Sivil nükleer enerji alanında öncü ülkelerden biri olmasına rağmen Amerika Birleşik Devletleri, bir zamanlar Çin ve Hindistan gibi oyuncu olmayan ülkelerin bile çok gerisinde kalmıştır. Bunun bazıları siyasi bazıları da ekonomik olmak üzere bir dizi nedeni var, ancak modern bir sanayi toplumunu sürdürürken karbon emisyonlarını azaltma dürtüsü nükleer reaktörlerin daha gelişmiş biçimlerde geri dönüş yapmasına neden oluyor.
17 Temmuz 2024'te Kairos Power, Oak Ridge, Tennessee'de Hernes düşük güç gösteri reaktörünün inşaatına başladı. Bu reaktör şebeke için elektrik üretmeyecek. Bunun yerine işlevi, bir kaza durumunda kendini kapatabilen ve reaktör çekirdeğini güvenli bir şekilde soğuk tutabilen, doğası gereği güvenli bir tasarım olan Kairos'un erimiş florür tuzu soğutmalı çakıl yataklı reaktörünü geliştirmek olacak.
Buna ek olarak şirket Oak Ridge'de ETU 3.0 adı verilen ve Hermes'in nükleer olmayan bir versiyonu olan ikinci bir tesis inşa ediyor. Bu test yatağı, mühendislerin radyasyon endişesi olmadan makineleri çalışırken incelemelerine ve böyle bir nükleer istasyonun inşasını ve işletilmesini daha ekonomik hale getirmenin yollarını bulmalarına olanak tanıyacak. Bu son derece önemli çünkü nükleer enerjinin en büyük maliyeti reaktör değil, onu barındırmak ve hizmet vermek için gereken inşaat mühendisliğidir.
Şirkete göre Oak Ridge'deki inşaat, projenin sadece yarısıdır. Reaktörün kendisi modüler bir tasarıma sahip. Bu modüller Tennessee'ye gönderilmeden önce Albuquerque, New Mexico'daki bir fabrikada inşa edilecek ve test edilecek.
Hermes, nükleer yakıtın zenginleştirilmiş uranyum, karbon ve seramik katmanlarından oluşan küresel peletlerle kaplandığı çakıl yataklı bir reaktördür. Bu TRi-yapısal ISOtropik (TRISO) parçacıklar yaklaşık bir haşhaş tohumu büyüklüğündedir ve küçük nükleer basınçlı kaplar olarak işlev görür. Bunlar yaklaşık bir parke taşı büyüklüğünde büyük, yuvarlak çakıl taşları haline getirilir. Çakıl taşları daha çok bir hazneye benzeyen bir reaktör çekirdeğinin içine yerleştirilir. Taze yakıt üst kısma girer, çakıl taşları bir araya gelerek reaksiyonu başlatır ve sürdürür ve kullanılmış yakıt kabın dibinde toplanır.
Benzer reaktörler helyum gazıyla soğutulurken, Hermes reaktörün içinde dolaşan erimiş florür tuzlarıyla soğutuluyor. Tuzlar ısıyı bir ısı eşanjörüne taşırken reaktör çekirdeğini 585 °C tutar. Bu ikincil tuz döngüsü bir buhar jeneratörüne bağlıdır ve bu jeneratör de bir türbini çalıştırır.
Reaktöre giden güç herhangi bir nedenle kesilirse, yakıt çakılları nükleer reaksiyonu fizik kurallarına göre otomatik olarak düzenler. Reaktör ısındıkça, reaksiyonu sürdürmek için daha az nötron kullanılabilir hale gelir ve reaksiyon söner. Saatler içinde reaktör bir kararlılık noktasına ulaşır. Bu arada erimiş tuz doğal dolaşım yoluyla akarak çekirdeği soğutur. Reaktör sıcaklığı yükselse bile yakıt çakılları son derece sağlamdır ve öngörülen hiçbir senaryoda bozulmaz.
Tüm bunlar normal deniz seviyesi basıncında gerçekleşir, bu nedenle özel bir muhafaza yapısı veya basınçlı kap gerekmez. Reaktör ayrıca tuz korozyonuna karşı son derece dayanıklı olan 316 paslanmaz çelikten imal edilmiştir.
Enerji Bakanlığı'nın 303 milyon dolarlık hibesiyle geliştirilen Hermes'in 2027 yılına kadar tamamlanması bekleniyor. Bill Gates Wyoming'de kendi reaktör projesi üzerinde çalışıyor olsa da, nükleer santrali inşa etmeden önce hükümetin onayını bekliyor — Kairos'un zaten sahip olduğu onay.
Kairos Power CEO'su ve kurucu ortağı Mike Laufer, "Hermes, enerji ortamımızı dönüştürme potansiyeline sahip gelişmiş reaktör teknolojisinin kullanılmasına yönelik çok önemli bir adımdır" dedi. "Bu reaktörün inşası ve işletilmesinden çıkaracağımız dersler, test programımızda sürekli inovasyonu mümkün kılmak ve Kairos Power'ın müşterilerimize gerçek maliyet kesinliği sunma yolundaki ilerlemesini hızlandırmak için çok değerli olacaktır."
Kaynak: Kairos Power