Tudományos áttörés a kanadai nukleáris innovációban
A Moltex Energy Canada szerint a Stable Salt Reactor – Wasteburner (SSR‑W) képes a meglévő nukleáris hulladékot üzemanyagként hasznosítani. Ez a lépés jelentős közelítés a tiszta energia és a radioaktív anyagok hatékonyabb kezelése felé.
Közösségek világszerte aggódnak a hosszú távú tárolás miatt, különösen nagy atomerőművek közelében élők. Egy ilyen technológia mérsékelheti a félelmeket, miközben stabil, megbízható áramot biztosít.
Hulladékfaló reaktor: mit igazolnak a vizsgálatok?
Nemzetközi kutatócsapatok Kanadában, az Egyesült Királyságban és az Egyesült Államokban peer‑reviewed tanulmányokkal igazolták, hogy az SSR‑W képes a CANDU‑típusú kiégett fűtőelemekben maradó transzurán elemek túlnyomó részét elégetni. Ezek az elemek több ezer évig radioaktívak, ami komoly társadalmi és környezeti kihívást jelent.
A rendszer lényege, hogy a CANDU‑erőművek leállított fűtőanyaga nem teher, hanem másodlagos erőforrás lesz. Így a Kanada szerte felhalmozott készletek csökkenthetők, miközben a reaktor magas hatásfokkal dolgozik.
Példátlan hulladékcsökkentés
A hagyományos technológiák inkább felhalmozzák a veszélyes elemeket, mintsem aktívan lebontanák azokat. Az SSR‑W viszont a problémás aktinidákat erőforrássá alakítja, ezáltal mérsékli a véglegesen elhelyezendő hulladék mennyiségét.
A folyamat eredménye a térfogat, a radiotoxicitás és a hőtermelés jelentős csökkenése. Ez közvetlenül enyhíti a hosszú távú környezetterhelést, és javítja a tárolási biztonságot.
Üzemanyagciklus és újrahasznosítás
A kutatások szerint a reaktor ismétlődő újrahasznosítási ciklusokkal szinte az összes aktinidát képes elhasználni. A fűtőanyag zárt körben kering, az aktinidák a reaktorban elégetődnek, a hasadási termékek jelentős része pedig a reprocesszálás során elkülöníthető.
Ennek eredményeként a maradó hulladék tömege, veszélyessége és hőtermelése számottevően mérséklődik. A megközelítés egyszerre szolgál környezeti és ellátásbiztonsági érdekeket.
Rugalmasság és hatásfok
A technológia egyik kulcsa a valós idejű utántöltés és a speciális olvadt só kémia. Ez lehetővé teszi a konverziós arány finomhangolását, és az izotópok rugalmas kezelését az üzemelés teljes ideje alatt.
A fenti képességek jobb üzemeltethetőséget és magasabb átlagos kapacitáskihasználást eredményeznek. A reaktor így a hálózat igényeihez igazodva tud termelni, stabil, karbonmentes alaperőt nyújtva.
Hosszú távú hatások
Az SSR‑W 1200 MWth teljesítmény mellett évente mintegy 425 kilogramm aktinidát képes elfogyasztani. Élettartama során ez több mint 25 tonna anyag eltávolítását jelenti a kiégett készletekből, miközben csökkenti a plutónium‑239 arányát.
Ez nemcsak a proliferációs kockázatokat mérsékli, hanem a tárolás mérnöki követelményeit is enyhíti. A hosszú élettartamú izotópok arányának csökkenése a jövő generációinak is előnyös.
Zárt üzemanyagciklus felé
A tanulmányok szerint a végső töltet visszanyerhető, és új SSR‑W reaktor indító készletévé alakítható. Ez gyakorlatilag bezárja a nukleáris üzemanyag‑ciklust, minimalizálva a maradék hulladékot.
„Az SSR‑W kifejezetten arra készült, hogy a visszanyert nukleáris hulladékot újra felhasználja és hatékonyan elégessе” – hangsúlyozta Rory O’Sullivan, a Moltex vállalat vezérigazgatója.
Stratégia és ütemterv
A Moltex három egymást kiegészítő technológiát fejleszt: magát az SSR‑W reaktort, a WAste To Stable Salt (WATSS) eljárást a kiégett fűtőanyag átalakítására, és a GridReserve hőtároló rendszert. A három elem együtt rugalmas, csúcsidei termelésre is képes nukleáris megoldást ad.
Az első WATSS és SSR‑W rendszer a Point Lepreau telephelyen valósulhat meg a 2030‑as évek elején. Ha a szabályozási és infrastruktúra‑kihívásokon túljutnak, a modell skálázható, exportálható platformmá válhat.
Mire számíthatunk?
- Jelentősen kisebb végső hulladékmennyiség és alacsonyabb hosszú távú radiotoxicitás.
- Stabil, karbonmentes termelés a hálózati rugalmasság növelésével.
- Mérséklődő proliferációs kockázat a plutónium‑239 arányának csökkenésével.
- Gazdasági előnyök a kiégett készletek hasznosításával és a tárolási költségek visszafogásával.
- Szabályozási és ellátási lánc kihívások, amelyek megoldása célzott iparági együttműködést igényel.
A nukleáris energia jövője nem csak több reaktor építését, hanem a meglévő erőforrások újragondolását is jelenti. Ha az SSR‑W koncepció a gyakorlatban is beváltja ígéreteit, Kanada közelebb kerülhet ahhoz az álomhoz, amelyben az atom nemcsak kevesebb hulladékot termel, hanem saját örökségét is értékes energiává alakítja.
