PRECURSOR nie jest działającym reaktorem jądrowym produkującym energię z rozszczepienia atomu. Jest to nienuklearny, basenowy demonstrator, który ma symulować pracę przyszłej konstrukcji LFR, czyli Lead-cooled Fast Reactor. Ma to być “pierwszy elektryczny symulator” reaktora chłodzonego ciekłym ołowiem w formie makiety reaktora o mocy 10 MW cieplnych z konwersją energii rzędu około 3 MW elektrycznych. Oczywiście świat doczekał się już pełnoskalowych projektów reaktorów chłodzonych ołowiem, czego przykładem jest rosyjski BREST-OD-300 (aktualnie w budowie). Włoski projekt ma na celu jednak coś innego – ma sprawdzić, czy da się wiarygodnie zintegrować nienuklearny układ ołowiowy z turbiną i całym bilansem pracy przyszłej elektrowni, zanim do gry wejdzie paliwo i właściwa część jądrowa.
Dlaczego w ogóle ołów?
Sam wybór ołowiu nie jest przypadkowy ani egzotyczny dla samej egzotyki. Reaktory LFR należą do sześciu rodzin technologii rozwijanych w ramach Generation IV International Forum. Ich zwolennicy podkreślają, że ciekły ołów pracuje przy ciśnieniu atmosferycznym, ma bardzo wysoką temperaturę wrzenia sięgającą około 1743 stopni Celsjusza i nie reaguje gwałtownie z wodą ani powietrzem tak, jak inne chłodziwa. Brzmi to więc kusząco, bo oznacza potencjalnie prostszy układ bezpieczeństwa i mniej klasycznych scenariuszy awarii kojarzonych z wysokociśnieniowymi reaktorami wodnymi. Na tym jednak kończą się proste odpowiedzi.
Czytaj też: Zrobił domową “baterię nuklearną”. Efekt jest skromny, ale sam pomysł robi wrażenie
LFR-y od lat sprzedawane są bowiem jako technologia, która może pomóc w zamknięciu cyklu paliwowego, lepszym wykorzystaniu paliwa i ograniczeniu części problemów związanych z odpadami długowiecznymi. Nie są jednak idealne, bo dręczy je odporność materiałów na kontakt z ciekłym ołowiem, kontrola chemii chłodziwa oraz cały problem paliwa i zaplecza przemysłowego dla takich konstrukcji. Nie są to drobne poprawki do dopisania w kolejnej wersji projektu, tylko kwestie, które zdecydują o tym, czy ta technologia wyjdzie z fazy demonstratorów.
Co więc dokładnie montują Włosi?
Obecny etap prac dotyczy trzech głównych elementów systemu obsługi ołowiu. Pierwszy to zbiornik topienia, do którego trafiają wlewki ołowiu i gdzie materiał przechodzi w stan ciekły. Drugi to zbiornik magazynowy, odpowiadający za przechowywanie stopionego ołowiu i utrzymywanie jego odpowiednich parametrów chemicznych podczas pierwszego napełnienia lub przerw serwisowych. Trzeci element to zbiornik transferowy, który ma przenosić ciekły ołów między magazynem a głównym naczyniem instalacji. Cały projekt nie sprowadza się więc do “pomysłu na reaktor”, tylko do bardzo konkretnej inżynierii ciężkiego, gorącego i trudnego w obsłudze metalu.
Czytaj też: Niemcy pokazali, jak zwiększyć wydajność paneli słonecznych. Mam jedną złą wiadomość
W całej tej historii najważniejsze nie są jednak same zbiorniki. Najistotniejsze jest to, że PRECURSOR ma pozwolić przejść od pojedynczych testów materiałów i komponentów do sprawdzenia zachowania całego układu. ENEA opisuje go jako symulator zdolny odtwarzać działanie nienuklearnego prototypu od strony technologicznej, termohydraulicznej i monitoringu. Cały obiekt ma też wspierać rozwój przyszłych komercyjnych LFR-ów, a więc być czymś więcej niż tylko kolejnym stanowiskiem badawczym. Jeśli z kolei finalnie ten etap się powiedzie, to będzie można poważniej mówić o dalszej drodze do demonstratora LFR-AS-30 planowanego do postawienia we Francji około 2031 roku.
