Um renascimento da energia nuclear na Suécia e o programa SUNRISE

A energia nuclear é um ingrediente chave para um sistema energético globalmente sustentável. No KTH Royal Institute of Technology, há uma longa tradição de pesquisa, inovação e desenvolvimento de tecnologia de energia nuclear. KTH tem o único programa de mestrado atualmente em execução em Engenharia de Energia Nuclear na Suécia, que também é dado em conjunto como um mestrado internacional na estrutura InnoEnergy EMINE e é operado pela divisão de Engenharia Nuclear do Departamento de Física da KTH. Há agora um crescimento esperado tanto deste programa quanto das atividades de educação e pesquisa em engenharia nuclear na Suécia, impulsionadas por um renascimento nuclear acelerado.

A crise energética na Europa, acentuada pela invasão russa da Ucrânia, colocou a segurança energética e a independência energética no topo da agenda política e social. Na Suécia, que já é quase neutra em carbono em sua produção de eletricidade, os grandes e ambiciosos projetos de infraestrutura que estão no centro da estratégia nacional sueca de eletrificação para transformar a indústria e o transporte precisarão de grandes quantidades de energia elétrica, bem como energia livre de combustíveis fósseis. calor de processo e hidrogênio. O novo governo sueco anunciou recentemente um adicional de € 25 milhões para pesquisa em energia nuclear nos próximos três anos. Eles propuseram abandonar a antiga legislação politicamente motivada que limita o número e a localização dos reatores de energia nuclear e estão delineando um roteiro para desenvolver um sistema de energia sustentável para o futuro. A atenção desse desenvolvimento industrial se traduziu em maior demanda por capacitação, educação avançada e desenvolvimento e condução de programas de pesquisa de ponta.

Nos últimos anos, a pesquisa e a inovação na KTH foram direcionadas para pequenos reatores modulares (SMRs), mas, em geral, uma ampla gama de tópicos é abordada. A pesquisa abrangida inclui estudos fundamentais de interações de matéria de radiação, física de reator, design e análise de segurança de reatores avançados, desenvolvimento de aços avançados, ciência de materiais nucleares e danos causados ​​por radiação, desenvolvimento de combustível nuclear, modelagem, exposição e caracterização, teste e modelagem de materiais e componentes em metais líquidos pesados ​​de alta temperatura, desenvolvimento e otimização de métodos avançados de Monte-Carlo e transferência de calor em água até o estado supercrítico.

A pesquisa em energia nuclear tem uma demanda distinta por infraestrutura experimental necessária para progredir. Em muitos casos, a infraestrutura pode ser usada em conjunto com outros campos da ciência para uma sinergia ideal. No KTH, os pesquisadores de energia nuclear estão utilizando vários laboratórios de síntese e caracterização de materiais, onde a microscopia eletrônica, a sinterização por plasma de faísca, a difração de raios-X e outras ferramentas carregam a carga mais pesada. A pesquisa em tecnologia de reatores, estudando dinâmica de fluidos, transferência de calor e mecânica também pode se beneficiar de infraestruturas experimentais centrais. Para materiais nucleares, e principalmente aqueles que contêm actinídeos, ou amostras que foram irradiadas, há uma necessidade premente de infraestrutura especializada que dê conta das particularidades desses materiais. Para amostras contendo urânio, geralmente equipamentos padrão podem ser usados ​​após os perigos de contaminação terem sido eliminados, mas para amostras que podem ativar seu ambiente ou ser de interesse radiológico, instalações experimentais dedicadas e protegidas contra radiação devem ser usadas.

O KTH abriga um dos dois laboratórios universitários da Suécia que trabalha com fabricação, exposição, caracterização e análise de combustível nuclear, mas não com materiais mais ativos do que o urânio não irradiado. O KTH também hospeda laboratórios dedicados a acidentes graves que são usados ​​para estudos de efeitos separados e testes integrais com, por exemplo, simuladores de corium. Na Chalmers, há um laboratório de combustível dedicado que pode lidar com materiais ativos. A Uppsala University hospeda a instalação nacional de feixe de íons que é usada para implantação, estudos de danos por radiação e caracterização de materiais. A Luleå University of Technology hospeda o Tribolab, que possui uma ampla variedade de instalações tribológicas de última geração. Nacionalmente, a Suécia está bem posicionada para promover a tecnologia de energia nuclear, mas ainda não há uma estratégia de pesquisa nacional clara que inclua suporte para infraestruturas críticas para o setor de energia nuclear.