Geçtiğimiz yıl ABD'de nükleer enerjinin gelişimini hızlandırmaya yönelik bir başkanlık kararnamesi yayımlanmıştı. Bu kapsamda, startup'lar tarafından geliştirilen farklı ve genellikle daha küçük reaktör tasarımları üzerinde yoğun bir çalışma ekosistemi oluştu. Ancak şu ana kadar yalnızca bir tasarım tam lisans alabildi ve bu tasarımın hayata geçirilmesiyle ilgili henüz somut bir plan bulunmuyor.
Bu kararnamenin ardından Enerji Bakanlığı, bir yılı aşkın bir süre içinde üç farklı reaktör tasarımının kritik noktaya ulaşmasını hedefliyordu. Perşembe günü, Antares isimli bir startup, Idaho Ulusal Laboratuvarı'na yerleştirdiği test reaktörünün kritik noktaya ulaştığını duyurdu. Bu gelişme, bu eşiği geçen ilk yeni tasarım olma özelliğini taşıyor. Kritik noktaya ulaşmak, reaktör içindeki nükleer reaksiyonların kendi kendine devam eder hale gelmesi anlamına geliyor; bu, reaktörün enerji üretmeye başladığı anlamına gelmiyor.
Antares, tasarımını TRISO adı verilen yeni bir yakıt sistemi üzerine kuran firmalardan biri. Bu sistem, reaktör tasarımının bazı karmaşıklıklarını ve güvenlik unsurlarını ortadan kaldırarak yakıt tasarımına taşıyor. Yakıt tasarımı, uranyum oksit çekirdeğe sahip minik peletlere dayanıyor. Bu peletler, fisyon reaksiyonları sonucu açığa çıkan nötronların ve hafif çekirdeklerin enerjisini düzenleyebilen birkaç katmandan oluşan karbon ile çevrili. Tüm bu yapı, içerdiği uranyumun üretebileceği en yüksek sıcaklıklara dayanacak şekilde tasarlanmış sert bir seramik kabukla kaplanmış durumda.
TRISO peletleri reaktör içinde tutulduğu sürece, erime veya reaksiyonlar sonucu oluşan en tehlikeli izotopların salınımı riski bulunmuyor. Ancak yine de nötronların kaçarak çevredeki malzemeyi kararsız izotoplara dönüştürme potansiyeli gibi bazı güvenlik endişeleri mevcut. Antares'in tasarımı ise bu nötronların çoğunu yavaşlatması beklenen bir grafit kılıfla TRISO peletlerini çevreliyor.
Radyoaktif olmayan riskleri azaltmak için Antares'in tasarımında, reaktörden ısıyı bir ısı eşanjörüne taşıyan sodyum kullanılıyor. Bu ısı, basınçlı azota aktarılıyor ve ardından kapalı bir Brayton çevrimi sistemiyle bir türbini çalıştırıyor.
Şu an için Antares, sadece Mark 0 adını verdiği ve enerji üretim kısmına bağlı olmayan bir reaktörü test ediyor. Bu testin amacı, şirketin reaktörlerindeki fiziksel koşullara ilişkin modellemesini doğrulamak ve lisans başvurularında kullanılabilecek güvenlik verileri üretmek. Elektrik üretimi de dahil olmak üzere tüm sistemin çalıştırılmasına yönelik denemelerin gelecek yıl yapılması bekleniyor.
Bu çalışmalar Enerji Bakanlığı'na bağlı bir laboratuvarda yürütülüyor olsa da, şirket mobil nükleer reaktör geliştirme çalışmaları için Savunma Bakanlığı'nın Project Pele programıyla da işbirliği yapıyor. Şirket ayrıca NASA'dan da destek almış durumda.
