美国能源部 ( DOE ) 的阿贡国家实验室将与三家公司合作，作为美国能源部核能办公室加速核能创新门户 ( GAIN ) 计划提供的代金券计划的一部分。作为项目的一部分，阿贡将帮助工业界开发一系列超越当今传统大型水冷反应堆的新反应堆和燃料循环概念。
在一项合同中，阿贡国家实验室将与总部位于加利福尼亚州的初创企业 Radiant Industries 合作，对 Radiant 先进的高温气冷微反应器概念中的热量产生和去除进行数值模拟。这种称为 Kaleidos 的微反应器的优势在于它是便携式的，阿贡国家实验室核工程师 April Novak 说，他是该实验室的 Maria Goeppert Mayer 研究员之一。
Novak说： “这种类型的反应堆体积小，与传统反应堆有很大不同;它的目标是核能的各种应用，例如偏远社区和电动汽车充电，我很高兴能从事这项工作，因为我发现看到阿贡的研究应用于有可能扩大核能在应对气候变化中的作用的商业概念是值得的。”
Novak 将帮助创建微反应器在关闭条件下的高保真计算流体动力学模型，包括其被动散热系统。其中一个排热系统称为空气夹套，它由反应器和屏蔽层之间的一层薄薄的环境空气组成。Novak 说：“气套旨在被动去除衰变热，提高核电生产的安全性。”
Radiant首席执行官Doug Bernauer 说：“与 阿贡国家实验室合作的气套建模工作将是真正新颖的，并且是一项关键要求，对被动冷却具有独特的优势，我们计划成为 50 多年来第一个实现燃料测试的新商业反应堆设计。先进反应堆的全面商业化需要美国能源部和多个国家实验室(如阿贡国家实验室和爱达荷国家实验室)之间广泛、持续的合作。我们对这个奖项感到非常兴奋，因为这是朝着这个方向迈出的又一个关键步骤。”
Novak说，该奖项还将帮助研究人员根据燃料的燃烧方式确定反应堆中的热源。阿贡国家实验室通过GAIN代金券在 Kaleidos 上所做的工作是早期通过核能高级建模和仿真程序开展的工作的延伸。
在另一个GAIN奖项目中，阿贡核工程师 Darius Lisowski 将领导一个研究团队与 Oklo 合作，Oklo 是一家同样位于加利福尼亚州的核公司，致力于将小型快堆作为 Aurora 产品线的一部分。
Lisowski 的团队将帮助测试 Oklo 设计的针束上的高流量冷却剂。这些别针是使用最近在阿贡建立的能力制造和测试的。Lisowski 说：“我们最初为多功能测试反应堆建造了这个设施，我们的经验将很好地帮助我们帮助 Oklo 将他们的反应堆概念变为现实。”
阿贡国家实验室拥有用于测试针束流动性能的设施。Lisowski 说：“基本上，由于内部几何形状，关于冷却液混合物如何流过销钉，存在很多有趣的物理现象，我们正在研究极端的流动条件——每分钟超过 800 加仑的水——以观察组件各个部分的压降。”
获得GAIN资助的第三个项目将涉及由阿贡核工程师 Melissa Rose 领导的一个团队，该团队将研究由熔盐混合物供电和冷却的反应堆。尽管目前还没有商业上使用的熔盐反应堆，但罗斯表示：“熔盐反应堆有利于通过高温处理回收核燃料，阿贡也开发了一项技术。理论上可以使用大约 97% 的核燃料;它只是被必须分离出来的裂变产物污染，熔盐反应堆可以使我们更接近封闭式燃料循环，其中大部分核燃料被一遍又一遍地使用。”
在熔盐反应堆中，燃料溶解在熔盐中，液体流过反应堆。在她的 GAIN 资助项目中，Rose 与位于阿拉巴马州的 Flibe Energy 合作。Flibe 正在寻找一种熔融氟化物反应堆，该反应堆既可用于能源生产，又可提供用于挽救生命的癌症治疗的医用同位素。
阿贡开发并维护专门的设施，Rose 和她的同事将使用这些设施来测量这些熔盐的特性。从熔点到相行为再到热容量和热扩散率，阿贡对这些特性的分析将帮助 Flibe 使他们的反应堆更接近建造。这是 Argonne 的第七张GAIN代金券测量属性以支持熔盐反应堆。
研究资金由美国能源部核能办公室提供。
免责声明：本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息，登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
