliyetinin sadece 0,12 $/MWh'ye mâl olması beklenmektedir. Başlatma işleminden sonra, birincil yakıt tuzundaki fisyon işlemi, yüksek gama ve nötron radyasyon alanına sahip yüksek radyoaktif fisyon ürünleri üretir. Dolayısıyla etkili bir koruma birincil öncelikliliktir. Bunun yerine, Fransız LFTR tasarımı "TMSR"'nin seçtiği gibi berilyum içermeyen lityum florür-toryum florür ötektik kullanarak çalıştırma mümkündür. Bu, biraz daha yüksek bir erime noktasına doğru değişimi tetikler, ancak basitliğin ek üstünlükleri de vardır (yeniden işleme sistemlerinde BeF2'yi önleme); bunlar plütonyum-triflorür için artan çözünürlük, azalan trityum üretimi (berilyum lityum-6 üretir ve bu da trityum üretir) ve gelişmiş ısı transferi (BeF2 tuz karışımının yarı sıvılığını (viscosity) arttırır) gibi. Sodyum, rubidyum ve zirkonyum florürleri gibi başka çözücüler gelişmede ticarette daha düşük erime noktalarına izin verirler.
Geciken nötronların kaybı - Tahmin edilebilir şekilde denetlenebilmesi için nükleer reaktörlerde gecikmeli nötronlara güven vardır. Zincir reaksiyonunu sürdürmek için fisyon ürünü bozunumundan yavaş yavaş gelişen nötronlara ihtiyaç duyulur. Geciken nötronlar yavaşça evrimleştiği için reaktör çok daha iyi kontrol edilebilir hale gelir. Bir LFTR'de, ısı değiştiricisindeki ve borulardaki fisyon ürünlerinin varlığı, bu gecikmeli nötronların bir kısmının da kaybolduğu anlamına gelir. Çekirdeğin kritik zincir reaksiyonuna katılmazlar; bu da, reaktörün akış, güç vb. değişiklikleri sırasında daha az yavaş davranıldığı anlamına gelir. Geciken nötronların yaklaşık yarısına kadarının kaybedilebilirliği olasıdır. Uygulamada, ısı değiştiricisinin kompakt olması gerektiği anlamına gelir; böylece çekirdeğin dışındaki hacim olabildiğince küçük tutulmuş olur. Çekirdek ne kadar yoğun (daha yüksek güç yoğunluğu) ise, bu konunun önemi o kadar önemlidir. Isı değiştiricilerinde çekirdeğin dışında daha fazla yakıt olması da, reaktörü başlatmak için pahalı fisil yakıtının daha fazlasına ihtiyaç duyulduğu anlamına gelir. Bu, oldukça küçük bir ısı değiştiricisini (eşanjör) bir LFTR için önemli bir tasarım gereksinimi haline getirir.[kaynak belirtilmeli]
Atık yönetimi - Radyoaktif atığın yaklaşık %83'ünde saatler içinde ya da gün içinde bir yarılanma ömrü vardır, geriye kalan %17'si arka plan düzeylerine erişmek için jeolojik olarak istikrarlı bir şekilde hapsedilmeleri için 300 yıllık depolama gerektirir. Florür biçimindeki fisyon ürünlerinden bazıları suda çok çözünür olduğundan florürler uzun vadeli depolamaya daha az uygundur. Örneğin, sezyum florür suda çok yüksek bir çözünürlüğe sahiptir. Uzun süreli saklama için, cam gibi bir çözünmeyen bir biçime dönüştürülmesi istenebilir.[kaynak belirtilmeli]
Belirsiz kullanım dışılık masrafları - Erimiş Tuz Reaktörü Deneyi'nin temizlenmesi küçük bir 8 MW (inci) birim için 130 milyon dolar civarındaydı. Yüksek maliyetin büyük kısmı, ORNL'nin kusur ve saklamamış olduğu depoda soğuk yakıt tuzundan florin ve uranyum hekzaflorürün beklenmedik şekilde evrimleşmesinden kaynaklanmıştır, ancak bu şimdi MSR tasarımında dikkate alınmıştır. Ayrıca, işletme dışı bırakma masrafları, önceki tecrübelere dayanarak tesis boyutuyla kuvvetli bir şekilde ölçeklendirilmez ve maliyetler, tesis ömrünün sonunda ortaya çıkmaktadır; bu nedenle, bir kilovat için belirli bir ücret yeterli olmaktadır. Örneğin, bir GWe'lik reaktör fabrikası, 40 yıllık ömrü boyunca 300 milyar kWh elektrik üretmekte; bu nedenle, 0,001 $/kWh kullanım dışılık ücreti, tesis ömrünün sonunda 300 milyon dolar artı değer oluşturmaktadır.
