美国能源部 (DOE) 微反应器应用研究验证和评估 (MARVEL) 反应器的全尺寸电加热原型已在爱达荷国家实验室 (INL) 建造。该原型将有助于验证可在未来两年内投入使用的示范微反应器的最终设计。
INL 机械师与 PCAT 原型合影（图片：INL）
美国能源部去年宣布了其建造 MARVEL 的计划——一种可产生 100 kW 功率的钠钾冷却微反应器——以帮助研究人员和最终用户了解微反应器如何与其他技术集成。美国能源部计划到 2024 年将该反应堆连接到 INL 的世界上第一个核微电网。
模拟软件是预测反应堆性能的关键组成部分，但仅靠其本身不足以确认反应堆将按预期运行。
MARVEL 技术和项目负责人 Yasir Arafat 说：“我们使用建模工具来帮助监管机构对反应堆设计充满信心，但我们无法对流动和热动力学的所有方面进行建模。”
“我们有必要进行演示，以确保最终反应堆的运行具有高度的可靠性和可信度。”
该原型被称为一次冷却剂设备测试 (PCAT)，将用于确认模拟结果，然后 MARVEL 团队可以使用建模和模拟工具来验证和支持反应堆的安全案例。
PCAT 由 INL 机械师在短短九个月内完成。它由几个不锈钢部件组成，包括四台通过初级和中间冷却液泵发电的斯特林发动机，重量超过 2000 磅（超过 900 公斤），是实验室材料和燃料制造的最大部件之一复杂的制造车间，按照与部署的反应堆容器相同的标准建造。
MARVEL 将用于测试微反应器应用、开发监管审批流程、评估远程监控系统以及开发自主控制技术。它还将用于探索和测试此类微反应器在各种电气应用和非电气应用中的能力，例如水净化和用于区域供热的低品位热生产。
MARVEL 项目由 DOE 微反应器计划资助。
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