IV. Nesil Reaktör: Mevcut nükleer enerji tesislerinin eksikliklerinin üstesinden gelmek

By Fouad Sabry

IV. Nesil Reaktör Nedir?

IV. Nesil Uluslararası Forumu, "jenerasyon" çatı terimine giren bir dizi farklı nükleer reaktör tasarımının ticari uygulanabilirliği hakkında araştırma yapıyor. IV reaktörler."Bunlardan bazıları daha fazla güvenlik, daha fazla sürdürülebilirlik, daha fazla verimlilik ve daha düşük maliyetler gibi birçok farklı amaç tarafından yönlendirilir.

Nasıl Yararlanacaksınız

(I) Aşağıdaki konular hakkında içgörüler ve doğrulamalar:

Bölüm 1: IV. Nesil reaktör

Bölüm 2: Nükleer reaktör

Bölüm 3 : Yetiştirici reaktör

Bölüm 4: Hızlı nötron reaktörü

Bölüm 5: Entegre hızlı reaktör

Bölüm 6: Erimiş tuz reaktörü

Bölüm 7: Nükleer yakıt

Bölüm 8: Süper kritik su reaktörü

Bölüm 9: Yüksek sıcaklıklı gaz reaktörü

Bölüm 10: Kurşun soğutmalı hızlı reaktör

Bölüm 11: Sodyum soğutmalı hızlı reaktör

Bölüm 12: Toryum yakıt çevrimi

Bölüm 13: Liquid me Tal soğutmalı reaktör

Bölüm 14: Çevrimiçi yakıt ikmali

Bölüm 15: Sıvı florür toryum reaktörü

Bölüm 16: Hareketli dalga reaktörü

Bölüm 17: Küçük modüler reaktör tasarımlarının listesi

Bölüm 18: TerraPower

Bölüm 19: BN-1200 reaktörü

Bölüm 20: İntegral Erimiş Tuz Reaktörü

Bölüm 21: BREST (reaktör)

(II) IV. nesil reaktör hakkında en çok sorulan soruları yanıtlamak.

(III) IV. neslin kullanımı için gerçek dünyadan örnekler birçok alanda reaktör.

(IV) Kısaca açıklamak için 17 ek, her sektörde 266 yeni gelişen teknoloji, 360 derecelik IV. nesil reaktör teknolojilerini tam olarak anlıyor.

Bu Kitap Kimler İçin

Profesyoneller, lisans ve lisansüstü öğrenciler, meraklılar, hobiler ve herhangi bir tür IV. nesil reaktör için temel bilgi veya bilgilerin ötesine geçmek isteyenler.

• Language: Türkçe
• Publisher: Bir Milyar Bilgili [Turkish]
• Release date: Nov 7, 2022

Book preview

Telif hakkı

Generation IV Reaktör Copyright © 2022, Fouad Sabry tarafından. Tüm Hakları Saklıdır.

Tüm hakları saklıdır. Bu kitabın hiçbir bölümü, yazarın yazılı izni olmaksızın, herhangi bir biçimde veya bilgi depolama ve alma sistemleri de dahil olmak üzere herhangi bir elektronik veya mekanik yolla çoğaltılamaz. Bunun tek istisnası, bir incelemede kısa alıntılar yapabilen bir hakem tarafından yapılır.

Fouad Sabry tarafından tasarlanan kapak.

Bu kitap bir kurgu eseridir. İsimler, karakterler, yerler ve olaylar ya yazarın hayal gücünün ürünleridir ya da kurgusal olarak kullanılır. Gerçek kişilere, yaşayan veya ölülere, olaylara veya mekanlara herhangi bir benzerlik tamamen tesadüfidir.

Bonus

[e-mail] adresine IV. Nesil Reaktör: Mevcut nükleer santrallerin eksikliklerinin üstesinden gelmek konu başlıklı bir e-posta gönderebilir ve bu kitabın ilk birkaç bölümünü içeren bir e-posta alacaksınız.

Fouad Sabry

1BK web sitesini ziyaret edin

www.1BKOfficial.org

Önsöz

Bu kitabı neden yazdım?

Bu kitabı yazma hikayesi 1989 yılında İleri Düzey Öğrenciler Ortaokulu'nda öğrenciyken başladı.

Şu anda birçok gelişmiş ülkede mevcut olan STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) Okulları gibidir.

STEM, öğrencileri dört özel disiplinde (bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik) disiplinlerarası ve uygulamalı bir yaklaşımla eğitme fikrine dayanan bir müfredattır. Bu terim genellikle okullarda bir eğitim politikasını veya müfredat seçimini ele almak için kullanılır. İşgücünün gelişimi, ulusal güvenlik endişeleri ve göç politikası üzerinde etkileri vardır.

