The case for a near-term commercial demonstration of the Integral Fast Reactor
Notice bibliographique
Résumé
Demonstrating a credible and acceptable way to safely recycle ‘used’ nuclear fuel will clear a socially acceptable pathway for nuclear fission to be a major low-carbon energy source for this century. Here we advocate for an accelerated timetable for commercial demonstration of Generation IV nuclear technology, via construction of a prototype metal-fueled fast neutron reactor and associated 100 t/year pyroprocessing facility to convert and recycle spent fuel (routinely mischaracterized as “nuclear waste”) that has accumulated from decades of light-water reactor use. Based on the pioneering research and development done during the ‘Integral Fast Reactor’ (IFR) program at Argonne National Laboratory, 1 a number of synergistic design choices are recommended: (a) a pool-type sodium-cooled reactor; (b) metal fuel based on a uranium–plutonium–zirconium alloy, and (c) recycling using electrorefining and pyroprocessing, thereby enabling the transmutation and repeated re-use of the actinides in the reactor system. We argue that alternative technology options for the coolant, fuel type and recycling system, while sometimes possessing individually attractive features, are challenging to combine into a sufficiently competitive overall system. A reactor blueprint that embodies these key design features, the General Electric-Hitachi 380 MWe PRISM, 2 based on the IFR, is ready for a commercial-prototype demonstration. A two-pronged approach for completion by 2020 could progress by a detailed design and demonstration of a 100 t/year pyroprocessing facility for conversion of spent oxide fuel from light-water reactors 3 into metal fuel for fast reactors, followed by construction of a prototype PRISM as a commercial-scale demonstration plant, with an initial focus on secure disposition of separated plutonium stocks. Ideally, this could be achieved via an international collaboration. Several countries have expressed great interest in such collaboration. Once demonstrated, this prototype would provide an international test facility for any concept improvements. It is expected to achieve significant advances in reactor safety, reliability, fuel resource sustainability, management of long-term waste, improved proliferation resistance, and economics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,014 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,004 |
| Communication savante | 0,004 | 0,009 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,006 | 0,008 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,020 | 0,005 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».