Gesmolten Zout Onderzoek

  • MSR specifieke bestralingen
  • Toegewijd onderzoek voor MSR-ontwikkelaars
  • Nucleaire technologie voor de toekomst
Ons R&D-programma brengt MSR-technologie dichterbij door nauwkeurige nabootsing van reactor-condities

Over NRG’s gesmolten zout reactor programma

NRG heeft uitgebreide ervaring met materiaal- en splijtstoftests voor bestaande en geavanceerde reactoren, geholpen door de in Petten aanwezige complete nucleaire infrastructuur.

Vanwege de wereldwijd stijgende interesse in gesmolten zout reactoren (MSRs), werd in 2015 besloten om een ambitieus onderzoeksprogramma op te zetten om te kunnen voorzien in de specifieke behoeftes rond ontwikkeling van deze reactoren.

Basis van het programma is een serie bestralingstests die de tijdens reactorbedrijf voorkomende fysisch-chemische processen nabootsen. Voorbeelden van zulke processen zijn de corrosie van metallische constructiematerialen in radioactief zout, de verzwakking van structurele materialen door een combinatie van temperatuur en straling, depositie van splijtings- en corrosieproducten op de binnenwanden van pijpen en de vorming van gassen.

De projecten binnen dit programma worden gecoördineerd vanuit Petten, waar het gros van de activiteiten plaatsvindt. Om het programma te versterken zijn verscheidene samenwerkingsverbanden opgezet met onderzoekscentra die complementaire expertise bezitten, zoals het Joint Research Centre (JRC) van de Europese Commissie, de Technische Universiteit Delft (NL), CV Rez (Tsjechië) en SINAP (China).

Het MSR-programma is opgezet binnen het onderzoeksprogramma nucleaire technologie van de Nederlandse overheid, gefinancierd door het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat, en deels door middel van het Europese Horizon 2020 project SAMOSAFER, dat wordt gecoördineerd door de TU Delft.

Projecten binnen het gesmolten zout R&D-programma

Het programma is opgebouwd uit een diverse set technisch uitdagende projecten. 

Salient-01

SALIENT-01 was de eerste bestraling van splijtstofzout in een testreactor in 45 jaar en is bekend in de MSR-gemeenschap.

Voornaamste doel van SALIENT-01 is om kennis en ervaring op te doen op het gebied van gesmolten zout bestralingen: het ontwerpen van een experiment met vloeibare splijtstof, het hanteren van verse en bestraalde splijtstofzouten in inerte omgevingen en het verwerken van het ontstane afval.

Samengevat zijn mengsels van lithium fluoride en thorium fluoride in grafieten houders blootgesteld aan intense neutron- en gammastraling in de HFR Petten. De bestraling veroorzaakt splijtingsreacties in het zoutsamples, die de warmte produceren die nodig is om het zout te smelten.

Bestraling SALIENT 01 480X480
SALIENT 03 480X480

Salient-03

SALIENT-03 is de opvolger van het SALIENT-01 experiment. Dit project focust op corrosie van metalen door gesmolten fluoridezout in een stralingsveld en het meten van gasvrijzetting tijdens bestraling. De ‘lessons learned’ van het SALIENT-01 project zijn meegenomen in het ontwerp.

SALIENT-03 wordt uitgevoerd in samenwerking met het Europese JRC, dat de zouten maakt en karakteriseert en een deel van het ontwerp-proces voor haar rekening neemt.

Enickma

Vanwege hun goede corrosiebestendigheid zijn nikkel-legeringen (naast eventueel staalsoorten) voorzien als materialen voor het primaire system van MSRs. Nikkel is echter gevoelig voor een thermisch neutronenveld in die zin dat bij de invang van neutronen helium wordt geproduceerd. Deze heliumproductie kan leiden tot verbrossing van het materiaal.

Het ENICKMA-project wordt uitgevoerd om dit verbrossings-effect in kaart te brengen voor een aantal kandidaat-legeringen voor gebruik in MSRs, waaronder Hastelloy N.

Meer dan 100 trekstaafjes en andere monsters worden bestraald bij MSR-relevante temperaturen. Testresultaten van de bestraalde samples worden daarna vergeleken met die van onbestraalde referentie-samples.

Enickma 480X480
SAGA 480X480

SAGA

Doel van SAGA is om de gasvorming te bestuderen die kan plaatsvinden als fluoridezouten worden blootgesteld aan een sterk gammaveld bij temperaturen onder de 150 oC. Dit fenomeen kan een probleem vormen bij tijdelijke opslag van gebruikte splijtstofzouten, en in sommige ongevalsscenarios.

De herbruikbare SAGA-faciliteit bevat 6 gasdichte monsterhouders die elk aan een druksensor zijn gekoppeld. Deze druksensoren registreren de drukopbouw door gasvorming tijdens bestraling van de faciliteit in het gammaveld van ‘opgebrande’ HFR-splijtstofstaven.

Salt Waste Treatment

De ontwikkeling van nieuwe vormen van kernenergie, zoals de gesmolten zoutreactor, vraagt ook om een passende route voor de verwerking van het splijtstof-houdend zoutafval; een route die ervoor zorgt dat het (verwerkte) afval veilig voor mens en milieu opgeslagen kan worden. Het LUMOS Waste project voorziet in die vraag door onderzoek aan het afval uit de SALIENT-experimenten. NRG is in overleg met de COVRA over de voorwaarden waaraan het (verwerkte) afval moet voldoen om voor opslag geaccepteerd te worden. Dat begint met een volledige analyse van alle bestanddelen. Voor het vervolg onderzoekt NRG momenteel een route waarbij het afval middels chemische scheiding ontdaan wordt van de (chemisch) agressieve componenten waarna het residue, grotendeels omgezet in stabiele oxiden, gecementeerd wordt.

Salt Waste Treatment 480X480

Samenwerkingen

Gesmolten Zout Reactor FAQ

Vragen over gesmolten zout reactoren? We hebben alle veelgestelde vragen voor je op een rijtje gezet en beantwoord.

Gesmolten Zout Reactor FAQ

Meer informatie?

We vertellen je graag meer. Stuur ons je vraag en we nemen contact met je op. 

Ontmoet het team
Team Irradiations

Contactformulier