Kütüphanede, her öğrencinin herhangi bir kitabı seçmekte ve 1 saat boyunca okumakta özgür olduğu haftalık bir ders vardı. Sınıfın amacı, öğrencileri eğitim müfredatı dışındaki konuları okumaya teşvik etmektir.

Kütüphanede, raflardaki kitaplara bakarken, 5 bölümden oluşan toplam 5.000 sayfalık devasa kitaplar fark ettim. Kitapların adı Teknoloji Ansiklopedisi, etrafımızdaki her şeyi tarif eden,yarı iletkenlere mutlak sıfır, o zamanlar hemen hemen her teknoloji, renkli illüstrasyonlar ve basit kelimelerle anlatıldı. Ansiklopediyi okumaya başladım ve tabii ki haftalık 1 saatlik derste bitiremedim.

Bu yüzden babamı ansiklopediyi satın almaya ikna ettim. Babam hayatımın başında benim için tüm teknoloji araçlarını, ilk bilgisayarı ve ilk teknoloji ansiklopedisini satın aldı ve her ikisinin de kendim ve kariyerim üzerinde büyük etkisi oldu.

Tüm ansiklopediyi bu yılın aynı yaz tatilinde bitirdim ve sonra evrenin nasıl çalıştığını ve bu bilgiyi günlük sorunlara nasıl uygulayacağımı görmeye başladım.

Teknolojiye olan tutkum 30 yıldan daha uzun bir süre önce başladı ve hala yolculuk devam ediyor.

Bu kitap, okuyuculara lisedeyken yaşadığım aynı şaşırtıcı deneyimi verme girişimim olan Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisi nin bir parçası, ancak 20. yüzyıl teknolojileri yerine, 21.  yüzyılın gelişmekte olan teknolojileri, uygulamaları ve endüstri çözümleriyle daha çok ilgileniyorum.

Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisi 365 kitaptan oluşacak, her kitap tek bir gelişen teknolojiye odaklanacak. Gelişmekte olan teknolojilerin listesini ve endüstriye göre kategorize edilmelerini kitabın sonundaki Çok Yakında bölümünde okuyabilirsiniz.

365 kitap, okuyuculara bir yıllık süre içinde her gün gelişen tek bir teknoloji hakkındaki bilgilerini artırma şansı veriyor.

Giriş

Bu kitabı nasıl yazdım?

Yükselen Teknolojiler Ansiklopedisinin her kitabında, insanların zihinlerinden anında, ham arama içgörüleri elde etmeye çalışıyorum, ortaya çıkan teknoloji hakkındaki sorularını cevaplamaya çalışıyorum.

Her gün 3 milyar Google araması var ve bunların% 20'si daha önce hiç görülmedi. İnsanların düşüncelerine doğrudan bir çizgi gibidirler.

Bazen bu 'Kağıt sıkışmasını nasıl gideririm' şeklindedir. Diğer zamanlarda, yalnızca Google ile paylaşmaya cesaret edebilecekleri can sıkıcı korkular ve gizli özlemlerdir.

Generation IV Reactor hakkında kullanılmayan bir altın madeni içerik fikrini keşfetme arayışımda, Google gibi arama motorlarından otomatik tamamlama verilerini dinlemek için birçok araç kullanıyorum, ardından her yararlı cümleyi ve soruyu hızla ortaya koyuyorum, insanlar Generation IV Reactor anahtar kelimesi etrafında soruyorlar.

İnsanların içgörüsü olan bir altın madeni, taze, ultra yararlı içerik, ürün ve hizmetler oluşturmak için kullanabilirim. Sizin gibi nazik insanlar gerçekten istiyor.

İnsan aramaları, insan ruhunda şimdiye kadar toplanan en önemli veri kümesidir. Bu nedenle, bu kitap canlı bir üründür ve tıpkı sizin ve benim gibi, bu yeni ortaya çıkan teknolojiyi merak eden ve bu konuda daha fazla bilgi edinmek isteyen insanlar tarafından sorulan IV. Nesil Reaktör hakkındaki yeni sorular için giderek daha fazla cevapla sürekli güncellenmektedir.

Bu kitabı yazmanın yaklaşımı, insanların IV. Nesil Reaktör etrafında nasıl arama yaptıklarını, kafamın tepesinden düşünmeyeceğim soruları ve sorguları ortaya çıkardıklarını ve bu soruları süper kolay ve sindirilebilir kelimelerle cevapladıklarını daha derin bir anlayış seviyesine getirmek ve kitapta basit bir şekilde gezinmektir.

