MARVEL — испытательный реактор, в котором в качестве теплоносителя используется натрий-калий (NaK).
MARVEL может помочь в разработке, испытании и применении современных ядерных реакторов.
ИНЛ
Министерство энергетики США (DOE) приглашает частных разработчиков ядерной техники подавать предложения по проведению экспериментов и демонстраций в рамках своего проекта по валидации и оценке исследований в области применения микрореакторов (MARVEL).
Этот действующий испытательный стенд для передовых микрореакторных технологий в настоящее время на 90% завершен на этапе финальной стадии проектирования, и ключевые компоненты уже изготавливаются.
16 июня 2025 года Национальная лаборатория Айдахо (INL), которая управляет MARVEL для DOE, опубликовала выражение заинтересованности (EOI). INL ищет концепции от частной промышленности, национальных лабораторий и других заинтересованных сторон, которые могут использовать возможности MARVEL для продвижения разработки, тестирования и использования передовых ядерных реакторов и их приложений.
Эта инициатива является шагом вперед для проекта MARVEL от INL, микрореактора мощностью 85 кВт/20 кВт. DOE представило свой проект в 2021 году, вскоре после создания своей программы микрореактора в 2019 году.
Комплексные испытания компонентов ядерного реактора
MARVEL — это испытательный реактор с натрий-калиевым (NaK) охлаждением, разработанный в качестве физического испытательного стенда для передовых исследований и разработок микрореакторов (НИОКР) Министерства энергетики США.
Расположенный на испытательном полигоне переходных реакторов INL (TREAT), MARVEL позволит проводить комплексные испытания компонентов реактора, автономных органов управления, интерфейсов микросетей и систем технологического тепла в реальной ядерной среде.
«MARVEL будет действующим микрореактором и, как ожидается, будет служить ядерным испытательным стендом для демонстрации работы микрореактора и его конечного использования, прокладывая путь к развитию частного сектора ядерной энергетики», — заявили в INL.
Его компактное ядро имеет 36 топливных стержней из гидрида урана, каждый из которых имеет пять топливных стержней, обогащенных до 19,75% U-235. Водород замедляет эти стержни, которые окружены отражателем нейтронов из бериллия.
В конструкции MARVEL используются существующие технологии и готовые компоненты для более быстрого строительства. Высокопробный, низкообогащенный уран (HALEU) из доступных исследовательских материалов будет использоваться для изготовления топлива, известного как топливо TRIGA.
Операция в несколько фаз
Реактор будет работать два года и разделен на три фазы. В настоящее время он находится на первой фазе, которая включает в себя завершение проектирования, получение экологических разрешений, изготовление и подготовку к обеспечению безопасности. Эта фаза завершится загрузкой топлива и первоначальной критичностью на объекте TREAT, что ожидается к концу 2027 или началу 2028 года.
Фаза 2 начнется сразу после этого. В течение этой фазы реактор будет тестировать системы производства электроэнергии и поддерживать промышленные демонстрации в реальных условиях эксплуатации.
Ожидается, что промышленные конечные пользователи спроектируют и изготовят оборудование и процессы, которые они хотят продемонстрировать на этом этапе, который, как ожидается, продлится два календарных года, заявила INL в плане использования от июня 2024 года.
INL подчеркнула, что потенциальным заинтересованным сторонам следует подготовиться заранее из-за короткого периода тестирования. Затем на третьем этапе основное внимание будет уделено выводу из эксплуатации, включая удаление охладителя, выгрузку топлива и утилизацию материалов на объектах Центра ядерных технологий и инжиниринга INL в Айдахо. На этом этапе также будут предоставлены возможности для послерадиационного обследования и исследований в конце срока службы.
Инструмент разработки для микрореакторов
INL рассматривает MARVEL как инструмент развития. В своем заявлении о намерениях компания заявила: «Основная цель проекта — предоставить платформу, которую частный сектор может использовать для совершенствования новых ядерных технологий и демонстрации инновационных вариантов использования микрореакторов».
Текущий объем MARVEL включает разработку реактора мощностью 85 кВт, который будет производить более 10 кВт электроэнергии на первом этапе эксплуатации. На втором этапе технологическое тепло (выше 300°C) будет предоставляться конечным пользователям для демонстраций.
В то время как INL построила 52 реактора с момента своего основания в 1949 году, MARVEL станет первым новым реактором, построенным на этой площадке за более чем четыре десятилетия. Это знаменует собой новый этап развития ядерной энергетики в США.
Sourse: interestingengineering.com
