El reactor modular de helio con turbina de gas ( GT-MHR ) es una clase de reactor de potencia de fisión nuclear diseñado que estaba en desarrollo por un grupo de empresas rusas ( OKBM Afrikantov , Instituto Kurchatov , VNIINM y otras), un grupo estadounidense encabezado por General Atomics . Framatome francés y Fuji Electric japonés . [1] Es un reactor moderado por grafito y refrigerado por helio que utiliza compactos de combustible TRISO en un diseño de núcleo prismático . La energía se genera mediante una turbina de gas en lugar de la turbina de vapor más común.
Se produjo un diseño conceptual en 1997, [1] y se esperaba tener un diseño final para 2005 y una planta prototipo puesta en servicio para 2010. [1]
El núcleo consta de un cilindro de grafito con un radio de 4 metros (13 pies) y una altura de 10 metros (33 pies) que incluye reflectores axiales de 1 metro (3 pies 3 pulgadas) en la parte superior e inferior. El cilindro tiene tres o cuatro anillos concéntricos, cada uno de 36 bloques hexagonales con un espacio intersticial de 0,2 centímetros (0,079 pulgadas). Cada bloque hexagonal contiene 108 canales de refrigerante de helio y 216 pines de combustible. Cada pasador de combustible contiene una red aleatoria de partículas TRISO dispersas en una matriz de grafito. El reactor exhibe un espectro térmico con un pico de energía de neutrones ubicado en aproximadamente 0,2 eV . El concepto de combustible TRISO permite que el reactor sea intrínsecamente seguro. El reactor y la estructura de contención están ubicados bajo el nivel del suelo y en contacto con el suelo, lo que sirve como medida de seguridad pasiva para conducir el calor fuera del reactor en caso de una falla del refrigerante. [2]
El reactor modular de helio con turbina de gas utiliza la disposición de turbina de ciclo Brayton , lo que le otorga una eficiencia de hasta el 48%, superior a la de cualquier otro reactor, en 1995. [3] Los reactores comerciales de agua ligera (LWR) generalmente utilizan el ciclo Rankine . que es lo que utilizan las centrales eléctricas de carbón. Los LWR comerciales promedian una eficiencia del 32%, nuevamente en 1995.
En 2010, General Atomics conceptualizó un nuevo reactor que utiliza las funciones de conversión de energía del GT-MHR, el Módulo multiplicador de energía (EM2). El EM2 utiliza neutrones rápidos y es un reactor rápido refrigerado por gas , lo que le permite reducir considerablemente los residuos nucleares mediante transmutación . [4]