Bu yüzden, bu kitabı yazmaya gelince, mümkün olduğunca optimize edilmiş ve hedeflenmiş olmasını sağladım. Bu kitabın amacı, insanların IV. Nesil Reaktör hakkındaki bilgilerini daha iyi anlamalarına ve geliştirmelerine yardımcı olmaktır. İnsanların sorularını mümkün olduğunca yakından cevaplamaya ve çok daha fazlasını göstermeye çalışıyorum.

İnsanların sahip olduğu soruları ve sorunları keşfetmenin ve onlara doğrudan cevap vermenin ve kitabın içeriğine içgörü, onaylama ve yaratıcılık eklemenin harika ve güzel bir yoludur - hatta sahalar ve teklifler. Kitap, başka türlü ulaşamayacağım zengin, daha az kalabalık ve bazen şaşırtıcı araştırma taleplerini ortaya çıkarıyor. Hiç şüphe yok ki, bu yaklaşımı kullanarak kitabı okuduktan sonra, potansiyel okuyucuların zihinlerinin bilgisini arttırması beklenmektedir.

Bu kitabın içeriğini her zaman taze kılmak için benzersiz bir yaklaşım uyguladım. Bu yaklaşım, arama dinleme araçlarını kullanarak insanların zihinlerini dinlemeye bağlıdır. Bu yaklaşım bana şu konularda yardımcı oldu:

Okuyucularla tam olarak bulundukları yerde tanışın, böylece bir akor vuran ve konuya daha fazla anlayış kazandıran alakalı içerik oluşturabilirim.

Parmağımı sıkıca nabızda tutun, böylece insanlar bu gelişmekte olan teknoloji hakkında yeni yollarla konuştuklarında güncellemeler alabilir ve zaman içindeki eğilimleri izleyebilirim.

İçeriğin alaka düzeyini artıran ve kazanan bir avantaj sağlayan beklenmedik içgörüleri ve gizli nişleri keşfetmek için ortaya çıkan teknoloji hakkında cevaplara ihtiyaç duyan soruların gizli hazinelerini ortaya çıkarın.

Bu kitabı yazmak için yapı taşı aşağıdakileri içerir:

(1) Okuyucuların istediği içerikle ilgili cesaret ve tahminde bulunmak için zaman harcamayı bıraktım, kitap içeriğini insanların ihtiyaç duyduğu şeylerle doldurdum ve spekülasyonlara dayanan sonsuz içerik fikirlerine veda ettim.

(2) İnsanların okumak istedikleri ve bilmek istedikleri şeylere - gerçek zamanlı olarak - ön sıralarda yer almak için sağlam kararlar aldım ve daha az risk aldım ve hangi konuların dahil edileceği ve hangi konuların hariç tutulacağı konusunda cesur kararlar almak için arama verilerini kullandım.

(3) Günlerce ve hatta haftalarca zaman kazanmak için bireysel görüşleri manuel olarak elemek zorunda kalmadan içerik fikirlerini tanımlamak için içerik üretimimi kolaylaştırdım.

İnsanların sadece sorularını cevaplayarak bilgilerini basit bir şekilde artırmalarına yardımcı olmak harikadır.

Bu kitabın yazma yaklaşımının harmanlandığı ve okuyucular tarafından arama motorlarında sorulan önemli soruları izlediği için benzersiz olduğunu düşünüyorum.

Teşekkür

Bir kitap yazmak düşündüğümden daha zor ve hayal edebileceğimden daha ödüllendirici. Bunların hiçbiri prestijli araştırmacılar tarafından tamamlanan çalışmalar olmadan mümkün olmazdı ve halkın bu gelişen teknoloji hakkındaki bilgisini artırma çabalarını kabul etmek isterim.

Özveri

Aydınlanmışlara, olayları farklı gören ve dünyanın daha iyi olmasını isteyenlere göre, statükoya veya mevcut devlete düşkün değiller. Onlarla çok fazla aynı fikirde olmayabilirsiniz ve onlarla daha da fazla tartışabilirsiniz, ancak onları görmezden gelemezsiniz ve onları küçümseyemezsiniz, çünkü her zaman bir şeyleri değiştirirler ... insan ırkını ileriye doğru iterler ve bazıları onları çılgın veya amatör olarak görürken, diğerleri dahi ve yenilikçiler olarak görür, çünkü dünyayı değiştirebileceklerini düşünecek kadar aydınlanmış olanlar, bunu yapan ve insanları aydınlanmaya yönlendirenlerdir.

Epigraf

IV. Nesil Uluslararası Forum, IV Kuşağı reaktörleri şemsiyesi altında yer alan bir dizi farklı nükleer reaktör tasarımının  ticari uygulanabilirliği üzerine araştırmalar yapıyor. Bunlar,  bazıları artan güvenlik, gelişmiş sürdürülebilirlik, artan verimlilik ve daha düşük maliyetleri içeren birçok farklı amaç tarafından yönlendirilir.

