Ett nytt europeiskt forskningsprojekt, EU-CONVERSION, har inletts för att påskynda övergången till låganrikat uran i högpresterande forskningsreaktorer. Projektet testar potentiella fissila material för att hitta ett säkert och effektivt alternativ. Fokus riktas på tyska och franska reaktorer
EU-CONVERSION undersöker möjligheterna att konvertera den tyska forskningsreaktorn FRM-II samt den planerade franska materialtestreaktorn Jules Horowitz (JHR), som förväntas bli kritisk under 2030-talet. Projektet bygger vidare på tre tidigare initiativ: EU-QUALIFY, LEU-FOREvER och HERACLES-CP.
FRM-II använder idag bränsle anrikat till över 95 procent uran-235 för att generera sin täta neutronflux. Höganrikat uran ses som en säkerhetsrisk eftersom det kan användas för kärnvapentillverkning. Tekniska universitetet i München (TUM) har därför kommit överens med den tyska regeringen och Bayerns delstatsregering – som finansierar reaktorn – om att arbeta mot en konvertering till lägre anrikningsgrader så snart lämpligt bränsle finns tillgängligt. Detta är även ett krav för reaktorns driftstillstånd, som utfärdades 2003.
Projektets omfattning och deltagare
EU-CONVERSION har en budget på 12,8 miljoner euro och finansieras genom EU:s forsknings- och innovationsprogram Horizon 2020. Bland deltagarna finns:
– Tekniska universitetet i München (Tyskland) – Framatome (Frankrike) – Institut Laue-Langevin (Frankrike) – Belgiens kärnforskningscentrum SCK-CEN – CEA (Frankrike) – Université Grenoble Alpes (Frankrike) – Centrum Vyzkumu Rez (Tjeckien) – Statni Ustav Radiacni Ochrany (Tjeckien) – Technicatome (Frankrike)
Två alternativa bränslematerial testas
Projektet undersöker två alternativa fissila material: ett baserat på uranmolybden (U-Mo) och ett baserat på uransilicid (U2Si3). För att testa dessa material kommer forskningsreaktorn BR2 vid SCK-CEN att utsätta dem för extrema bestrålningsförhållanden.
Materialen kommer att tillbringa två till tre bränslecykler, motsvarande cirka 55–75 dagar, i reaktorkärnan. Förberedelserna för testerna inleds i år, själva bestrålningen genomförs 2027–2028 och analyserna pågår fram till 2030.
Tester under extrema förhållanden
– Tidigare tester av de aktuella bränslematerialen har varit begränsade till en värmeflödestäthet på 470 watt per kvadratcentimeter, säger Jared Wight, programansvarig vid SCK-CEN.
– Det har gjort det möjligt att testa dem under normala driftsförhållanden. I detta EU-projekt tar vi det ett steg längre och ökar värmeflödet till över 500 watt per kvadratcentimeter. Vi kommer att överskrida de vanliga driftsgränserna för att undersöka hur bränslematerialen beter sig under extrema förhållanden, vilket är avgörande för säkerheten och tillförlitligheten hos FRM-II och JHR.
En global trend mot låganrikat uran
– Kärnkraftsindustrin arbetar globalt för att minska användningen av höganrikat uran för att förhindra spridning av materialet, fortsätter Wight.
– De flesta reaktorer har redan konverterats, och nu återstår de sista, däribland FRM-II och JHR. Det är en utmaning på grund av deras specifika tekniska krav, men med hjälp av vår BR2-reaktor hoppas vi kunna bidra till en lösning.
Bayerskt stöd för utvecklingen
Bayerns vetenskapsminister Markus Blume betonar vikten av forskning och teknologisk utveckling.
– Forskningsstyrka och öppenhet för teknik utan ideologiska skygglappar är en förutsättning för en bra och säker framtid, säger Blume.
– Vi vill driva Tysklands mest kraftfulla forskningsreaktor med innovativt låganrikat bränsle i framtiden – med samma vetenskapliga prestanda som tidigare.
Källa: Nuclear world News