Mỹ thử nghiệm lò phản ứng hạt nhân siêu nhỏ

Theo kế hoạch mới được Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) công bố, các thử nghiệm lò phản ứng hạt nhân siêu nhỏ sẽ bắt đầu năm 2026 tại cơ sở DOME (Demonstration of Microreactor Experiments), thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho. Đây là chương trình thử nghiệm đầu tiên của Mỹ đối với công nghệ microreactor – thế hệ lò phản ứng hạt nhân công suất nhỏ, cơ động và có thể thương mại hóa.

Trung tâm DOME sẽ là nơi tiến hành thử nghiệm thực tế các mẫu lò được thiết kế để hoạt động độc lập, vận hành bằng cơ chế làm mát thụ động và sử dụng loại nhiên liệu hạt nhân tiên tiến. Những lò này có kích thước nhỏ gọn, dễ triển khai tại các khu vực xa lưới điện, nơi điều kiện môi trường khắc nghiệt hoặc cần nguồn điện liên tục.

Những lò DOME có kích thước nhỏ gọn, dễ triển khai tại các khu vực xa lưới điện, nơi điều kiện môi trường khắc nghiệt hoặc cần nguồn điện liên tục.

Một trong những mẫu được thử nghiệm là phiên bản 3 MWt của lò phản ứng eVinci – thiết kế có thể sản xuất 5 MW điện. Lò được phát triển để hoạt động trên diện tích chỉ khoảng hai mẫu Anh, đủ nhỏ để cung cấp điện cho cộng đồng vùng sâu vùng xa, trung tâm dữ liệu hoặc các hoạt động khai thác. Nhờ tích hợp công nghệ ống dẫn nhiệt và hệ thống làm mát hoàn toàn thụ động, eVinci không cần đến bơm cơ học, giúp tăng độ an toàn và giảm thiểu rủi ro.

Cũng trong đợt thử nghiệm đầu tiên, một lò phản ứng nhiệt độ cao công suất 1,2 MW điện sẽ được đưa vào vận hành với cấu trúc tích hợp hoàn toàn trong một container vận chuyển tiêu chuẩn. Hệ thống này bao gồm cả lò phản ứng, thiết bị làm mát, lớp che chắn phóng xạ và máy phát điện, được thiết kế để thay thế máy phát điện diesel trong các điều kiện khẩn cấp hoặc hạ tầng tạm thời.

Các đợt thử nghiệm tại DOME sẽ kéo dài tối đa sáu tháng cho mỗi lò phản ứng. Toàn bộ quá trình thử nghiệm do các đơn vị phát triển tự tài trợ, đồng thời phải tuân thủ quy trình cấp phép nhiều giai đoạn của DOE, bao gồm yêu cầu về thiết kế, chế tạo, vận chuyển và đánh giá an toàn. Trình tự thử nghiệm được xác định dựa trên tiêu chí về mức độ sẵn sàng công nghệ, tính khả dụng của nhiên liệu và kế hoạch phê duyệt theo quy định.

Westinghouse và Radiant sẽ triển khai thử nghiệm thực địa các mẫu lò phản ứng hạt nhân siêu nhỏ đầu tiên tại Mỹ từ năm 2026 (Ảnh: Westinghouse).

Bộ Năng lượng Mỹ cho biết cả hai đơn vị tham gia thử nghiệm đợt đầu đều đang đạt tiến độ tích cực và sẽ cần hoàn thành các mốc kỹ thuật quan trọng để duy trì quyền sử dụng cơ sở thử nghiệm DOME. Việc kiểm soát tiến độ và chất lượng được đặt ra nhằm đảm bảo nền tảng thử nghiệm được sử dụng hiệu quả và phục vụ đúng mục tiêu phát triển lò phản ứng vi mô thương mại trong tương lai.

Theo đánh giá của DOE, các lò phản ứng hạt nhân siêu nhỏ sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc mở rộng năng lượng hạt nhân tại Mỹ. Chúng không chỉ phục vụ dân sinh mà còn là giải pháp năng lượng đáng tin cậy cho căn cứ quân sự và cơ sở hạ tầng thiết yếu. Với khả năng vận hành ổn định, phát thải thấp và dễ dàng lắp đặt, microreactor được kỳ vọng sẽ trở thành một trụ cột trong hệ thống năng lượng sạch của Mỹ những thập kỷ tới.

Giai đoạn tiếp theo của chương trình thử nghiệm tại DOME dự kiến bắt đầu vào mùa hè năm 2026, mở ra cơ hội cho các thiết kế lò phản ứng mới được đánh giá và cấp phép. DOE kỳ vọng nền tảng này sẽ thúc đẩy làn sóng đổi mới trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân quy mô nhỏ, đáp ứng nhu cầu điện năng ngày càng đa dạng và cấp thiết.

Diễm Quỳnh