İçindekiler

Telif hakkı

Bonus

Önsöz

Giriş

Teşekkür

Özveri

Epigraf

İçindekiler

Bölüm 1: Nesil IV reaktör

Bölüm 2: Nükleer reaktör

Bölüm 3: Damızlık reaktörü

Bölüm 4: Hızlı nötron reaktörü

Bölüm 5: İntegral hızlı reaktör

Bölüm 6: Erimiş tuz reaktörü

Bölüm 7: Nükleer yakıt

Bölüm 8: Bhabha Atom Araştırma Merkezi

Bölüm 9: Süperkritik su reaktörü

Bölüm 10: Yüksek sıcaklık gaz reaktörü

Bölüm 11: Gaz soğutmalı hızlı reaktör

Bölüm 12: Kurşun soğutmalı hızlı reaktör

Bölüm 13: Sodyum soğutmalı hızlı reaktör

Bölüm 14: Toryum yakıt döngüsü

Bölüm 15: Sıvı florürlü toryum reaktörü

Bölüm 16: Hareketli dalga reaktörü

Bölüm 17: Küçük modüler reaktör tasarımlarının listesi

Bölüm 18: TerraPower

Bölüm 19: Toryum bazlı nükleer enerji

Bölüm 20: İntegral Erimiş Tuz Reaktörü

Bölüm 21: BREST (reaktör)

Epilogue

Yazar Hakkında

Çok yakında

Ekler: Her Sektörde Gelişen Teknolojiler

Bölüm 1: Nesil IV reaktör

Genellikle Gen IV reaktörleri olarak bilinen Nesil IV reaktörleri, şu anda ticari sektördeki potansiyel kullanımlar için Generation IV Uluslararası Forum tarafından araştırılmakta olan bir dizi nükleer reaktör tasarımıdır. Bunlar, bazıları artan güvenlik, gelişmiş sürdürülebilirlik, artan verimlilik ve daha düşük maliyetleri içeren birçok farklı amaç tarafından yönlendirilir.

Bir Gen IV reaktörü için en gelişmiş tasarım olan sodyum hızlı reaktör, yıllar içinde en yüksek finansman payını aldı. Her ikisi de Rusya'da bulunan iki ticari reaktöre ek olarak çalışan bir dizi gösteri tesisi var. 1981'den bu yana, bunlardan en az biri bir işletme olarak başarılı bir şekilde çalışıyor. Reaktör için çevre dostu ve kendi kendine yeten kapalı yakıt döngüsünün oluşturulması, Gen IV mimarisinin en önemli bileşenidir. Altı farklı tipten, en yüksek içsel güvenliğe sahip olma potansiyeline sahip olanı, daha eski ve daha az kurulmuş bir teknoloji parçası olan erimiş tuz reaktörüdür.

Zamanın bu noktası itibariyle, dünya çapında hala faaliyette olan reaktörlerin büyük çoğunluğu, ikinci nesil reaktörlerin sistemleri olarak kabul edilmektedir. Bunun nedeni, ilk nesildeki sistemlerin çoğunun bir süre önce hizmet dışı bırakılması ve 2021 yılı itibariyle, hala çalışır durumda olan sadece birkaç Nesil III reaktörünün bulunmasıdır. V kuşağı reaktörleri, bu noktada tamamen teorik olan ve bu nedenle orta gelecekte gerçekçi kabul edilmeyen reaktörler olarak adlandırılmaktadır. Sonuç olarak, bu tür reaktörler için araştırma ve geliştirme finansmanı kısıtlanmıştır.

Amerika Birleşik Devletleri Nükleer Enerji Ofisi, Ocak 2000'de IV. Nesil Uluslararası Forum'un (GIF) kurulmasının arkasındaki itici güçtü.

Enerji Bakanlığı (DOE)

GIF Forumu, altı farklı sistemin her biri için kişiselleştirilmiş zaman çizelgeleri sundu. Araştırma ve geliştirme süreci üç aşamaya ayrılabilir:

Uygulanabilirlik: Temel fikirlerin ilgili durumlarda test edilmesi; herhangi bir olası teknolojik gösteri durdurucunun yerini belirlemek ve sabitlemek; Canlılık:

Performans için prototip koşullar altında mühendislik ölçeğindeki süreçlerin, olayların ve malzeme yeteneklerinin doğrulanması ve optimizasyonu gereklidir.

gösterim: Ayrıntılı tasarım için bir lisans alın ve alın, ayrıca prototip veya gösteri sisteminin inşasını ve işletilmesini gerçekleştirmenin yanı sıra, nihai hedefi ticari dağıtım seviyesine getirmek.

