Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Mỹ cấp giấy phép cho công ty Kairos Power xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên không sử dụng nước làm mát.
Muối nóng chảy được dùng để làm mát ở viện CEA Cadarache tại Pháp. (Ảnh: AFP).
Kairos Power lên kế hoạch xây dựng một nhà máy thử nghiệm mang tên Hermes, làm mát bằng muối fluoride nóng chảy ở Oak Ridge, Tennessee, năm 2027, Business Insider hôm 20/12 đưa tin. Phiên bản đầu tiên của nhà máy sẽ không cung cấp điện, nhưng phiên bản tiếp theo là Hermes 2 sẽ sản xuất điện năm 2028. Theo Mike Laufer, giám đốc điều hành Kairos Power, cho biết lò phản ứng hạt nhân muối nóng chảy không cần khoang áp suất dày để giữ nước ở thể lỏng trong nhiệt độ cao. Nó có kích thước nhỏ hơn so với loại dùng nước làm mát và có thể xây ở nhiều vị trí đa dạng hơn.
Hermes sẽ hoạt động ở nhiệt độ lên tới gần 650 độ C. Nhưng chất làm mát cấu tạo từ hỗn hợp lithium fluoride và beryllium fluoride mang tên FLiBe sôi ở 1.430 độ C, cao hơn nhiều nhiệt độ lõi lò phản ứng. Do đó, FLiBe vẫn ở thể lỏng trong điều kiện nhiệt độ cao mà không cần thêm áp suất. Nhiên liệu mà Kairos Power sử dụng cũng khác với lò phản ứng thông thường. Công ty lên kế hoạch sử dụng nhiên liệu hạt tristructural-isotropic (TRISO), có thể chịu nhiệt độ cực hạn tốt hơn và ít khả năng giải phóng sản phẩm phóng xạ.
Điều khiến lò phản ứng muối nóng chảy khác biệt là cách nó làm mát phần lõi, sử dụng muối thay vì nước. Gần như tất cả lò phản ứng hoạt động ngày nay sử dụng nước làm mát. Lõi của chúng có thể nóng tới 300 độ C. Để ngăn nước bay hơi và duy trì thể lỏng ở nhiệt độ cao như vậy đòi hỏi nhiều áp suất, kéo theo công nghệ phức tạp, diện tích và chi phí lớn. Tuy nhiên, một số loại muối có điểm sôi cao hơn nhiều nên không cần môi trường áp suất cao tốn kém, theo Nicholas V. Smith, giám đốc dự án Thí nghiệm lò phản ứng chloride nóng chảy ở Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho.
Ví dụ, lò phản ứng muối nóng chảy đầu tiên được thử nghiệm vào thập niên 1950, đủ nhỏ để đặt trên một chiếc máy bay trong khi nhà máy điện hạt nhân Diablo Canyon ở California chiếm tới 4,9 hecta đất. Tuy nhiên, loại lò này dần rơi vào lãng quên trong những năm 1970 khi Mỹ chuyển sang ưa chuộng lò phản ứng sử dụng nước làm mát.