SALIENT-1: onderzoeksprogramma Gesmolten Zout
Jaren '60
Eerste experiment met gesmolten splijtstofzout sinds de jaren ‘60
Stabiliteit
In kaart brengen van stabiliteit en verspreiding splijtingsproducten in gesmolten zout
Ontwikkeling
Ontwikkeling van nieuwe bestralingsmogelijkheden voor een nieuwe markt
Molten Salt Innovation Team
- Ontwikkeling van nieuwe bestralingsmogelijkheden voor een nieuwe markt
- Multidisciplinair team: engineering, chemie, computersimulaties
- Vruchtbare samenwerking met partner Joint Research Center in Karlsruhe
- Ervaringen en ‘Lessons learnt’ verwerkt in volgend ontwerp
Over SALIENT
In 2015 startte NRG, samen met zoutdeskundigen van het European Joint Research Centre (JRC) in Karlsruhe, een reeks brandstof bestralingen voor gesmolten zout reactoren. Dergelijke experimenten waren sinds de jaren ’60 niet meer uitgevoerd, nadat een groot onderzoeksprogramma in het Oak Ridge National Laboratory (VS) werd stopgezet.
Het eerste experiment, genaamd SALIENT (SALt Irradiation ExperimeNT), werd van augustus 2017 tot augustus 2019 bestraald in de HFR-kern en daarna, na een afkoelperiode van één maand, overgebracht naar het Hot Cell Laboratorium op dezelfde locatie in Petten. SALIENT-01 richt zich op de interactie tussen splijtstofzout en grafiet, en de verspreiding van splijtingsproducten binnen de reactor. Het diende tevens als praktische training in het omgaan met splijtstofzout.
Bestraling SALIENT-01
Het ontwerp van SALIENT-01 bestaat uit een gesloten, gasdichte stalen capsule van 3 cm diameter en 60 cm lengte, met daarin vier kleine zoutmonsters (elk < 1,5 cm³) in open grafietkroesjes. De zoutmengsels bestaan uit LiF en ThF₄, met een smeltpunt van 568°C.
De monsters werden blootgesteld aan een sterk neutronenveld bij 600–800°C gedurende 18 HFR-cycli van ca. 30 dagen. Tijdens de bestraling vangt ²³²Th een neutron in en vervalt via ²³³Pa naar splijtbaar ²³³U. De splijting van ²³³U genereert warmte in de zoutmonsters, waardoor het zout smelt. Tegelijkertijd wordt het zout steeds sterker verontreinigd met radioactieve splijtingsproducten.
Salient 1: The first irradiation of this kind since the 1960s. It’s a crucial step in the development of molten salt reactor technology in a safe and feasible manner.
- Uazir de Oliveira Program Manager MSR
Hot Cell Labs
De nabehandeling werd uitgevoerd in de Hot Cell Labs, met focus op de splijtingsproducten:
• analyse van gammastraling van het experiment,
• analyse van de samenstelling van het plenumgas,
• microscopie op dwarsdoorsneden van zout en grafiet.
Kernvragen waren onder meer:
• Ontsnapten splijtingsproducten uit het zout, en waarheen migreerden ze?
• Sommige splijtingsproducten vormen metalen. Hoe groot zijn deze metaaldeeltjes, en hechten ze aan metaal of aan grafiet?
• Was er enige waarneembare chemische reactie tussen zout en grafiet?
Bestraald zout monsters zijn teruggestuurd naar JRC Karlsruhe, waar ze geleidelijk zijn verhit totdat ze volledig verdampen. De vrijlaattemperatuur van elk component is geregistreerd, en de gegevens zijn gebruikt in ongevalsanalysen met betrekking tot potentiële activiteitverspreiding.
Meer weten?
We helpen je graag.
