- Deep Fission hat das Nuclear Safety Design Agreement (NSDA) für den Gravity-Reaktor veröffentlicht.
- Das NSDA umfasst Designanforderungen, Sicherheitsanalysemethoden und regulatorische Prozesse, die die Reaktorentwicklung steuern.
- Der Reaktor wird in einem etwa eine Meile tiefen Felsloch platziert und nutzt die unterirdische Umgebung als Sicherheitsvorkehrung.
- Für den kommerziellen Betrieb sind Genehmigungen des DOE und der Nuclear Regulatory Commission erforderlich; ein Erfolg ist nicht garantiert.
Das Nuklear-Startup Deep Fission hat sein vollständiges Nuclear Safety Design Agreement (NSDA) für den Gravity-Reaktor veröffentlicht und gibt der Öffentlichkeit damit einen detaillierten Einblick in das Sicherheitskonzept des Small Modular Reactor, der in etwa einer Meile Tiefe unter Kansas betrieben werden soll. Das Unternehmen ist der erste Teilnehmer am Reactor Pilot Program des US-Energieministeriums (DOE), der ein vollständiges NSDA veröffentlicht. Die Vereinbarung wurde vom DOE für Deep Fissions Pilotprojekt in Parsons, Kansas, genehmigt.
Das NSDA legt Designanforderungen, Sicherheitsanalysemethoden und regulatorische Prozesse fest, die die Entwicklung des Reaktors steuern werden. Die Genehmigung des DOE markiert die erste Phase der Sicherheitsüberprüfung, nicht die Autorisierung zum Betrieb des Reaktors. Deep Fission erklärte, die Veröffentlichung des Dokuments erfolge freiwillig und solle Transparenz darüber schaffen, wie das Unternehmen die Sicherheit des Reaktors nachweisen will. Einige sicherheitssensible technische Details wurden entfernt, und andere Aspekte des Designs könnten sich im Zuge weiterer Überprüfungen des Projekts noch ändern.
Inhalt und Zweck des NSDA
„Wir veröffentlichen das vollständige NSDA, weil wir der Meinung sind, dass die Öffentlichkeit das tatsächliche Sicherheitskonzept dieses Reaktors sehen sollte – nicht nur unsere Aussage, dass das DOE ihn bereits überprüft hat", sagte Liz Muller, CEO und Mitgründerin von Deep Fission. „Ein Projekt mit diesem Anspruch sollte in einem offenen Umfeld realisiert werden, und wir hoffen, dass sich weitere Branchenpartner uns anschließen." Der Gravity-Reaktor nutzt herkömmlichen niedrig angereicherten Uranbrennstoff und Druckwasserreaktor-Technologie, ein Reaktordesign, das seit rund 70 Jahren kommerziell eingesetzt wird.
Das besondere Design des Reaktors
Der wesentliche Unterschied von Deep Fission liegt im geplanten Standort des Reaktors. Das Unternehmen plant, den Reaktor in einem etwa eine Meile tiefen Felsloch zu platzieren, anstatt große Rückhaltebauwerke an der Oberfläche zu errichten. Das umgebende Gestein und eine Wassersäule oberhalb des Reaktors sollen Druckkontrolle, Kühlung und Strahlenabschirmung bieten, ohne sich in erster Linie auf herkömmliche oberirdische Sicherheitsgebäude verlassen zu müssen. Dieser Ansatz ist um passive Sicherheitsmerkmale herum konzipiert, was bedeutet, dass die unterirdische Umgebung selbst Teil des Reaktorschutzsystems wird.
Herausforderungen für den kommerziellen Betrieb
Das Projekt in Parsons unterscheidet sich auch von herkömmlichen Reaktor-Demonstrationsprojekten. Deep Fission plant, denselben Reaktor, der im DOE-Pilotprogramm installiert wird, nach den Tests möglicherweise für die kommerzielle Stromerzeugung zu nutzen. Dieser Übergang ist jedoch nicht garantiert. Das Unternehmen muss weitere Dokumentationen und Überprüfungen absolvieren, um eine mögliche Betriebsgenehmigung des DOE zu erhalten. Für den kommerziellen Betrieb ist zudem eine Lizenz der US Nuclear Regulatory Commission erforderlich. Das Reactor Pilot Program wurde im Rahmen der Executive Order 14301 eingerichtet, die es dem DOE erlaubt, die Konstruktion, den Bau und die ersten Tests qualifizierter fortschrittlicher Reaktoren zu beaufsichtigen, während die NRC den Prozess beobachtet.
Deep Fission erklärte, kommerzielle Reaktoren könnten letztlich kohlenstoffarmen Grundlaststrom für Versorgungsunternehmen, Industriekunden und Rechenzentren liefern. Das Unternehmen entwickelt das Projekt in Parsons so, dass der Pilotreaktor nach den ersten Tests nicht abgebaut werden muss. Die Veröffentlichung des NSDA ermöglicht es Aufsichtsbehörden, Branchenbeobachtern und der Öffentlicht ebenso, das vom Unternehmen erarbeitete Sicherheitskonzept auf dem Weg zu Bau und Testphase klarer nachzuvollziehen. Das Unternehmen erklärte, sein Sicherheitskonzept werde sich im Zuge der DOE-Überprüfungen und der anschließenden regulatorischen Schritte weiterentwickeln.
Bedeutung des innovativen Sicherheitsdesigns von Deep Fission
Der Gravity-Reaktor von Deep Fission verfolgt beim Sicherheitsdesign einen innovativen Ansatz, indem der Reaktor tief unter der Erde platziert wird und das umgebende Gestein sowie die Wassersäule als natürliche Sicherheitsbarrieren dienen – ein Novum in der Kernkraftbranche. Dieses Design reduziert nicht nur die Abhängigkeit von herkömmlichen Rückhaltebauwerken, sondern kann die Reaktorsicherheit in gewissem Maß zusätzlich erhöhen. Angesichts der wachsenden Nachfrage nach Kernenergie könnten solche technologischen Innovationen eine wichtige Richtung für die künftige Entwicklung der Kernkraft darstellen, insbesondere im Kontext kohlenstoffarmer Energiequellen. Die Verwirklichung des kommerziellen Betriebs erfordert jedoch die Bewältigung vielfacher regulatorischer Herausforderungen, um Sicherheit und Machbarkeit zu gewährleisten.