de.wedoany.com-Bericht: Das US-Energieministerium (DOE) hat über sein Programm zur Beschleunigung von Nuklearinnovationen (GAIN) die vier Gutscheinempfänger der dritten Förderrunde des Haushaltsjahres 2026 bekannt gegeben. Die Gutscheinempfänger erhalten keine direkten Geldprämien, sondern stellen DOE-Laboren Mittel zur Verfügung, um Unternehmen bei der Bewältigung zentraler technischer und kommerzieller Herausforderungen zu unterstützen. Alle Gewinner müssen einen Kostenanteil von mindestens 20 % übernehmen, der in Form von Sachleistungen erbracht werden kann.
Aalo Atomics (Austin, Texas) erhält Unterstützung vom Idaho National Laboratory (INL) zur Entwicklung einer modifizierten Version der EMRALD-Software, um die Fähigkeiten zur wirtschaftlichen generationsübergreifenden Risikoanalyse und Entscheidungsfindung zu verbessern. Das Unternehmen entwickelt den fortschrittlichen Aalo-1-Mikroreaktor, der modular eingesetzt werden soll, und nutzt die INL-Software zur ereignisgesteuerten Risikoanalyse (EMRALD) für die generationsübergreifende Risikoanalyse (GRA), um Reaktorverfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit zu optimieren. Die derzeitigen EMRALD-Fähigkeiten müssen erweitert werden, um die sich ständig weiterentwickelnden Reaktordesign-Details, die für die Quantifizierung von Unsicherheiten, automatische Sensitivitätsanalysen und technische Abwägungsentscheidungen erforderlich sind, besser darzustellen. Dieses Projekt wird die Wirtschaftlichkeits-, Anlagenverfügbarkeits- und Sicherheitsanalysefähigkeiten fortschrittlicher Reaktoren verbessern, indem komplexere Unsicherheits- und Sensitivitätsanalysen während des Reaktorentwurfsprozesses ermöglicht werden. Das verbesserte EMRALD-Tool trägt dazu bei, regulatorische Unsicherheiten zu verringern, wirtschaftlich wettbewerbsfähigere Mikroreaktor-Einsätze zu unterstützen und einsetzbare Kernenergiesysteme zu ermöglichen, die über die traditionelle Grundlaststromerzeugung hinausgehen.
OrganiCore Nuclear (New York) wird mit dem Oak Ridge National Laboratory (ORNL) zusammenarbeiten, um eine designermöglichende Nukleardatenbewertung durchzuführen. Das Unternehmen entwickelt einen innovativen kleinen modularen Reaktor (SMR) mit Niederdruck-Organikkühlung, separater Wassermoderation und kommerziell verfügbarem niedrig angereichertem Uran (LEU)-Brennstoff, der eine schnelle Inbetriebnahme und die Wirtschaftlichkeit großer Leichtwasserreaktoren im Mikroreaktor-Maßstab anstrebt. Hochpräzise Nukleardaten, insbesondere Daten zum thermischen Streugesetz (TSL), die niederenergetische Neutronenwechselwirkungen beschreiben, sind für eine genaue reaktorphysikalische Modellierung, Sicherheitsanalyse und Lizenzierung unerlässlich. Derzeit liegen jedoch für die in OrganiCore-Designs verwendeten organischen Kühlmittel keine bewerteten TSL-Daten vor. OrganiCore wird die Spallations-Neutronenquelle (SNS) des ORNL, maschinenlernbasierte Molekulardynamik-Fähigkeiten und frühere erfolgreiche TSL-Validierungsarbeiten für Reaktormaterialien nutzen, um die erforderlichen Nukleardaten zu generieren und zu validieren.
Raven-Flint Nuclear Corp (Idaho Falls) wird mit dem INL zusammenarbeiten, um eine inländische Urankonvertierung mittels des Zero-F2-Verfahrens durchzuführen. Das Unternehmen entwickelt ein neuartiges Urankonvertierungsverfahren, das die Notwendigkeit von elementarem F2 und F2-abgeleiteten Fluorierungsmitteln eliminiert. Die verbleibende technische Herausforderung besteht darin, für die NRC-Lizenzierung geeignete Methoden für Massenbilanzen, Materialkontrolle und -abrechnung (MC&A) sowie Strömungscharakterisierung im Pilotmaßstab zu etablieren. Derzeit ist die USA auf eine einzige kommerzielle Uranhexafluorid (UF6)-Konvertierungsanlage angewiesen. Alle Konvertierungsanlagen der westlichen Allianz sind auf elementare Fluorchemie (F2) angewiesen, was erhebliche Kosten-, Sicherheits-, Genehmigungs- und Lieferketten-Verwundbarkeiten mit sich bringt. Dieses Projekt wird für die Raven-Flint-Pilotanlage integrierte Massenbilanzen, MC&A und begleitende Strömungscharakterisierungsmethoden entwickeln, unter Nutzung der INL-Expertise in der UF6-Konvertierung im Betriebsmaßstab sowie fortschrittlicher radiochemischer und analytischer Fähigkeiten. Das Projekt wird einen neuen inländischen UF6-Konvertierungsweg etablieren, der die Abhängigkeit von elementarem Fluor beseitigt und die Kapitalkosten, Betriebskosten, Gefahrstoffbestände und die Lizenzierungskomplexität zukünftiger Konvertierungsanlagen reduziert.
Srijan LLC (College Station, Texas) wird mit den Sandia National Laboratories (SNL) zusammenarbeiten, um Materialwachstumsbarrieren bei der Herstellung von Halbleiter-Neutronendetektoren für neuartige fortschrittliche Kernkraftwerke zu überwinden. Das Unternehmen entwickelt den N800-Halbleiter-Neutronendetektor unter Verwendung von hexagonalem Bornitrid (hBN) für die Hochtemperatur-Neutronendetektion in fortschrittlichen Reaktoren. Aktuelle hBN-Materialien enthalten Kohlenstoffverunreinigungen, die die Ladungssammlungseffizienz erheblich beeinträchtigen, eine zuverlässige Neutronendetektionsleistung verhindern und Fortschritte über die Machbarkeitsnachweisphase hinaus blockieren. Srijan wird hBN-Dickschichten unter Verwendung kohlenstofffreier Vorläufer wie Bortribromid und Borazin wachsen, um die für Neutronendetektoranwendungen erforderliche Materialqualität zu erreichen. SNL verfügt über spezielle Anlagen für chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und Fachwissen zum epitaktischen Wachstum von kohlenstofffreiem hBN, die kommerziell nicht verfügbar sind. Dieses Projekt wird es ermöglichen, dass Neutronendetektoren der nächsten Generation bei Temperaturen von bis zu 800 °C betrieben werden können, was die Grenzen der derzeit in fortschrittlichen Reaktoren verwendeten He-3-Detektoren und Szintillatoren deutlich übertrifft. Kompakte, hochtemperaturbeständige N800-Detektoren können die Reaktorsicherheit durch Echtzeit-Neutronenflussüberwachung und autonome Reaktorsteuerung verbessern und gleichzeitig die Instrumentierungskomplexität und -kosten fortschrittlicher Reaktorsysteme senken.