Soy metal birikimi - Soy metaller gibi bazı radyoaktif fisyon ürünleri, borular üzerine çöker. Nikel-yün sünger kartuşları gibi yeni materyaller, yığılmayı önlemek, soy metalleri filtrelemek ve tuzak oluşturmak için geliştirilmelidir.
Sınırlı grafit ömrü - Özlü tasarımların grafit ılımlayıcısı (graphite moderator) ve yakıt/üreme döngüsü ayırıcısı için sınırlı bir ömrü vardır. Hızlı nötronların etkisi altında, grafit önce büzülür, daha sonra çok zayıflayıp, çatlayarak mekanik problem yaratana ve grafitin reaksiyonu zehirlemek için yeterli fisyon ürünlerini emmesine neden olana kadar sınırsız olarak genişler. 1960'taki ikili akışkan tasarımı, dört yıllık bir grafit değiştirme devresi geçirmişti. Grafitin kapalı borudan çıkarılması tek akışkan bir tasarıma geçmek için büyük bir teşvik oldu. Bu büyük orta bölümün değiştirilmesi, uzaktan çalıştırılan ekipman gerektirmektedir. MSR tasarımları bu değiştirmeyi ayarlamalıdır. Erimiş tuz reaktörlerinde hemen hemen tüm yakıt ve fisyon ürünleri bir hazneye boru ile bağlanabilir. Fisyon ürünlerinin yüzde birinin yalnızca bir kısmı grafitte son bulur ve başta fisyon ürünleri grafitle çarpışarak oluşur. Bu, grafit yüzeyi radyoaktif hale getirir ve en azından yüzey tabakasının geri dönüştürülmesi/uzaklaştırılması olmadan, oldukça büyük bir atık akışı oluşturur. Yüzey tabakasının çıkarılması ve geri kalan grafitin geri dönüşümü bu sorunu çözecektir. Nükleer ılımlayıcı grafitinin geri dönüşümü veya atılması için çeşitli teknikler mevcuttur. Grafit düşük sıcaklıklarda dingin ve hareketsizdir, bu nedenle gerekirse kolayca depolanabilir veya gömülebilir. En az bir tasarım, tuz içinde yüzen, gazı çeken grafit topları (çakıl taşları) kullanmış; reaktörü kapatmadan sürekli olarak çıkarıp denetleyebilmiştir. Güç yoğunluğunun azaltılması grafit ömrünü uzatır. Kıyasla, katı yakıtlı reaktörler, her 12 ila 24 ayda, yüksek radyoaktif fisyon ürünlerini de içeren yakıt elementlerinin 1/3'ünü değiştirir. Bu, koruyucu ve soğutucu bir su tabakası altında rutin olarak yapılır.
Grafite bağlı pozitif reaksiyon geribildirimi - Grafit ısıtıldığında U-233 fisyonunu artırarak istenmeyen olumlu bir geri bildirime neden olur. LFTR tasarımı belirli grafit ve tuz kombinasyonlarından ve bazı çekirdek geometrilerinden kaçınmalıdır. Eğer bu problem, yeterli grafit ve dolayısıyla iyi derecede ısıl hale getirilmiş bir spektrum kullanılarak ele alınırsa, başabaşlık yeteneğine ulaşmak zordur. Çok az grafit kullanmanın veya hiç grafit kullanmamanın ötekisi daha hızlı bir nötron spektrumuna neden olur. Bu, geniş bir bölünebilir envanter ve radyasyon hasar artışı gerektirir.
