Министерство энергетики США в 2026 году профинансирует четыре инновационных ядерных проекта в рамках программы GAIN

Репортаж от Wedoany，Министерство энергетики США (DOE) в рамках программы «Ускорение инноваций в ядерной энергетике» (GAIN) объявило о присуждении ваучеров третьего раунда финансирования на 2026 финансовый год четырем получателям. Получатели ваучеров не получают прямых денежных выплат; вместо этого средства предоставляются лабораториям DOE для оказания помощи предприятиям в преодолении ключевых технических и коммерческих проблем. Все победители обязаны покрыть не менее 20% затрат, которые могут быть оплачены в виде натурального вклада.

Компания Aalo Atomics (Остин, Техас) получит поддержку от Национальной лаборатории Айдахо (INL) для разработки модифицированной версии программного обеспечения EMRALD с целью повышения возможностей экономического межпоколенческого анализа рисков и принятия проектных решений. Компания разрабатывает передовой микрореактор Aalo-1, который планируется развертывать в модульном исполнении, и использует программное обеспечение INL для моделирования рисков с помощью диаграмм связей событий (EMRALD) для проведения межпоколенческого анализа рисков (GRA) с целью оптимизации доступности, экономичности и безопасности реактора. Текущие возможности EMRALD требуют расширения для лучшего представления деталей развивающейся конструкции реактора, необходимых для количественной оценки неопределенности, автоматического анализа чувствительности и инженерных компромиссных решений. Данный проект позволит улучшить анализ экономичности, доступности электростанции и безопасности передовых реакторов за счет проведения более сложного анализа неопределенности и чувствительности в процессе проектирования реактора. Усовершенствованный инструмент EMRALD поможет снизить регуляторную неопределенность, поддержать развертывание более экономически конкурентоспособных микрореакторов и сделать возможным создание диспетчеризируемых ядерных энергосистем, а не только традиционных базовых источников энергии.

Компания OrganiCore Nuclear (Нью-Йорк) будет сотрудничать с Национальной лабораторией Ок-Риджа (ORNL) для проведения оценки ядерных данных, обеспечивающих проектирование. Компания разрабатывает инновационный малый модульный реактор (SMR) с низковольтным органическим охлаждением, независимым водяным замедлением и коммерчески доступным низкообогащенным урановым (НОУ) топливом, предназначенный для быстрого развертывания и достижения экономичности крупных легководных реакторов в масштабе микрореактора. Высокоточные ядерные данные, особенно данные по закону теплового рассеяния (TSL), описывающие взаимодействие нейтронов низких энергий, имеют решающее значение для точного физического моделирования реактора, анализа безопасности и лицензирования. Однако в настоящее время для органического теплоносителя, используемого в конструкции OrganiCore, отсутствуют оцененные данные TSL. OrganiCore будет использовать импульсный источник нейтронов (SNS) ORNL, возможности молекулярной динамики на основе машинного обучения и предыдущие успешные работы по валидации TSL для реакторных материалов для генерации и валидации необходимых ядерных данных.

Компания Raven-Flint Nuclear Corp (Айдахо-Фолс) будет сотрудничать с INL для проведения отечественной конверсии урана по процессу Zero-F2. Компания разрабатывает новый процесс конверсии урана, устраняющий необходимость в элементарном F2 и фторирующих агентах на его основе, однако остаются технические проблемы, связанные с созданием методов баланса масс, контроля и учета материалов (MC&A) и характеризации потоков в пилотном масштабе, пригодных для лицензирования NRC. В настоящее время США полагаются только на один коммерческий объект по конверсии гексафторида урана (UF6), и все конверсионные заводы западного альянса используют химию элементарного фтора (F2), что влечет за собой значительные затраты, проблемы безопасности, лицензирования и уязвимость цепочки поставок. Данный проект позволит разработать для пилотного завода Raven-Flint интегрированные методы баланса масс, MC&A и сопутствующей характеризации потоков, используя опыт INL в конверсии UF6 в промышленном масштабе, а также передовые радиохимические и аналитические возможности. Проект создаст новый отечественный путь конверсии UF6, устраняющий зависимость от элементарного фтора, снижающий капитальные затраты, эксплуатационные расходы, запасы опасных материалов и сложность лицензирования будущих конверсионных объектов.

Компания Srijan LLC (Колледж-Стейшен, Техас) будет сотрудничать с Национальной лабораторией Сандия (SNL) для преодоления препятствий при выращивании материалов для полупроводниковых нейтронных детекторов нового поколения для передовых атомных электростанций. Компания разрабатывает полупроводниковый нейтронный детектор N800 на основе гексагонального нитрида бора (hBN) для высокотемпературного обнаружения нейтронов в передовых реакторах. Текущий материал hBN содержит примеси углерода, которые значительно снижают эффективность сбора заряда, препятствуют надежной работе детектора нейтронов и не позволяют продвинуться дальше стадии подтверждения концепции. Srijan будет выращивать толстые пленки hBN с использованием безуглеродных прекурсоров, таких как трибромид бора и боразин, для достижения качества материала, необходимого для применения в нейтронных детекторах. SNL располагает специализированными установками реакторов химического осаждения из паровой фазы (CVD) и опытом эпитаксиального выращивания безуглеродного hBN, которые недоступны на коммерческой основе. Данный проект позволит нейтронным детекторам следующего поколения работать при температурах до 800°C, что значительно превышает пределы детекторов He-3 и сцинтилляторов, используемых в современных передовых реакторах. Компактные, термостойкие детекторы N800 могут повысить безопасность реактора за счет мониторинга потока нейтронов в реальном времени и автономного управления реактором, одновременно снижая сложность и стоимость приборного оснащения передовых реакторных систем.