BANR (BWXT Advanced Nuclear Reactor) je transportovatelný vysokoteplotní plynem chlazený reaktor o tepelném výkonu 50 MW. Koncepce předpokládá využití paliva ve formě TRISO částic s obohacením 19,75 % v grafitové matrici, která zajišťuje moderaci neutronů.

Uvažovaný elektrický výkon mikroreaktoru je 17 MW, což celému zařízení udává účinnost 33 %. V budoucnu by mělo být možné přeprojektovat zařízení na chod v kombinovaném Braytonově cyklu, (pozn: ideální tepelný oběh). Ten by umožnil zvýšit účinnost na více než 50 %.

Technologie reaktoru BANR byla vybrána americkým ministerstvem energetiky roce 2020 v rámci programu demonstrace pokročilých reaktorových technologií (ARDP). Kromě BANR byly vybrány ještě další 4 koncepty. Počáteční financování zahrnuje prostředky ve výši 30 milionů dolarů.

Vizualizace mikroreaktoru BANR. (Obrázek: ARDP/BWXT)

Společnost BWXT se nyní zaměřuje na významné snížení nákladů na nasazení mikroreaktoru díky zvýšení výkonnosti a snížení nákladů spojených s výrobou a dodáním zařízení.

Speciální palivo TRISO

Palivové částice TRISO se skládají z uranové matrice obalené vrstvami uhlíku a karbidu křemíku, což vytváří ochrannou obálku pro štěpné produkty, která je stabilní i za velice vysokých teplot. Americké ministerstvo energetiky tento koncept paliva popisuje jako „nejstabilnější a nejrobustnější jaderné palivo na Zemi“. Každá částice je malá a přibližně odpovídá velikosti hrotu kuličkového pera.

BWXT již nyní vyrábí otestované palivo TRISO. Na rozdíl od standardního paliva TRISO, které je založeno na matrici UO2, však mikroreaktor BANR využívá matrici paliva založenou na dusíku. Testování nového konceptu v národních laboratořích Idaho poskytne důležitá provozní data o výkonnosti těchto částic. Po dokončení testů bude mít projekt vyzrálou technologii související s klíčovými bezpečnostními systémy jaderného reaktoru. Ty pomohou celkové ekonomii zařízení a budou zásadní pro schválení konceptu americkým jaderným dozorem.

Jaderné palivo TRISO v konceptu reaktoru BANR Zdroj: The National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine

BWXT spolupracuje s laboratořemi v Oak Ridge

„Udělali jsme velký pokrok v rámci tohoto programu. Naše spolupráce s národními laboratořemi představuje dlouhotrvající závazky dodání zásadní technologie, která může zvýšit výkonnost a provoz jaderných reaktorů,“ sdělil Joe Miller, prezident společnosti BWXT AT.

Kromě národních laboratoří Idaho spolupracuje společnost BWXT také s laboratořemi Oak Ridge (ORNL). ORNL se podílejí na tvorbě výpočtových nástrojů v oblasti modelování a tvorbě výrobních procesů paliva pro mikroreaktorový koncept BANR.

Pro vývoj mobilního mikroreaktoru byly vybrány dvě společnosti

BWXT AT je jednou ze dvou společností vybraných v minulém roce americkým ministerstvem obrany do programu vývoje prototypového mobilního mikroreaktoru. V rámci druhé fáze tohoto programu má být vytvořen konečný návrh použitelného mikroreaktoru.

Druhou vybranou společností je X-energy se svým reaktorem a Xe-mobile. Finální kontrola navržených zařízení by měla být dokončena v tomto roce a následně bude jedno zařízení vybráno k financování. Po výběru bude vyroben a demonstrován prototypový mikroreaktor.