Sınırlı plütonyum çözünebilirliği - Plütonyum, amerikyum ve koryum florürleri, üç florin atomuna bağlı oldukları anlamına gelir (PuF3, AmF3, CmF3). Bu gibi triflorürler FLiBe taşıyıcı tuzunda sınırlı bir çözünebilirliğe sahiptirler. Bu, özellikle küçük birincil tuz stokunu kullanan özlü bir tasarım için devreye almayı zorlaştırmaktadır. Tabii ki, plütonyum taşıyan atıkları başlangıç sürecinden uzak tutmak bunda daha da iyi bir çözümdür, bu da bir sorun teşkil etmemektedir. Çözünürlük, berilyum florürün daha az veya hiç kullanılmayarak (triflorürler için çözünürlüğü yoktur) veya daha yüksek bir sıcaklıkta çalıştırılarak arttırılabilir[kaynak belirtilmeli] (çoğu diğer sıvılardaki gibi, çözünürlük sıcaklık ile yükselir). Bir ısıl tayf (thermal spectrum), daha düşük güç yoğunluğundaki çekirdeğin plütonyum çözünürlüğü ile ilgili bir soruna neden olmaz.
Yeniden işleme tabi tutulan çoğalma riski - Etkili yeniden işleme bir çoğalma tehlikesi taşır. LFTR'lerde diğer reaktörlerden gelen plütonyumda kullanılabilir. Bununla birlikte, yukarıda belirtildiği gibi, plütonyum kimyasal olarak toryumdan ayrıştırılamamakta ve plütonyum, bol miktarda toryumda seyreltilmiş halde bombalarda kullanılamamaktadır. Buna ek olarak, toryum yakıt döngüsü tarafından üretilen plütonyum, çoğunlukla, Pu-238, yüksek derecede doğal nötronlar ve bozunma ısısı üretmekte ve böylece bu izotopla bir fisyon bombası oluşturmak imkânsız hale getirilmektedir ve çok küçük yüzdeleri bile içeren yakıt oluşturmak son derece zordur. Isı üretim hızı 567 W/kg olan bu maddenin, bomba çekirdeği sürekli olarak birkaç kilovatsa ısı üreteceği anlamına gelir. Tek soğutma yolu, zayıf iletken olan çevreleyen yüksek patlayıcı katmanlar aracılığıyla iletimle sağlanır. Bu, düzene zarar verecek kadar yönetilemeyen yüksek sıcaklıklar yaratır. 1204 kBq/g doğal fisyon hızı, Pu-240'ın iki katına çıkmaktadır. Bu izotopun çok küçük yüzdeleri bile, patlamadan çok "başarımsızlık"a (Fizzle) neden olan zincir reaksiyonu başlatan doğal fisyondan kaynaklanan nötronlara bağlı olarak "patlama öncesi" ile bomba verimini önemli ölçüde azaltacaktır. Yeniden işleme, tamamen kapalı ve içerdiği sıcak hücrelerde otomatik iletim gerektirir ve bu da saptırmayı zorlaştırır. PUREX gibi bugünkü ekstraksiyon yöntemlerine kıyasla, Yüksek ısıl işlem/piro işlemlere (Pyroprocessing) erişilemez ve çoğunlukla büyük miktarda fisyon ürünü bulaşması olan saf olmayan bölünebilir materyal üretir. Bu otomatikleştirilmiş bir sistem için bir sorun değilken, proliferatörler için ciddi zorluklar ortaya koymaktadır.[kaynak belirtilmeli]
Protaktinyum ayrımından kaynaklanan çoğalma riski - Özlü tasarımlar, yalnızca protaktinyumun hızla ayrılması, çoğalma riski nedeniyle üreyebilir; çünkü bu olası olarak yüksek saflıkta U-233'e erişim sağlar. Bu reaktörlerin 233-U'su, yüksek derecede bir gama ışınımı vericisi olan 232-U ile kirlenmiş (contaminated) olacak ve koruyucu nitelikte bir sıcak zenginleştirme tesisi gerektirirken, silah sınıfı materyallerin olası bir yolu olarak zordur. Bu nedenle ticari güç reaktörleri ayrılmadan tasarlanmalıdır. Uygulamada, bu, yetiştirme veya düşük güç yoğunluğunda çalışma anlamına gelir. İkili akışkan tasarım, daha büyük bir örtü ile çalışabilir ve yüksek güç yoğunluğundaki çekirdeği (hiçbir toryum ve dolayısıyla hiçbir protaktinyum içermez) tutabilir.[kaynak belirtilmeli] Bununla birlikte, bir grup nükleer mühendis, "Nature"'da (2012) protaktinyum yolunun uygulanabilir olduğunu ve bu toryumun "önerilen olduğu kadar iyi olmadığını..." savunuyor.
