Een kerncentrale produceert 8000 keer meer stroom dan fossiele brandstoffen en is milieuvriendelijk, maar als er ongelukken gebeuren, heeft dat grote gevolgen, zoals de ramp in Tsjernobyl in 1986. In de jaren daarna stierven bijna 100 mensen door het ongeval of door stralingsziekte.

BYU-professor en expert op het gebied van kerntechnologie Matthew Memmott en zijn collega's hebben een nieuw systeem ontworpen voor een veiligere productie van kernenergie:een microkernreactor met gesmolten zout die al deze problemen en meer kan oplossen.

De standaard kernreactor die in Amerika wordt gebruikt, is de lichtwaterreactor. Uraniumatomen worden gesplitst om energie te creëren, en de producten die overblijven zullen enorme hoeveelheden warmte uitstralen. Ze worden bewaard in vaste brandstofstaven en er wordt water door de staven geleid om alles voldoende koel te houden. Als er niet genoeg koelwaterstroom is, kunnen de staven oververhit raken en loopt de hele faciliteit het risico op een nucleaire meltdown. De oplossing van Memmott is om deze radioactieve elementen op te slaan in gesmolten zout in plaats van splijtstofstaven.

"Kernenergie kan extreem veilig en extreem betaalbaar zijn, als het op de juiste manier wordt gedaan", zei Memmott. "Het is een zeer goede oplossing voor de energiesituatie waarin we ons bevinden, omdat er geen uitstoot of vervuiling is."

In de nieuwe reactor van Memmott worden tijdens en na de kernreactie alle radioactieve bijproducten opgelost in gesmolten zout. Nucleaire elementen kunnen honderdduizenden jaren lang warmte of radioactiviteit uitstoten terwijl ze langzaam afkoelen. Daarom is nucleair afval zo gevaarlijk (en waarom het in het verleden zo moeilijk was om een ​​plaats te vinden om het te verwijderen). Zout heeft echter een extreem hoge smelttemperatuur - 550 °C - en het duurt niet lang voordat de temperatuur van deze elementen in het zout onder het smeltpunt daalt. Zodra het zout kristalliseert, wordt de uitgestraalde warmte geabsorbeerd in het zout (dat niet hersmelt), waardoor het gevaar van een kernsmelting in een elektriciteitscentrale teniet wordt gedaan.

Een ander voordeel van het ontwerp van de kernreactor met gesmolten zout is dat het potentieel gevaarlijk kernafval kan elimineren. De producten van de reactie zitten veilig in het zout, zonder dat ze ergens anders moeten worden opgeslagen. Bovendien zijn veel van deze producten waardevol en kunnen ze uit het zout worden gehaald en verkocht.

Molybdeen-99 is bijvoorbeeld een extreem duur element dat wordt gebruikt in medische beeldvormingsprocedures en scans die kunnen worden geëxtraheerd. De Verenigde Staten kopen momenteel al hun Molybdeen-99 uit Nederland, maar met deze reactor kan het gemakkelijk in het land worden gemaakt, waardoor het veel toegankelijker en betaalbaarder wordt. Kobalt-60, goud, platina, neodymium en vele andere elementen kunnen ook uit het zout worden gehaald, wat resulteert in mogelijk geen nucleair afval.

"Toen we waardevolle elementen eruit haalden, ontdekten we dat we ook zuurstof en waterstof konden verwijderen", zei Memmott. "Door dit proces kunnen we het zout weer volledig schoon maken en hergebruiken. We kunnen het zout oneindig recyclen."

Een typische kerncentrale is gebouwd met iets meer dan een vierkante mijl om te werken om het stralingsrisico te verminderen, waarbij de kern zelf 30 ft x 30 ft is. Memmott's gesmolten zout kernreactor is 1, 4 ft x 7 ft, en omdat er geen risico is op een kernsmelting is er geen behoefte aan een soortgelijke grote zone eromheen. Deze kleine reactor kan genoeg energie produceren om 1000 Amerikaanse huizen van stroom te voorzien. Het onderzoeksteam zei dat alles wat nodig is om deze reactor te laten werken, is ontworpen om op een vrachtwagenbed van 40 voet te passen; wat betekent dat deze reactor energie toegankelijk kan maken voor zelfs zeer afgelegen plaatsen.

Anderen die aan dit project hebben geholpen zijn BYU-hoogleraren Troy Munro, Stella Nickerson, John Harb, Yuri Hovanski, Ben Frandsen en BYU-afgestudeerde student Andrew Larsen.

Memmott gebruikt de analogie van een siliciumchip om de mogelijkheden van deze nieuwe reactor te vergelijken met de oude. Toen computers voor het eerst werden uitgevonden, was er een gigantische vacuümbuis nodig die de elektronenstroom regelde en een hele kamer om een ​​zeer beperkte, zeer eenvoudige computer te laten werken. We gebruiken die technologie echter niet meer omdat iemand een siliciumchip heeft uitgevonden, waardoor technologie kon doorgroeien naar de kleine en efficiënte apparaten die we vandaag hebben. De siliciumchip loste de problemen met de vroege computers op, en deze gesmolten zoutreactor kan de problemen met de huidige kernreactor oplossen.

"De afgelopen 60 jaar hebben mensen de darmreactie gehad dat nucleair slecht is, het is groot, het is gevaarlijk", zei Memmott. "Die percepties zijn gebaseerd op mogelijke problemen voor generatie één, maar het hebben van de gesmolten zoutreactor is het equivalent van het hebben van een siliciumchip. We kunnen kleinere, veiligere, goedkopere reactoren hebben en van die problemen afkomen." + Verder verkennen

China sluit kernreactor weer aan na sluiting wegens schade