Başlangıçta, çok çeşitli reaktör tasarımları dikkate alındı; Bununla birlikte, aday havuzu, yalnızca en umut verici teknolojileri ve Gen IV çabasının hedeflerine ulaşma şansı en yüksek olanları içerecek şekilde daraltıldı. Sistemlerden üçü termal reaktörler, diğer dördü ise hızlı reaktörler olarak kabul edilir. Çok Yüksek Sıcaklık Reaktörünün veya VHTR'nin hidrojen sentezi için yüksek kaliteli proses ısısı sağlayıp sağlayamayacağını belirlemek için de araştırmalar yapılmaktadır. Hızlı reaktörlerin kullanımı, kullandıklarından daha fazla yakıt üretme ve aktinitleri yakma seçeneğine sahiptir, bu da işlem tarafından üretilen atık miktarını daha da aza indirir. Kişinin bakış açısına bağlı olarak, bu sistemler sürdürülebilirlik, güvenlik ve güvenilirlik, ekonomiler, çoğalma direnci ve fiziksel koruma açısından önemli ilerlemeler sağlar.

Termal nötronları veya yavaş nötronları kullanan bir nükleer reaktör, termal reaktör olarak bilinir. Fisyonun bir yan ürünü olarak salınan nötronlar, yakıtın onları emme olasılığını artırmak için bir nötron moderatörü tarafından yavaşlatılır.

HTR-10'un bir devamı olarak, Çin hükümeti 2012 yılında bir gösteri HTR-PM 200-MW yüksek sıcaklık çakıl taşı yataklı reaktörün inşası için çalışmaya başladı.

Grafit tarafından yönetilen bir çekirdek ve bir kereden geçirilen uranyum yakıt döngüsü, çok yüksek sıcaklık reaktörü (VHTR) tasarımının kalbinde yer almaktadır.

soğutma sıvısı olarak, helyum veya erimiş tuz kullanılır.

Bu reaktör tasarımı, 1.000 ° C'lik bir çıkış sıcaklığı öngörmektedir.

Hem prizmatik blok hem de çakıl yataklı reaktör mimarisi, reaktörün çekirdeği için uygun seçeneklerdir.

Yüksek sıcaklıklar, termokimyasal kükürt-iyot döngüsü yoluyla hidrojen ve proses ısısının oluşturulması da dahil olmak üzere çeşitli işlemlerin gerçekleştirilmesini mümkün kılar.

Şubat 2010'da, dünyanın ilk çok yüksek sıcaklık reaktörü olacak olan Güney Afrika çakıl yataklı modüler reaktörün (PBMR) finansmanı hükümet tarafından reddedildi. Potansiyel yatırımcılar ve tüketiciler, fiyatlardaki önemli bir artışın yanı sıra öngörülemeyen teknik sorunların ortaya çıkmasıyla ilgili endişeler nedeniyle ertelendi.

2012 yılında, yeni nesil nükleer santralleri geliştirme yarışmasının bir parçası olarak, Idaho Ulusal Laboratuvarı, Areva'nın prizmatik bloğu Antares reaktörü ile karşılaştırılabilir bir tasarıma onay verdi ve 2021 yılına kadar prototip olarak konuşlandırılması hedeflendi. Xe-100 olarak bilinen PBMR, yaklaşık 76 MWe ve 200 MWt termal güç üretecek. Tipik Xe-100 dört paketli tesis, kabaca 300 MWe üretebilir ve 13 dönümlük bir arazi üzerine inşa edilebilir. Xe-100'ün her parçası karayolu ile taşınabilecek ve inşaat sürecini hızlandırmak için, şantiyede herhangi bir şey inşa etmek yerine, oraya monte edilecek.

Erimiş bir tuz reaktöründeki ana soğutucu veya belki de yakıtın kendisi, erimiş tuzların bir karışımıdır. Bu nükleer reaktör formu erimiş tuz reaktörü olarak bilinir. Bu tür bir reaktörün inşası için birkaç öneri yapıldı ve sadece birkaç prototip inşa edildi.

Bir MSR'nin temel fikri, termal, epitermal ve hızlı reaktörler de dahil olmak üzere diğer reaktör türlerine uygulanabilir. 2005 yılından bu yana, hızlı spektrumlu bir MSR (MSFR) geliştirilmesine önem verilmiştir.

Hem termal spektrum reaktörleri (IMSR gibi) hem de hızlı spektrumlu reaktörler, en son fikir konseptlerinin (örneğin MCSFR) tasarımlarına dahil edilmiştir.

