Sulasoola reaktor

Sulasoola reaktor (inglise "Molten Salt Reactor" ehk MSR) on tuumalõhustumisreaktorite klass, mille peamine jahutusvedelik ja/või kütus on sulasoola ja lõhustuva materjali segu.
20. sajandi keskel toimis Ameerika Ühendriikides kaks eksperimentaalset MSR-i. 1950. aastate lennukireaktorite katse oli peamiselt ajendatud tehnoloogia kompaktsusest, samas kui 1960. aastate sulasoola reaktori katse eesmärk oli demonstreerida tuumaelektrijaama, mis kasutab tooriumikütuse tsüklit paljundusreaktoris.
Kasvanud uurim neljanda põlvkonna reaktorite projekteerimisel tekitas taas huvi 21. sajandil kuna projekte alustas mitu riiki. Alates 2023. aasta juunist on Hiina kasutanud oma TMSR-LF1 tooriumüksust. 
Omadused.
MSR-id kõrvaldavad vesijahutusega reaktorites esineva südamiku sulamise ohu, kuna kütusesegu hoitakse sulas olekus. Kütusesegu on ette nähtud tühjendamiseks ilma pumbata südamikust kaitseanumasse hädaolukorras, kus kütus tahkub, peatades reaktsiooni. Lisaks ei toimu vesiniku eraldumist. See välistab vesiniku plahvatuste ohu (nagu Fukushima tuumakatastroofi korral). MSR-id töötavad atmosfäärirõhul või sellele lähedasel rõhul, mitte tavalise kergeveereaktori 75–150-kordsel atmosfäärirõhul. See vähendab vajadust ja kulusid reaktori surveanumate järele. Gaasilistel lõhustumisproduktidel (Xe ja Kr) on kütusesoolas madal lahustuvus ja neid saab kütusest välja mullitades ohutult kinni püüda, selle asemel, et tõsta rõhku kütusetorudes, nagu juhtub tavalistes reaktorites. MSR-e saab tankida töötamise ajal, samal ajal kui tavapärased reaktorid peab tankimiseks sulgema (märkimisväärsed erandid hõlmavad survetoru raskeveereaktoreid, nagu CANDU või Atucha-klassi rõhustatud raskeveereaktorid ja Suurbritannias ehitatud gaasijahutusega reaktoreid, nagu Magnox, AGR). MSR-i töötemperatuurid on umbes 700 °C, mis on märkimisväärselt kõrgem kui traditsioonilised kergveereaktorid (umbes 300 °C). See suurendab elektritootmise efektiivsust ja protsessisoojuse võimalusi.
Selles suhtes sarnaneb MSR rohkem vedela metalliga jahutatava reaktoriga kui tavalise kergvee jahutusega reaktoriga. MSRI-i konstruktsioonid on sageli suletud kütusetsükliga paljundusreaktorid – erinevalt tavalistes reaktorites kasutatavast ühekordsest kütusest.
Aktuaalsed konstruktsiooniprobleemid hõlmavad kuumade soolade söövitavust ja soola muutuvat keemilist koostist neutronite voo toimel.
Eelised.
MSR-id pakuvad kergveereaktorite ees mitmeid potentsiaalseid eeliseid: 
Jahutusvedelik.
MSR-e saab jahutada mitmel viisil, sealhulgas sulasoolade abil.
Neljanda põlvkonna reaktorite plaanis nimetatakse sulasoolaga jahutatavaid tahkekütuse reaktoreid "sulasoola reaktorisüsteemiks", sulasoola konverterreaktoriteks (MSCR), täiustatud kõrgtemperatuurseteks reaktoriteks (AHTR) või fluoriidi kõrgtemperatuurseteks reaktoriteks (FHR, eelistatud DOE nimetus). 
Sulasoolad võivad olla väga söövitavad ja söövitavus suureneb temperatuuri tõustes. Peamise jahutussüsteemi jaoks on vaja materjali, mis talub korrosiooni kõrgel temperatuuril ja intensiivsel kiirgusel.
Sulatatud soola valik.
Soolasegud valitakse nii, et reaktor oleks ohutum ja praktilisem.
Fluoriin.
Fluoriinil on kõigest üks stabiilne isotoop ega muutu kergesti radioaktiivseks neutronkiirguse tulemusel.
Kloriin.
Kloriinil on kaks stabiilset isotoopi. Kloriididide kasutamine võimaldab paljundusreaktorite arendamist.
Liitium.
Liitium peab olema 7 kujul7&lt;/br&gt; 7, sest 6&lt;/br&gt; 6 hõivab tõhusalt neutroneid ja toodab triitiumi.
Segud.
Reaktori soolad on tavaliselt segud erinevatest sooladest selleks, et madaldada nende sulamistemperatuuri. Madal sulamistemperatuur lihtsustab soola sulatamist käivitamisel ja vähendab soola külmumise ohtu, kui see jahutatakse soojusvahetis.
Praeguseks on enamik uuringuid keskendunud FLiBe-le, kuna liitium ja berüllium on suhteliselt tõhusad moderaatorid ja moodustavad eutektilise soolasegu, mille sulamistemperatuur on madalam kui kummalgi koostises oleval soolal. Berüllium teostab ka neutronite kahekordistamist, parandades neutronite ökonoomsust. See protsess toimub siis, kui berülliumi tuum kiirgab pärast ühe neutroni neelamist kaks neutronit.Kasutatud on ka toorium- ja plutooniumfluoriide.
Sulasoola puhastamine.
Sulasoola valmistamise ja käitlemise tehnikad töötati esmakordselt välja Oak Ridge-i laboris. Soola puhastamise eesmärk on oksiidide, väävli ja metallide eemaldamine kuna oksiidid võivad põhjustada reaktoris tahkete osakeste sadestumist. Väävel tuleb eemaldada kuna see söövitab töötemperatuuril niklipõhiseid sulameid.
Taani.
Copenhagen Atomics on Taani sulasoola tehnoloogiaettevõte, mis arendab masstoodanguna valmistatavaid reaktoreid. Copenhagen Atomics Waste Burner on ühe vedelikuga, raske veega modereeritud, fluoriidipõhine, termilise spektriga ja autonoomselt juhitav sulasoola reaktor.