Neptünyum-237 hızının artışı - Bir florinatör kullanan tasarımlarda, Np-237 gaz halindeki heksaflorür olarak uranyum ile birlikte görülür ve katı fluorür pelet emilme yatakları kullanılarak kolayca ayrılabilir. Hiçbir ülke böylesine bir bomba üretmedi, ancak Np-237'nin önemli hızlı fisyon kesiti ve düşük kritik kütlesi imkânı ima ediliyordu. Np-237 reaktörde tutulduğunda kısa ömürlü Pu-238'e dönüşür. Tüm reaktörler, yüksek (mono) izotopik kalitede daima bulunabilen ve kimyasal olarak kolayca ekstrakte edilen önemli miktarda neptunyum üretirler.
Lityum-6'dan nötron zehirlenmesi ve trityum üretimi - Lityum-6 güçlü bir nötron zehiridir; LiF'yi %7.5 lityum-6 içeriğiyle doğal lityum ile kullanmak, reaktörlerin çalışmasını engeller. Çekirdekteki yüksek nötron yoğunluğu dönüştürme ile lityum-6 ve trityum'a dönüşür ve bu bozulmayı önlemek için gerekli olan nötronların kaybedilmesine yol açar. Trityum, kimyasal olarak sıradan hidrojene neredeyse benzeyen bir radyoaktif hidrojen izotopudur. MSR'de, trityum oldukça taşınabilirdir, çünkü elementel biçiminde metaller yoluyla yüksek sıcaklıkta hızla dağılır. Lityum, izotopik olarak lityum-7 bakımından zenginleştirilmişse ve izotop ayrım seviyesi yeterince yüksekse (%99,995 lityum-7), üretilen trityum miktarı, 1 GWe'lik bir reaktör için yılda yalnızca birkaç yüz gramdır. Trityumun bu kadar küçük miktarı çoğunlukla lityum-7-trityum reaksiyonundan ve ilk olarak trityum üreten lityum-6'ya geçerek dolaylı olarak trityum üretebilen berilyumdan gelir. Bir lityum tuzu kullanan LFTR tasarımları, lityum-7 izotopunu seçer. MSRE'de lityum-6, izotopik zenginleştirme yoluyla yakıt tuzundan başarılı bir şekilde ayrıştırılmıştır. Lityum-7, lityum-6'dan en az %16 daha ağır olduğundan ve en yaygın izotop olduğundan, lityum-6, çıkarmak için nispeten daha kolay ve ucuzdur. Lityumun vakumda damıtılması, her evre için %8'e kadar verimlilik sağlar ve bir vakum odasında sadece ısıtılmayı gerektirir. Ancak, 90,000'de yaklaşık bir fisyon, helyum-6 üretir ve bu da lityum-6'ya ve 12.500'de bir fisyona dönüşerek doğrudan bir trityum atomu üretir (tüm reaktör türlerinde). Elverişli MAR'ler, genellikle helyum gibi kuru bir atıl gaz örtüsü altında çalışırlar. LFTR'ler, CANDU reaktörlerinde olduğu gibi suda fazla seyreltilmediğinden, trityumun geri kazanılması için iyi bir imkân sunar. Trityumu titanyumla hidrolize etmek, sodyum fluoroborat ya da erimiş nitrat tuzu gibi daha az hareketli (fakat hala uçucu) şekillere oksitlemek veya onu türbin güç döngüsü gazında yakalamak ve onu bakır oksit peletlerini kullanarak oksijeni gidermek gibi çeşitli yöntemler mevcuttur. ORNL, kalan trityumun kimyasal olarak tuzaklanarak ikincil soğutucu akışkanından türbin güç döngüsüne yayılmak yerine uzaklaştırılabilmesi için ikincil bir döngü soğutma sistemi geliştirdi. ORNL, kalan trityumun kimyasal olarak tuzaklanarak ikincil soğutucu akışkanından türbin güç döngüsüne yayılmak yerine uzaklaştırılabilmesi için ikincil bir döngü soğutma sistemi geliştirdi. ORNL, bunun trityum emisyonlarını kabul edilebilir seviyelere düşüreceğini hesapladı.