Termal spektrumun ilk kavramları ve şimdi kullanılanların çoğu, nükleer yakıta bağlıdır.

belki de erimiş florür tuzu içinde çözünmüş uranyum tetraflorür (UF 4) veya toryum tetraflorür (ThF4).

Sıvı, grafitin moderatör olarak hareket edeceği bir çekirdeğe akarak kritikliğe ulaşacaktır. Bu, sıvının kritikliğe ulaşmasına neden olur.

Günümüz teorilerinin birçoğu, bir grafit matrisinde yayılan yakıtın kullanımına dayanmaktadır ve erimiş tuz, düşük basınç kaynağı olarak hizmet etmektedir.

yüksek sıcaklıkta soğutma.

Yakıtındaki fisyon olaylarına neden olacak nötronların ortalama hızı, termal nötronlarınkinden daha hızlı olduğu için, bu Gen IV MSR kavramları genellikle termal reaktörden ziyade bir epitermal reaktör olarak adlandırılır. Bunun nedeni, termal nötronların epitermal nötronlardan daha yavaş olmasıdır.

Hızlı spektrum Grafit moderatörü, MSR fikir tasarımlarının hiçbirine (MCSFR gibi) dahil değildir. Yeterli miktarda bölünebilir parçacık ile yeterli miktarda tuza sahip olmalarını sağlayarak kritikliğe ulaşırlar. Hızlı spektrumları nedeniyle, sadece kısa ömürlü atık üretirken çok daha fazla miktarda yakıt tüketebilirler.

Erimiş tuz teknolojisi, daha büyük nükleer atık kapalı yakıt çevrimi yeteneklerine yardımcı olmak için bir soğutma ortamı olarak kurşunla tasarlanan, ancak erimiş tuz yakıtı olarak tasarlanan, genellikle metal klorür örneğin Plütonyum (III) klorür olarak tasarlanan kavramsal Çift akışkan reaktörü de dahil olmak üzere çeşitli varyantlara sahiptir. Şu anda takip edilmekte olan MSR tasarımlarının çoğunluğu büyük ölçüde 1960'ların Erimiş Tuz Reaktörü Deneyi'nden (MSRE) türetilmiştir. MSRE'den önemli ölçüde farklı olan diğer dikkate değer yaklaşımlar, MOLTEX tarafından teşvik edilen Kararlı Tuz Reaktörü (SSR) kavramını içerir. Bu yaklaşım, erimiş tuzu, nükleer endüstride zaten iyi kurulmuş olan yüzlerce ortak katı yakıt çubuğuna dahil eder. Diğer dikkate değer yaklaşımlar şunlardır: 2015 yılında, Birleşik Krallık'ta bulunan Energy Process Construction adlı bir danışmanlık şirketi, bu daha sonraki İngiliz tasarımının küçük modüler reaktörlerin geliştirilmesi için en rekabetçi olduğunu belirledi.

MSR'nin termal spektrumlu bir nükleer atık brülörü olarak işlev görme olasılığı, bu reaktörün bir başka göze çarpan özelliğidir. Sadece hızlı spektrumlu reaktörler geleneksel olarak kullanılmış nükleer stokların kullanımı veya azaltılması için uygun görülmüştür. Bununla birlikte, yeni araştırmalar, diğer reaktör türlerinin de etkili olabileceğini düşündürmektedir. Termal atık yakma işlemi, uranyumun bir kısmı yerine kullanılmış nükleer yakıta az miktarda toryum eklenerek mümkün olmuştur. Nükleer çoğalma endişeleri ve hızlı reaktörlerle ilişkili diğer teknik zorluklar olmadan, transuranyum elementlerinin (örneğin plütonyum ve amerikyum gibi) net üretim oranı, tüketim oranından daha düşük bir seviyeye indirilir. Bu, nükleer depolama sorununun büyüklüğünde bir azalmaya neden olur.

SCWR olarak da bilinen süperkritik su reaktörü, azaltılmış ılımlı su reaktörü için bir konsepttir. Bununla birlikte, yakıt içindeki fisyon olaylarına neden olacak nötronların ortalama hızı, termal nötronlardankinden daha hızlı olduğu için, termal reaktörden ziyade bir epitermal reaktör olarak daha doğru bir şekilde adlandırılır. Bunun nedeni, epitermal nötronların termal nötronlardan daha yüksek bir sıcaklıkta hareket etmesidir. Çalışma sıvısı, süperkritik durumuna itilmiş sudur. SCWR'ler esasen hafif su reaktörleridir (LWR'ler), ancak daha yüksek basınç ve sıcaklıklarda çalıştırılırlar ve yalnızca bir kez içinden geçen doğrudan bir ısı değişim döngüsüne sahiptirler. Çalışma sıvısı olarak süperkritik su (kritik kütle ile karıştırılmamalıdır) kullandığından, sadece bir su fazına sahip olacaktır, bu da süperkritik ısı değişim yöntemini basınçlı bir su reaktörüne bir kaynar su reaktörüne (BWR) olduğundan daha benzer hale getirir. Bununla birlikte, doğrudan bir döngüde (PWR) çalışan bir kaynar su reaktörü (BWR) için durum böyle değildir. Şu anda kullanımda olan PWR'lerden veya BWR'lerden çok daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilecektir.

