В число отобранных компаний входят Aalo Atomics, OrganiCore Nuclear, Raven-Flint Nuclear и Srijan LLC, каждая из которых сочетает частные разработки с опытом лабораторий Министерства энергетики США.
Министерство энергетики США (DOE) объявило о третьем раунде финансирования на 2026 финансовый год в рамках своей программы Gateway for Accelerated Innovation in Nuclear (GAIN).
Получатели ваучеров GAIN не будут иметь прямых финансовых выплат. Ваучеры предоставляют финансирование лабораториям DOE, чтобы помочь предприятиям преодолеть критические технологические и коммерциализационные проблемы. Все получатели ваучеров несут ответственность за покрытие как минимум 20% затрат, которые могут быть обеспечены в натуральной форме.
Четыре получателя ваучеров в этом третьем раунде:
- Компания Aalo Atomics (Остин, Техас) — разработка модификаций EMRALD для поддержки анализа экономических рисков и принятия проектных решений при поддержке Национальной лаборатории Айдахо (INL);
- Компания OrganiCore Nuclear (Нью-Йорк) — оценка ядерных данных, необходимых для проектирования, совместно с Национальной лабораторией Ок-Ридж (ORNL);
- Компания Raven-Flint Nuclear Corp (Айдахо-Фоллс) — внутренняя конверсия урана по процессу Zero-F2 совместно с INLL; и
компания Srijan LLC (Колледж-Стейшен, Техас) — преодоление барьера роста материала для изготовления нового полупроводникового нейтронного детектора для перспективных атомных электростанций совместно с Национальной лабораторией Сандиа (SNL).
Компания Aalo Atomics разрабатывает усовершенствованный микрореактор Aalo-1 для развертывания в модульной конструкции (капсуле). Aalo использует программное обеспечение INL Event Modelling Risk Assessment using Linked Diagrams (EMRALD) для проведения анализа рисков генерации (GRA) в целях оптимизации доступности реактора, его экономической эффективности и безопасности. Существующие возможности EMRALD нуждаются в усовершенствовании для более точного представления количественной оценки неопределенности, автоматизированного анализа чувствительности и учета изменяющихся деталей конструкции реактора, необходимых для принятия инженерных компромиссных решений.
Aalo будет сотрудничать с INL для расширения возможностей моделирования и симуляции EMRALD, что позволит оптимизировать конструкцию реактора, повысить его экономическую эффективность и эксплуатационную надежность. Проект улучшит экономические показатели усовершенствованного реактора, доступность установки и возможности анализа безопасности за счет проведения более сложных расчетов неопределенности и чувствительности на этапе проектирования реактора. Усовершенствованные инструменты EMRALD могут помочь снизить неопределенность в области регулирования, поддержать более экономически конкурентоспособное внедрение микрореакторов и обеспечить возможность управления энергосистемами на основе ядерной энергии, а не только традиционной базовой генерации.
Компания OrganiCore Nuclear разрабатывает инновационный малый модульный реактор (ММР), использующий органический теплоноситель под низким давлением, отдельное замедление водой и коммерчески доступное топливо из низкообогащенного урана (НОУ). Это позволит обеспечить быстрое развертывание и достичь экономической эффективности легководных реакторов большой мощности в масштабе микрореактора.
Высокоточные ядерные данные, в частности данные закона теплового рассеяния (ЗТР), описывающие взаимодействие низкоэнергетических нейтронов, необходимы для точного моделирования физики реактора, анализа безопасности и лицензирования. Однако в настоящее время отсутствуют оцененные данные ЗТР для органических теплоносителей, используемых в конструкции OrganiCore.
OrganiCore будет сотрудничать с ORNL, используя свой источник нейтронов с расщеплением (SNS), возможности молекулярной динамики с поддержкой машинного обучения и предыдущие успешные работы по валидации ЗТР для материалов реактора, чтобы получить и подтвердить необходимые ядерные данные. Проект позволит создать критически важные ядерные данные, необходимые для поддержки проектирования, анализа безопасности и лицензирования малых модульных реакторов (ММР) с органическим охлаждением.
Компания Raven-Flint Nuclear Corporation разрабатывает новый процесс преобразования урана, исключающий необходимость использования элементарного F2 и производных F2-фторирующих агентов. Однако остается техническая проблема создания пилотных методов расчета массового баланса, контроля и учета материалов (MC&A) и характеризации потоков, пригодных для лицензирования Комиссией по ядерному регулированию (NRC). В настоящее время США используют единственное коммерческое предприятие по конверсии гексафторида урана (UF6), а все западные предприятия по конверсии зависят от химии элементарного фтора (F2), что создает значительные проблемы с затратами, безопасностью, получением разрешений и цепочкой поставок.
Raven-Flint будет сотрудничать с INL для разработки интегрированного расчета массового баланса, MC&A и вспомогательной характеризации потоков для пилотного предприятия Raven-Flint. Для этого будут использованы опыт INL в области конверсии UF6 в действующем масштабе, а также передовые радиохимические и аналитические возможности.
Проект создаст новый способ преобразования UF6, который исключит зависимость от элементарного фтора, снизит капитальные и эксплуатационные затраты, запасы опасных материалов и сложность получения разрешений для будущих установок преобразования.
Компания Srijan LLC разрабатывает полупроводниковый нейтронный детектор N800 с использованием гексагонального нитрида бора (hBN) для обеспечения высокотемпературного детектирования нейтронов в перспективных реакторах. Однако существующие материалы hBN содержат примеси углерода, которые значительно снижают эффективность сбора заряда, препятствуя надежному детектированию нейтронов и блокируя продвижение за пределы стадии проверки концепции.
Компания Srijan будет сотрудничать с SNL для выращивания толстопленочного hBN с использованием безуглеродных прекурсоров, таких как трибромид бора и боразин, что позволит обеспечить качество материала, необходимое для применения в нейтронных детекторах. SNL обладает специализированными установками для химического осаждения из газовой фазы (CVD) и опытом в эпитаксиальном выращивании безуглеродного hBN, которые недоступны на коммерческом рынке.
Расширенные возможности лаборатории по характеризации также необходимы для проверки уровней примесей и характеристик полупроводников. Проект позволит создать детекторы нейтронов следующего поколения, способные работать при температурах до 800 °C, что значительно превысит пределы возможностей существующих детекторов на основе гелия-3 и сцинтилляторов, используемых в перспективных реакторах. Компактный высокотемпературный детектор N800 сможет повысить безопасность реактора за счет мониторинга потока нейтронов в реальном времени и автономного управления реактором, одновременно снижая сложность и стоимость измерительной аппаратуры для перспективных реакторных систем.
