UK Advanced Modular Reactor: National Nuclear Laboratory beteiligt sich an zwei Projekten

Die Machbarkeitsstudie zur Auslegung des AMR-Demonstrationsreaktors wird NNL zusammen mit der japanischen Atomenergiebehörde (JAEA) und dem Industrieunternehmen Jacobs durchführen. Das Konsortium nennt seinen gasgekühlten Hochtemperaturreaktor UKJ-HTR. JAEA werde ihre weltweit führenden Fähigkeiten im Bereich der gasgekühlten Hochtemperaturreaktoren (HTGR), das NNL seine mehr als 50-jährigen Forschungs- und Entwicklungsarbeit als nationales Labor für Kernspaltung und Jacobs die Erfahrung in der Auslegung von Reaktoren und der Durchführung grosser Infrastrukturprojekte weltweit einbringen. Japan betreibt bereits seit über 20 Jahren erfolgreichen seinen HTTR-30, einen gasgekühlten 30-MW-Hochtemperaturversuchsreaktor.

Gemäss NNL konzentriert sich die britische Regierung beim AMR auf eine Technologie, die hochwertige Wärme mit Austrittstemperaturen von bis zu 950°C erzeugen kann. Der UKJ-HTR des Konsortiums soll «Wärme, Wasserstoff und flexible Elektrizität liefern, um den Energieverbrauch in Industrie, Verkehr und Haushalten in Grossbirtannien zu dekarbonisieren und gleichzeitig den internationalen Bedarf an kohlenstoffarmer Energie durch den Export von Brennstoffen und Reaktortechnologie zu decken». Damit werde sowohl die Energieversorgungsstrategie (British Energy Securing Strategy) als auch die Wasserstoffstrategie (UK Hydrogen Strategy) Grossbritanniens unterstützt. Der UKJ-HTR soll auf der bewährten HTGR-Grundlage aus Japan basieren und diese mit innovativen Ansätzen für Auslegung, Entwicklung, Bau und Betrieb verknüpfen. Eine Technologiedemonstration soll bis Anfang der 2030er-Jahre erfolgen.

Kernbrennstoff für den britischen Reaktor
NNL, das Urananreicherungsunternehmen Urenco und JAEA werden eine Machbarkeitsstudie zur Bereitstellung von Kernbrennstoff (Coated Particle Fuel, CPF) in Grossbritannien durchführen. Als nationales Laboratorium habe die NNL die technische Leitung im dazu notwendigen Projekt UK-CPF. Ziel sei es, die erste Beladung des HTGR-Demonstrationsreaktors Anfang der 2030er-Jahre liefern zu können. «CPF ist ein extrem robuster Brennstoff, der seit den 1960er-Jahren entwickelt und in HTGR eingesetzt wird», so das NNL. In bisherigen und aktuellen gasgekühlten Hochtemperaturreaktoren, wie dem HTTR-30, wird Triso-Brennstoff (tristructural-isotropic fuel) eingesetzt. Dieser besteht aus unzähligen beschichteten Brennstoffpartikeln, die in Grafit eingebettet sind.

Paul Howarth, CEO von NNL, sagte: «UK-CPF ist eine Lösung für die unabhängige Produktion von kohlenstoffarmen Brennstoffen, die uns eine zukünftige Sicherung der Energieversorgung ermöglicht.» Das britische Department of Business, Energy & Industrial Strategy (BEIS) habe seit 2019 GBP 56 Mio. (CHF 62 Mio.) in das von der NNL geleitete Advanced Fuel Cycle Programme (AFCP) investiert. «Im Rahmen des AFCP wurde bereits ein britischer Herstellungsweg für CPF festgelegt. Die Entwicklung von Brennstoffen im Labormassstab schreitet voran, um Grossbritannien in die Lage zu versetzen, fortgeschrittene Brennstoffe im kommerziellen Massstab herzustellen», so Howarth.