Korjaa jos olen väärässä, mutta reaktio voi kaiketi noissakin ihan yhtälaisesti karata käsistä mikäli liian aktiivista tavaraa tulee tarjolle.
Kaksoisfluidireaktorissa fissioreaktioiden vakautus perustuu niin yksinkertaiseen ilmiöön kuin lämpölaajenemiseen. Eli jos reaktiot meinaavat kiihtyä, se nostaa polttoaineen lämpötilaa, jolloin se laajenee, ja ylimääräinen tilavuus polttoainetta poistuu reaktorista, koska reaktorin osuus polttoainepiiristä on tilavuudeltaan vakio. Lämpölaajenemisen seurauksena polttoaineen tiheys pienenee, ja se taas hillitsee ydinreaktioita. Jos reaktiot meinaavat hiipua, edellinen selitys käänteisenä.
Helmikuussa 2017 kyselin Säteilyturvakeskukselta muun muassa mikä mahtaa olla DFR suomeksi. Sain myös vastauksia kysymyksiini.
Ydinvoimatekniikan sanaston kehittyminen on melko hidas prosessi. Epäilen ettei vakiintunutta suomennosta näin uudelle teknologialle ole vielä muodostunut.
Oma arvaukseni on, että lyhenteiden luvatussa maailmassa puhutaan "dee-äf-ärristä", jos puhutaan.
Kysyin samassa yhteydessä myös minkälaisia mahdollisuuksia olisi rakentaa tällainen voimalaitos Suomeen.
Sulasuola ja -metallijäähdytteisissä reaktoreissa on omat materiaalitekniset haasteensa, nämä tuskin vähenevät yhdistämällä molemmat teknologiat samaan järjestelmään.
Polttoaineen jatkuva käsittely asettaa myös omat haasteensa ainakin ydinmateriaalien seurannan kannalta.
En usko, että tällaista projektia nähdään Suomessa ainakaan lähitulevaisuudessa.
Nopean katsauksen perusteella mitään konkreettista tämän teknologian suhteen ei näyttäisi olevan vielä muuallakaan.
Todellakin, sellainen oli tilanne vuonna 2017 ja pitkään sen jälkeenkin.
Visioin myös että tällaisen voimalan jäähdytystorneineen voisi sijoittaa sisämaahan.
Merivesijäähdytys jostakin syystä houkuttelee suuria voimalaitoksia rannikolle.
Jäähdytys lienee mahdollista toteuttaa turvallisesti sisämaassakin esimerkiksi jäähdytystorneja käyttäen, ainakin pienehkölle reaktorille.
Ydinlaitoksen sijoittamisessa teknologian asettamat eivät yleensä ole ne suurimmat haasteet.
Meriveden käyttö jäähdytyksessä on teknisesti helppo ja luotettava ratkaisu. Siksi sitä käytetään. Jäähdytystorniratkaisuihin mennään yleensä vasta sitten jos meriveden käyttö jostain syystä on poissuljettu vaihtoehto.
Joku saattaisi ajatella että lyijyn sulamispiste ei ole aivan matalimpia, ja esimerkiksi tinalla on huomattavasti matalampi sulamispiste. Miksipä ei käytettäisi sulaa tinaa sulan lyijyn sijasta? Tähän on syitä:
- Sula lyijy tuhannen asteen lämpötilassa on korroosion kannalta jo valmiiksi haastava tapaus, mutta sula tina olisi vielä paljon pahempi.
- Tina-atomin ydin on kevyempi kuin lyijyatomin. Raskaampi ydin on parempi.
- Tinalla ei ole sellaisia isotooppeja jotka olisivat ominaisuuksiltaan lähelläkään lyijyn isotooppeja, kun tarkastellaan neutroniabsorptiota, jonka tulisi olla mahdollisimman vähäinen. Lyijy voittaa tässä tinan ja kaikki muutkin metallit.
Edellisistä seuraa käytännössä että jäähdytyskierron ensiöpiirissä täytyy kiertää sula lyijy. Ainakaan tina ei kelpaa.
Nestemetallijäähdytteisissä reaktoreissa on käytetty myös natriumia. Natriumilla on sellainen erityinen mukava ominaisuus, että sen sulamispiste on hivenen matalampi kuin veden kiehumispiste. Eli tarvittaessa natriumia voi sulattaa vaikka kuumalla vedellä, kunhan niiden välissä on jotain erottavaa materiaalia, joka estää natriumin ja veden välisen kemiallisen reaktion. Lisäksi natrium on nestemetalleista lähimpänä lyijyä neutrobiabsorption suhteen. Tavanomaiset (huokeat) reaktorimateriaalit kestävät sulaa natriumia paljon paremmin kuin sulaa lyijyä. Mutta natriumatomin ydin on tietenkin paljon kevyempi kuin lyijyatomin ydin. Natriumin kiehumispiste on myös harmillisen matala. Kaksoisfluidireaktorissa tavoitellaan mahdollisimman kovaa neutronispektriä, ja siksi lyijy on valittu.
Oletan että jossain vaiheessa on mietitty sellaista vaihtoehtoa, jossa jäähdytyskierrossa käytettäisiin sulaa natriumia ja polttoainekierrossa fluorideja, mutta sitten on löytynyt riittävä määrä hyviä syitä hylätä kyseinen vaihtoehto.
