n MATERIALEKEMI Materialer til konstruktion af små modulære atomreaktorer med smeltet fluorid-salt 4. generations atomkraftreaktorer, der bruger smeltet salt som brændsel eller kølemiddel, er ved at blive udviklet i Danmark, men hvad kan vi bygge dem af? Af Xenia Bredahl Gjelsten 1 , Alfred Ager Bräuner 2 , Nigel Lucas 2 , Morten Stendahl Jellesen 3 , John Hald 3 og Thomas Just Sørensen 1 1 Kemisk Institut, Københavns Universitet 2 Copenhagen Atomics A/S 3 DTU Construct Selvom atomkraft ikke overvejes som en energikilde i Danmark, så aftager vi strøm lavet med atomkraft fra vores nabolande, og OECD antager, at vi kun kan nå vores klimamål i 2050, hvis vi får en betydelig andel af vores energi fra atomkraft [1,2]. En måde, det kan opnås, er gennem udviklingen af små modu- lære reaktorer som dem, der bliver ud- viklet af Saltfoss Energy og Copenhagen Atomics. Begge er inspireret af et eks- periment med en saltsmelte-atomreaktor (the Molten Salt Reactor Experiment el- ler bare MSR-eksperimentet), der kørte ved Oak Ridge National Laboratory fra 1965 til 1969 [3]. Det forventes ikke, at der står en saltsmelte-atomreaktor klar før tidligst 2030. Der er klare sik- kerheds- og driftsmæssige fordele ved at bruge smeltet salt, men der er også udfordringer ved at bruge reaktive salte ved høje temperaturer. Vi har undersøgt, hvordan smeltet fluoridsalt uden radio - aktive grundstoffer påvirker materialer lignende dem, der blev brugt i MSR. Figur 1. Diagram over smeltet saltreaktor-eksperimentet på Oak Ridge National Laboratory [3]. Smeltet saltreaktor- eksperimentet på Oak Ridge National Laboratory Allerede i designfasen til MSR-ekspe- rimentet var der store overvejelser om, hvilke materialer der kunne benyttes til at huse det smeltede salt. Det åbenlyse valg var rent nikkel, men det har ikke tilstrækkelig styrke. Derfor blev en nik- kellegering indeholdende primært nikkel, krom, molybdæn og jern, kaldet Hastel- loy N udviklet, og reaktoren blev bygget i dette materiale. Atomreaktoren kan ses i figur 1, og elementer af værket er vist i figur 2. Det består af to kredsløb, hvori der flyder smeltet fluorid-salt ved >500 ° C. Det første kredsløb – brændselskreds- løbet – går mellem reaktoren og var- 20 Dansk Kemi, 106, nr. 6, 2025 -
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her