穩定鹽反應爐又可成為穩定鹽反應堆。穩定鹽反應堆 (SSR)是一個由英國Moltex能源有限公司所提出設計的核子反應堆。它代表著在熔鹽反應堆技術上的一種突破，並且有讓核能發電變得更安全且更便宜的潛力。
根據Moltex能源公司研究顯示，熔鹽燃料反應堆是唯一從根本上針對安全性進行改進的設計。這些反應堆不需要昂貴的圍阻結構來讓核反應保持穩定。在車諾比事件的兩種最麻煩的副產物——氣態的銫-137與碘-131，對於土地和人體會產生危害。這種危害存在於任何水冷式反應堆，然而在熔鹽反應堆中，這些有害物質並非以氣體的形式存在，它們被固定於非揮發性的熔鹽中，這些熔鹽在大多數意外發生的情況下是無法離開發電廠的。
Moltex能源公司使用計算流體力學驗證一個穩定燃料概念的可行性。固體的燃料棒由熔鹽燃料所取代，在組裝上非常類似於現今的輕水反應堆技術。其結果是一個簡單、低成本的反應堆，使用現今核能技術的元件，但是擁有所有熔鹽反應堆在安全上的優勢。
基本介紹
- 中文名：穩定鹽反應爐
- 外文名：SSR
- 性質：核子反應堆
- 學科：能源工程
穩定鹽技術,模組化建造,安全,反應控制,揮發性來源,無高壓,化學反應,衰變熱的移除,燃料和材料,冷卻劑,
穩定鹽技術
穩定鹽反應堆心的基本單元是燃料組件。每個組件包含了400根燃料管，每根燃料管直徑為10毫米，長1.6米，其中有一條1毫米的螺旋導線包覆，並用燃料鹽加以填充。燃料管頂端具有一個潛水鐘式出氣口讓和裂變產生的氣體得以排出。
特別的是這個反應堆是長方體。這樣的設計在中子擴散問題上效率較圓柱狀爐心的設計還要來得差，但是對於燃料組件的移動上較為簡單，而且反應堆心的擴增也較為方便，只要添加額外的模組即可。
組件的移動透過橫向運輸的方式穿越爐心，新組件由其中一端移入，舊的則由另外一端移出，類似於坎杜反應堆的燃料替換方式。組件只有在被移動到旁邊時需要稍微被抬起，整個過程都在冷卻劑中進行。
模組化建造
反應堆核心由模組組合而成，每個核心的熱輸出功率為375百萬瓦，裝有10排每排10支的燃料組件、上下支撐網、熱交換器、泵、控制組件和儀器。兩個以上的模組並排組裝於一個長方形的反應槽。一個1200百萬瓦的反應堆甚至可能裝在一輛卡車上，使得這項技術所設計的反應堆比當今其他的反應堆還要小得多。
每個模組(不包含燃料組件)在經過測試、組裝完成以後被遞送到施工地點，並且都可以透過公路運送。在電廠工程完成後模組可以被安裝在不鏽鋼槽中進行試運行。
反應堆的頂部由一個裝填有氬氣的圓頂容器組成，結合了兩個起重機裝置，一個低負載起重機負責爐心內燃料組件的移動，一個高負重裝置用來將燃料組件移入與移出冷卻池，必要時也可以移動整塊模組。所有反應堆維護都由遠端操控進行。
安全
穩定鹽反應堆的安全設計特點在於其第一道防線上的安全措施。反應堆的安全與維穩過程中皆不需要操作員或者主動系統的介入。以下是關於SSR的主要內建安全特點：
反應控制
安全部門改革是自我控制和沒有機械控制是必需的。 有零餘的反應可在任何時間；即率裂變產生熱量相匹配的速率加熱，正在拆除。 這是通過組合的一個高負 溫度係數的反應性 和能力不斷提取熱量燃料管。 作為熱帶出系統的溫度下降，造成反應性的上漲。 當反應器加熱的反應下降，使其穩定在所有的時間。
揮發性來源
無高壓
反應堆內的高壓是導致放射性物質從水冷式反應堆中擴散的原因之一。熔鹽燃料和冷卻劑的沸點遠高於SSR的運作溫度，因此其核心可在大氣壓力下運作。將會產生蒸氣的系統與放射性爐心，用加入第二層循環冷卻劑的方式來進行物理上的阻隔，消除了反應堆的熱源驅動。燃料管中的高壓則透過排氣口將裂變氣體排至冷凝熔鹽之中。
化學反應
衰變熱的移除
在核能反應堆關閉之後，其運作時產生的能量有高達7%依然會持續產生，其來源是一些短半衰期的裂變產物。在一般反應堆中，要想消除這些衰變熱是相當具有挑戰性的，因為它們的溫度相當低。SSR的運作溫度較高，所以這些餘熱可以相當快的從爐心中移出。假如反應堆被關閉，或者所有主動降溫系統失靈，反應槽周圍的冷卻氣孔依然可以持續將爐心的衰變熱擴散出去。主要的熱傳遞機制是靠輻射傳遞。熱傳遞效率會隨著溫度升高而提升，所以在正常運作下可以忽略，然而即便溫度意外升高，這樣的設計也足以把衰變熱移除。主要的熱量傳輸機構被輻射的。反應堆元件不會在這個過程中造成損壞，並且核電廠也可以在事件過後重新啟動。
燃料和材料
該燃料是由兩個分之二氯化鈉(表鹽)和三分之一的鈽的混合鑭/錒系trichlorides的。 燃料初始的六個反應堆預期將來自股票純二氧化鈽從 普雷克斯流 重新處理傳統的用過的核燃料、混合純粹的貧化鈾三氯化了。 進一步的燃料可能來自再處理核廢料，從今天的車隊的反應堆。
被一個氯化，更多的熱力學穩定比相應的氟化鹽，因此可以保持在一個強烈減少國家通過接觸的犧牲核級鋯金屬加入作為塗層，或插入內，燃料管。 其結果是，燃料管可以從標準的核證的鋼沒有腐蝕風險。 由於該反應堆的運作的快速光譜，管子將暴露於很高 中子通量 ，並受到高損害(dpa)的水平，估計在100-200 和平協定在管的生活。 高中子受損寬容的鋼如PE16因此將被用於管。 評估也是正在進行的其他鋼快速中子數據如HT9,NF616和15-15Ti的。
平均功率密度在燃料鹽150 千瓦/l，它允許一個非常慷慨的保證金用於鹽的溫度低於其沸點。 峰值功率雙這個級別對於大量的時間不會超出安全的工作條件下的燃料管。
冷卻劑
冷卻液鹽在反應罐是鈉氟化鋯的混合物。 鋯是不核級和中仍然包含-2%的鉿的。 這已影響最小核反應性的，但冷卻鹽的低成本和高度有效的中子禁止。 一米的冷卻液降低了中子通量由四個數量級。 所有部件的安全部門改革是保護這個冷卻劑的盾牌。
冷卻劑也包含1 %摩爾鋯金屬(溶解的形成2 %摩爾ZrF2). 這減少了其 潛在的氧化還原 到一個水平，使其幾乎無腐蝕性標準的鋼。 在反應罐、支持結構和熱交換器，因此可以構成離標準 316L型不鏽鋼中。
冷卻液鹽分發，通過反應堆堆芯中通過四個泵連線到的熱交換器，在每個模組。 流率是適度的，大約1 m/s得低要求泵的電力。 沒有冗餘，以繼續運行，在該事件的一個泵故障。