Süperkritik su soğutmalı reaktörlerin (SCWR'ler) termal verimliliği yaklaşık yüzde 45 iken, çağdaş hafif su reaktörlerinin (LWR'ler) verimliliği yaklaşık yüzde 33'tür. Bu yüksek termal verimlilik, SCWR'leri gelişmiş nükleer sistemler için cazip bir aday haline getirmektedir.

Düşük maliyetle enerji üretimi, SCWR'nin birincil hedefidir. Daha önce etkili olduğu gösterilen iki teknolojiye dayanmaktadır: tüm dünyada en sık kullanılan güç üreten reaktörler olan hafif su reaktörleri (LWR'ler) ve tüm dünyada önemli sayıda yerde kullanılan aşırı ısınmış fosil yakıtla çalışan kazanlar. Şu anda SCWR fikrini araştıran 13 farklı ülkeden 32 grup var.

Su reaktörleri olmalarının bir sonucu olarak, SCWR'ler, radyoaktif buharın salınması ve buhar patlaması olasılığının yanı sıra son derece pahalı ağır hizmet tipi basınçlı kaplara, borulara, vanalara ve pompalara duyulan gereksinim de dahil olmak üzere BWR'ler ve LWR'ler ile aynı tehlikelere karşı hassastır. SCWR'lerin daha yüksek sıcaklıklarda çalışması nedeniyle, bu yaygın sorunlar bu reaktörler için doğal olarak daha şiddetlidir.

VVER-SCWR veya VVER-SKD olarak da bilinen VVER-1700/393, Rusya'da tasarlanma sürecinde olan süperkritik bir su soğutmalı reaktördür. 0.95 üreme oranına ve çift girişli bir çekirdeğe sahiptir.

Herhangi bir ılımlılık olmadan, fisyon tarafından üretilen hızlı nötronlar hemen hızlı bir reaktörde kullanılabilir. Termal nötron reaktörlerinin aksine, hızlı nötron reaktörleri tüm aktinitleri yakmak veya fisyon yapmak üzere programlanabilir. Yeterli zaman verilirse, bu, mevcut dünya termal nötron hafif su reaktörleri filosu tarafından üretilen kullanılmış nükleer yakıttaki aktinit fraksiyonunun önemli ölçüde azalmasına neden olacak ve böylece nükleer yakıt döngüsünü tamamlayacaktır. Alternatif olarak, sistemlerinin konfigürasyonu değiştirilirse ihtiyaç duyduklarından daha fazla aktinit yakıtı üretebilirler.

Gaz soğutmalı hızlı reaktör (GFR) sistemi, kapalı bir yakıt döngüsü ve hızlı nötron spektrumu ile donatılmıştır ve verimli uranyumun etkili bir şekilde dönüştürülmesine ve aktinitlerin yönetimine olanak tanır.

Reaktör helyum soğutmalıdır ve 850 ° C'lik bir çıkış sıcaklığı ile çok yüksek sıcaklık reaktörünün (VHTR) daha sürdürülebilir bir yakıt döngüsüne evrimidir.

Büyük termal verimlilik, doğrudan bir Brayton çevrim gaz türbininin kullanılmasıyla elde edilecektir.

Diğer bazı yakıt türleri, çok yüksek sıcaklıklarda çalışabilmeleri ve fisyon ürünlerinin olağanüstü bir şekilde tutulmasını sağlama yetenekleri nedeniyle düşünülmektedir. Bu yakıt formları şunları içerir: kompozit seramik yakıt, geliştirilmiş yakıt parçacıkları veya seramikle kaplanmış aktinit bileşiklerinin bileşenleri.

Pin veya plaka tabanlı yakıt düzeneklerinin yanı sıra prizmatik bloklara dayanan çekirdek konfigürasyonları şu anda değerlendirilmektedir.

Avrupa Sürdürülebilir Nükleer Sanayi Girişimi'nden fon alan üç Nesil IV reaktör sisteminden biri, Allegro olarak adlandırılacak ve 100 MWt kapasiteye sahip olacak gaz soğutmalı hızlı bir reaktördür. Bu reaktörün Orta veya Doğu Avrupa'daki bir ülkede inşa edilmesi amaçlanıyor.

