Amerikaans elektriciteitsbedrijf wil drie snelle Natriumreactoren met energieopslag

Het grote Amerikaanse elektriciteitsbedrijf PacifiCorp, dat de elektriciteitsvoorziening van Wyoming en Utah verzorgt, is als klant betrokken bij de ontwikkeling van de snelle reactor Natrium. De feitelijke ontwikkeling doet het samenwerkingsverband van Terra Power en General Electric Hitachi (GEH). Onlangs maakte PacifiCorp bekend, dat in zijn nieuwe plan voor capaciteitsuitbreiding voor de periode 2030 tot 2035 twee extra Natriumreactoren zijn opgenomen. Daarnaast loopt er sinds het najaar van 2022 een studie naar de mogelijkheid het aantal te verhogen naar vijf. Het bestaande plan voorziet in de bouw van een Natriumreactor op de plaats van de oude kolencentrale te Kemmerer in de staat Wyoming. Ook de nieuwe komen in de plaats van kolencentrales. Het voordeel is dat de elektriciteitsinfrastructuur al aanwezig is.

Het plan was om die eerste Natriumreactor, die een vermogen heeft van 345 MWe, al in 2028 in bedrijf te stellen. De splijtstof in de vorm van bijna 20% verrijkt uranium, ofwel HALEU-splijtstof, zou Rusland leveren. Vanwege de oorlog in de Oekraïne gaat dat niet door. Het project is nu aangewezen op Amerikaanse HALEU, die pas in 2030 beschikbaar is. Er is twee jaar vertraging.

Door de toepassing van HALEU is de Natriumreactor geen kweekreactor. Alleen met de inzet van plutoniumsplijtstof is het mogelijk om met de kweekstof uranium-238 meer splijtstof te produceren, dan dat de reactor zelf voor de elektriciteitsproductie gebruikt. De reden is, dat elk door de splijtstof geabsorbeerd neutron bij de splijting van plutonium gemiddeld 2,5 neutron vrijmaakt in de reactor, terwijl dat bij uranium-235 er 2,0 zijn. Van de genoemde aantallen is één neutron nodig om een volgende splijting te bewerkstelligen, terwijl voorts ook parasitaire absorptie en lek van neutronen uit de reactorkern plaatsvindt. Om daadwerkelijk te kunnen kweken moet uiteindelijk meer dan één neutron over blijven om in de kweekstof meer dan één splijtstofkern te vormen. Met plutoniumsplijtstof zullen in de toekomst de Natriumreactoren ongetwijfeld kunnen kweken. Voorlopig is een handicap, dat in de Verenigde Staten geen opwerken is voorzien van uitgeputte splijtstofelementen van lichtwaterreactoren, die zulk plutonium bevatten. Wel zijn er plannen om in de toekomst in de Verenigde Staten weer civiele splijtstof te gaan opwerken.

Bij de snelle reactor zijn de neutronen, die een volgende splijting veroorzaken, niet afgeremd. Bij de gewone lichtwaterreactoren zijn die neutronen wel afgeremd, waardoor ze in thermisch evenwicht zijn met hun omgeving, de watermoleculen. De karakteristieken van de beide reactoren zijn hierdoor geheel verschillend. Door de thermische neutronen vindt opbouw plaats van transuranen. Dat zijn de heel langlevende radioactieve stoffen, die het radioactief afvalprobleem veroorzaken. De snelle reactor kan deze stoffen versplijten en daarmee in de toekomst het afvalprobleem oplossen. Voorts draait de thermische reactor op uranium-235, dat voor slechts 0,71% deel uitmaakt van natuurlijk uranium. Een kweekreactor gebruikt de overige 99,29%, zijnde het uranium-238. De behoefte van een kweekreactor aan natuurlijk uranium is ongeveer honderd maal minder dan die van een lichtwaterreactor. Kweekreactoren zouden daarom gedurende honderden jaren de hele wereldenergievoorziening kunnen verzorgen.

Een voordeel van de Natriumreactor is zijn flexibiliteit. De reactorkoeling gebeurt met vloeibaar natrium. Het natrium draagt zijn warmte via een warmtewisselaar over aan een gesmolten zout. Het secundaire systeem met dat zout is aangesloten op een paar grote vaten, waarin warmteopslag plaatsvindt. Daardoor kan het systeem gedurende een periode van 5,5 uur een vermogen leveren van 500 MWe.

Meer informatie over de Natriumreactor staat elders op de website van KernVisie. U kunt die informatie lezen door hier te klikken.

Meer informatie:
https://www.pacificorp.com/about/newsroom/news-releases/additional-Natrium-reactors.html
https://www.terrapower.com/pacificorp-forecasts-need-for-two-additional-natrium-reactors-in-new-regulatory-filing/

Terug naar het nieuwsoverzicht