Ett kärnkraftverk producerar 8000 gånger mer kraft än fossila bränslen och är miljövänligt, men när olyckor inträffar får de stora återverkningar, som Tjernobyl-katastrofen 1986. Närmare 100 personer dog antingen i olyckan eller av strålsjuka under åren efter.

BYU-professorn och kärnteknikexperten Matthew Memmott och hans kollegor har designat ett nytt system för säkrare kärnenergiproduktion:en mikrokärnreaktor med smält salt som kan lösa alla dessa problem och mer.

Standardkärnreaktorn som används i Amerika är Light-Water Reactor. Uranatomer delas för att skapa energi, och de produkter som blir över kommer att utstråla enorma mängder värme. De förvaras i fasta bränslestavar och vatten rinner genom stavarna för att hålla allt tillräckligt svalt. Om det inte finns tillräckligt med ett flöde av kylvatten kan stavarna överhettas och hela anläggningen är i riskzonen för en kärnsmälta. Memmotts lösning är att lagra dessa radioaktiva grundämnen i smält salt istället för bränslestavar.

"Kärnenergi kan vara extremt säker och extremt prisvärd, om den görs på rätt sätt," sa Memmott. "Det är en mycket bra lösning på den energisituation vi befinner oss i eftersom det inte finns några utsläpp eller föroreningar från det."

I Memmotts nya reaktor, under och efter att kärnreaktionen inträffar, löses alla radioaktiva biprodukter till smält salt. Kärnelement kan avge värme eller radioaktivitet i hundratusentals år medan de långsamt svalnar, vilket är anledningen till att kärnavfall är så farligt (och varför det tidigare har varit så svårt att hitta en plats att göra sig av med det). Men salt har en extremt hög smälttemperatur – 550°C – och det tar inte lång tid innan temperaturen på dessa element i saltet faller under smältpunkten. När saltet väl kristalliserat kommer den utstrålade värmen att absorberas i saltet (som inte smälter om), vilket utesluter faran för en kärnsmälta vid ett kraftverk.

En annan fördel med den smälta kärnreaktorns design är att den har potential att eliminera farligt kärnavfall. Reaktionsprodukterna är säkert inneslutna i saltet, utan att behöva lagra dem någon annanstans. Dessutom är många av dessa produkter värdefulla och kan tas bort från saltet och säljas.

Molybden-99, till exempel, är ett extremt dyrt element som används i medicinska bildbehandlingsprocedurer och skanningar som kan extraheras. USA köper för närvarande all sin Molybden-99 från Nederländerna, men med denna reaktor kan den enkelt tillverkas inom landet, vilket gör den mycket mer tillgänglig och prisvärd. Kobolt-60, guld, platina, neodym och många andra element kan också tas ut ur saltet, vilket potentiellt leder till inget kärnavfall.

"När vi drog ut värdefulla element, fann vi att vi också kunde ta bort syre och väte," sa Memmott. "Genom den här processen kan vi göra saltet helt rent igen och återanvända det. Vi kan återvinna saltet på obestämd tid."

Ett typiskt kärnkraftverk byggs med lite över en kvadratkilometer att driva för att minska strålningsrisken, med själva kärnan på 30 ft x 30 ft. Memmotts smältsalt kärnreaktor är 4 ft x 7 ft, och eftersom det inte finns någon risk för en härdsmälta finns det inget behov av en liknande stor zon som omger den. Denna lilla reaktor kan producera tillräckligt med energi för att driva 1000 amerikanska hem. Forskargruppen sa att allt som behövs för att driva denna reaktor är utformat för att passa på en 40-fots lastbilsflak; vilket innebär att den här reaktorn kan göra ström tillgänglig till även mycket avlägsna platser.

Andra som hjälpt till med detta projekt är BYU-professorerna Troy Munro, Stella Nickerson, John Harb, Yuri Hovanski, Ben Frandsen och BYU-studenten Andrew Larsen.

Memmott använder analogin med ett kiselchip för att jämföra förmågorna hos denna nya reaktor med den gamla. När datorer först uppfanns krävdes det ett gigantiskt vakuumrör som kontrollerade elektronflödet och ett helt rum för att köra en mycket begränsad, mycket enkel dator. Vi använder dock inte längre den tekniken eftersom någon uppfann ett kiselchip, vilket gjorde det möjligt för tekniken att utvecklas till de små och effektiva enheter vi har idag. Kiselchippet fixade problemen med de tidiga datorerna, och denna smältsaltreaktor kan fixa problemen med den nuvarande kärnreaktorn.

"Under de senaste 60 åren har människor haft magreaktionen att kärnkraft är dåligt, det är stort, det är farligt," sa Memmott. "De här uppfattningarna är baserade på potentiella problem för generation ett, men att ha den smälta saltreaktorn motsvarar att ha ett kiselchip. Vi kan ha mindre, säkrare och billigare reaktorer och bli av med de problemen." + Utforska vidare

Kina återansluter kärnreaktorn efter avstängning på grund av skada