Tellürden Korozyon - Reaktör, az miktarda bir tellür fisyon ürünü üretir. MSRE'de bu, özel nikel alaşımının Hastelloy-N parçacık sınırlarında küçük miktarlarda korozyona neden olmuştu. Metalurjik çalışmalar, Hastelloy-N alaşımına %1-2 niyobyum ilavesinin, tellür ile korozyon direncini arttırdığını göstermiştir. UF4/UF3 oranını 60'ın altında tutmak, yakıt tuzunu hafif düşürerek paslanmayı azaltır. MSRE'de sürekli akan yakıt tuzu ile pompa kabının içindeki kafes içine batırılmış bir berilyum metal çubuk temas etmişti. Bu, tuzda flor sıkıntısı yarattı, tellürü daha girişken (elementel) bir şekle indirgedi. Bu yöntem, genel olarak korozyonun azaltılmasında da etkili olmaktadır, çünkü fisyon işlemi, aksi takdirde yapısal metallere hücum eden daha fazla flor atomu üretir.
Nikel alaşımlarına radyasyon hasarı - Temel Hastelloy-N alaşımının nötron radyasyonu ile zayıf olduğu tespit edildi. Nötronlar helyum oluşturmak için nikel ile reaksiyona girmektedir. Bu helyum gazı, alaşımın belirli noktalarında yoğunlaştı ve burada gerilmeler arttı. ORNL, Hastelloy N'ye %1-2 titanyum veya niyobyum ekleyerek bu sorun üzerine eğilmiş, bu, alaşımın iç yapısını değiştirerek helyumun iyi dağıtılmasını sağlamıştır. Bu stres rahatladı ve alaşımın önemli nötron akışına dayanmasına izin verdi. Bununla birlikte en yüksek sıcaklık yaklaşık 650 °C ile sınırlıdır. Diğer alaşımların geliştirilmesi gerekebilir. Tuz içeren dış kap duvarını nötron hasarından etkili bir şekilde korumak için bor karbür gibi nötronik korumaya gereksinim olabilir.
Uzun süreli yakıt tuzu depolama - Florür yakıtı tuzları, onlarca yıl içinde katı biçimde depolanırsa, radyasyon aşındırıcı flor gazının ve uranyum hekzaflorür'ün salınmasına neden olabilir. Tuzların boşaltılması, atıkların uzun süre kapatılmadan önce çıkarılması ve 100 santigrat derecenin üzerinde depolanması gerekir. Florürler uzun süreli depolama için daha az uygundur çünkü çözünmeyen borosilikat camda camlaşmış olmadıkça bazıları suda yüksek çözünürlüğe sahiptir.
İş modeli - Günümüzün katı yakıtlı reaktör üreticileri yakıt imalatı ile uzun vadeli gelir sağlamaktadırlar. Üretmek ve satmak için herhangi bir yakıt olmaksızın, bir LFTR'de farklı bir iş modeli benimsenmektedir. Bu, geçerli bir iş yapmak için giriş maliyetleri üzerinde önemli bir engel olacaktır. Mevcut altyapı ve parça tedarikçileri, su soğutmalı reaktörlere yöneliktir. Toryum pazarı ve toryum madenciliği küçüktür, dolayısıyla gerekli olan önemli altyapı henüz mevcut değildir. Düzenleyici kuruluşlar, toryum reaktörlerini düzenleyen daha az tecrübeye sahip olup, gecikmeler için potansiyel yaratmaktadırlar.
Enerji döngüsünün geliştirilmesi - En yüksek verimlilik için büyük bir helyum veya süperkritik karbondioksit türbininin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu gaz çevrimleri, ergimiş tuz yakıtlı veya eritilmiş tuz soğutmalı reaktörler ile kullanım için çok sayıda olası üstünlük sunar. Bu kapalı gaz çevrimleri, ticari türbin-üreteç seti için tasarım zorlukları ve mühendislik ölçeklendirme çalışmaları ile karşı karşıyadır. Temel bir süperkritik buhar türbini, verimlilik açısından küçük bir olumsuzluk ile kullanılabilir (MSBR'nin net verimliliği, 1970'lerden kalma eski bir buhar türbini kullanılarak yaklaşık %44 olacak şekilde tasarlanmıştır). Buhar üreteci için eritilmiş bir tuzun halen geliştirilmesi gerekecektir. Şu anda, ergimiş nitrat tuzlu buhar üreteçleri, İspanya'daki Andasol gibi konsantre güneş termik santrallerinde kullanılmaktadır. Böyle bir üreteç, üçüncül dolaşım döngüsü olarak bir MSR için kullanılabilir; burada, birincil ve ikincil ısı değiştiricisinden dağınık olarak herhangi bir trityum da yakalanır.