Xây dựng xưởng nhiên liệu hạt nhân tiên tiến đầu tiên tại Mỹ

Trong bối cảnh thế giới đang hướng tới các nguồn năng lượng bền vững và an toàn hơn, Mỹ vừa chứng kiến một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân.

Vào đầu tháng này, nhà phát triển lò phản ứng module nhỏ X-energy cùng công ty con TRISO-X đã khởi công xây dựng cơ sở sản xuất nhiên liệu hạt nhân tiên tiến TX-1 tại Oak Ridge, Tennessee.

Đây là nhà máy đầu tiên trên toàn quốc chuyên sản xuất nhiên liệu cho các lò phản ứng module nhỏ (SMR), đánh dấu sự trở lại mạnh mẽ của công nghệ hạt nhân hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng sạch trong tương lai gần.

"Việc khởi công xây dựng xưởng đánh dấu một cột mốc quan trọng nữa trong việc hiện thực hóa tầm nhìn táo bạo của chúng tôi về tương lai của năng lượng hạt nhân", Chủ tịch TRISO-X Joel Duling cho biết.

"Khi TX-1 thành hình, nó sẽ là biểu tượng cho sự cống hiến và quyết tâm không ngừng nghỉ của đội ngũ chúng tôi để đưa dự án mang tính đột phá này tiến triển chỉ trong vài năm, chứ không phải vài thập kỷ".

Địa điểm xây dựng xưởng sản xuất nhiên liệu hạt nhân tiên tiến TX-1 ở Oak Ridge, Tennessee, Mỹ. Ảnh: X-energy

Dự án xây dựng xưởng nhiên liệu TX-1 là một phần của Dự án Trình diễn Lò phản ứng Tiên tiến Xe-100 – một loại lò phản ứng module làm mát bằng khí nhiệt độ cao (HTGR) thế hệ thứ 4, được thiết kế với các đặc điểm vượt trội về an toàn, hiệu suất và tính linh hoạt.

Dự án đang nhận được hỗ trợ từ Bộ Năng lượng Mỹ thông qua chương trình ARDP, cung cấp tới 50% kinh phí, bao gồm khoản phê duyệt bổ sung 30 triệu USD gần đây để mua sắm thiết bị dài hạn, giúp duy trì tiến độ dự án.

Các đối tác chính bao gồm X-energy – nhà phát triển lò phản ứng Xe-100, TRISO-X – đơn vị vận hành nhà máy, và Clark Construction Group – nhận hợp đồng xây dựng trị giá 48,2 triệu USD cho phần lõi và vỏ của cơ sở rộng khoảng 20.000 m2.

Đặc biệt, Dow Chemical Company tham gia với kế hoạch xây dựng nhà máy 4 lò Xe-100 tại Seadrift, Texas, nơi lô nhiên liệu đầu tiên từ TX-1 sẽ được sử dụng.

Các đối tác nghiên cứu như Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho (INL) và Trung tâm Đổi mới Lò phản ứng Quốc gia cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thử nghiệm và xác nhận công nghệ.

TX-1 sẽ chuyên sản xuất nhiên liệu TRISO, một loại nhiên liệu hạt nhân tiên tiến với cấu trúc ba lớp bảo vệ uranium, mang lại độ an toàn cao hơn so với nhiên liệu truyền thống. Nhiên liệu này được thiết kế dành riêng cho lò phản ứng Xe-100, một mô hình SMR có công suất 80 MW, dễ dàng triển khai và vận hành.

Hiện tại, các viên nhiên liệu TRISO đang trải qua chương trình thử nghiệm chiếu xạ kéo dài 13 tháng tại Lò phản ứng Thử nghiệm Nâng cao của INL. Đây là lần đầu tiên nhiên liệu SMR thương mại được kiểm tra toàn diện ở các mức công suất, nhiệt độ và mức đốt cháy khác nhau, nhằm đảm bảo hiệu suất và an toàn trước khi đưa vào sử dụng thương mại.

Một khi hoàn thành, xưởng TX-1 dự kiến đạt công suất sản xuất 5 tấn uranium mỗi năm, tương đương khoảng 700.000 viên nhiên liệu TRISO, đủ để cung cấp cho 11 lò Xe-100.

Đây là bước đi then chốt để Mỹ tự chủ sản xuất nhiên liệu HALEU – loại uranium làm giàu thấp cao cấp, được phân loại Category II theo quy định của Ủy ban Quản lý Hạt nhân Mỹ (NRC).

Minh Đức (Theo WNN, ANS)