Эксперимент Deimosв Лос-Аламосской национальной лаборатории является первым экспериментом по критичности с использованием низкообогащенного уранового топлива высокой пробы (HALEU), который будет проводиться в США за более чем 20 лет, и поможет получить общедоступные данные и критерии критичности для этого материала.
Показатели критичности необходимы для оценки проектирования и безопасности, требуемой промышленностью и регулирующими органами, но существует очень мало критериев, в которых используется низкообогащенный уран высокой пробы. Министерство энергетики США (DOE) и Комиссия по ядерному регулированию сотрудничают в разработке данных о критичности для HALEU: в августе Министерство энергетики выделило 17 миллионов долларов США на финансирование 16 проектов, чтобы помочь в разработке общедоступных данных и контрольных показателей критичности, связанных с использованием, хранением и транспортировкой топлива HALEU.
Демонстрация критичности Deimos, финансируемая программой исследований и разработок Лос-Аламосской национальной лаборатории, прошла в Национальном исследовательском центре экспериментов по критичности на территории Невадского испытательного полигона. Центр имеет четыре установки для критических экспериментов и является единственным центром критических экспериментов общего назначения в США, оборудованным для проведения экспериментов с делящимися материалами на критическом уровне или близком к нему.
Одна из установок критической сборки в центре была модифицирована для размещения новой графитовой активной зоны и «емкостей» для хранения топливных таблеток на основе HALEU, содержащих топливные частицы TRISO (триструктурно-изотропные). После демонстрации критичности системы были проведены измерения при комнатной температуре и нагрев до температуры более 200° по Фаренгейту (93,3° по Цельсию), чтобы получить новые данные по безопасности критичности топлива HALEU.
«Эксперимент Deimos является важным шагом на пути к развертыванию ядерных реакторов, работающих на топливе HALEU», - сказал руководитель программы ядерной энергетики Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) Крис Станек, - «Мы рады и гордимся тем, что можем использовать уникальные возможности LANL для достижения передовых целей страны в области атомной энергетики, и мы с нетерпением ждем будущих экспериментов, на основе Deimos».
Многим усовершенствованным реакторам потребуется HALEU для достижения меньших размеров, более длительных рабочих циклов и повышения эффективности по сравнению с существующими ядерными технологиями. Данные, полученные в результате проектов, финансируемых Министерством энергетики и Комиссией по ядерному регулированию в рамках сравнительного анализа критичностиexternal link, opens in a new tab, будут доступны общественности, чтобы обеспечить возможность эффективного будущего анализа конструкции и безопасности, а также помочь атомной отрасли разработать инновационные решения для устранения пробелов в данных.