BN-600 ve BN-800, Rusya'nın en büyük iki ticari sodyum soğutmalı hızlı reaktörüdür ve her ikisi de Rusya'da (800 MW) bulunmaktadır. Fransa'da 1.200 megavattan fazla elektrik çıkışına sahip olan ve 1996'da devre dışı bırakılana kadar birkaç yıl boyunca başarıyla çalışan Superphenix reaktörü, şimdiye kadar faaliyete geçirilen en büyük reaktördü. Ekim 1985'te, Hindistan'da bulunan Hızlı Damızlık Test Reaktörü (FBTR) kritikliğe ulaştı. FBTR'nin yakıt yakma verimliliği ilk kez Eylül 2002'de metrik ton uranyum (MWd / MTU) başına 100.000 megawatt-gün sınırına ulaştı. Bu, Hindistan'daki damızlık reaktör teknolojisinin tarihinde önemli bir başarı olarak görülmektedir. 500 MWe kapasiteli sodyum soğutmalı hızlı bir reaktör şu anda 5.677 INR crores (yaklaşık 900 milyon dolar) maliyetle inşa ediliyor. Bu yapım, Prototip Hızlı Damızlık Reaktörü FBTR'nin çalışmasından elde edilen uzmanlık kullanılarak yapılmaktadır. Bir dizi aksiliğin ardından hükümet, Mart 2020'de yaptığı açıklamada, reaktörün en erken Aralık 2021'e kadar faaliyete geçmeyeceğini tahmin ettiğini söyledi. PFBR'den sonra, her biri 600 MWe kapasiteli altı Ticari Hızlı Damızlık Reaktörü (CFBR) daha olacak.

Oksit yakıtlı hızlı damızlık reaktörü ve metal yakıtlı entegre hızlı reaktör, sodyum soğutmalı hızlı damızlık reaktörleri için halihazırda geliştirilmekte olan iki konsepttir. Gen IV SFR, bu iki girişimi genişleten bir projedir.

Amaç, uranyum kullanımının etkinliğini en üst düzeye çıkarmak için herhangi bir transuranik izotopun bölgeyi terk etme gereksinimini azaltmaktır. Bu, plütonyum üretimi yoluyla gerçekleştirilecektir. Reaktörün yapımında hızlı nötronlarla çalışan yönetilmeyen bir çekirdek kullanılmıştır. Bu konfigürasyon, herhangi bir transuranik izotopun (ve bazı durumlarda yakıt olarak kullanılan) tüketimini kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. SFR'nin yakıtı, reaktör çok ısındığında genişler ve bu da zincirleme reaksiyonun otomatik olarak yavaşlamasına neden olur. Bu, uzun yarı ömürlü transuraniklerin atık döngüsünden çıkarılmasından kaynaklanan avantajlara ek olarak. Bu şekilde aktif olmayan bir anlamda güvenlidir.

Bir SFR reaktörü için bir tasarım, sıvı sodyum tarafından soğutulmasını ve metalik bir uranyum ve plütonyum alaşımı veya hafif su reaktörleri tarafından üretilen nükleer atık olan kullanılmış nükleer yakıt ile beslenmesidir. SFR yakıtı çelik kaplamayla kaplanmıştır ve sıvı sodyum, yakıt tertibatını oluşturan kaplanmış parçalar arasındaki boşluğu doldurur. Yakıt tertibatı, SFR'yi oluşturan şeydir. Bir SFR'nin tasarımı açısından bir takım engelleri vardır, bunlardan biri sodyum kullanımıyla ilgili tehlikelerdir. Sodyum, suyla temas ettiğinde patlayıcı bir reaksiyona sahiptir. Bununla birlikte, soğutma sıvısı olarak su kullanmak yerine, sıvı metal kullanılır. Bu, sistemin atmosferik basınçta çalışmasını sağlar ve bu da sızıntı olasılığını azaltır.

Avrupa Sürdürülebilir Nükleer Sanayi Girişimi, üç Nesil IV reaktör sistemi için finansman sağlamıştır. Bunlardan biri, sodyum soğutmalı hızlı bir reaktör olan endüstriyel gösteriler için gelişmiş bir sodyum teknik reaktörü (ASTRID) idi.

Tüm dünyada bulunan Gen IV SFR'nin birkaç progenitörü vardır. Bu öncüllerden biri, son 10 yıldır Washington Eyaleti'ndeki Hanford sahasında etkin bir şekilde faaliyet gösteren 400 MWe Hızlı Akı Test Tesisi'dir.

Idaho Ulusal Laboratuvarı'nda, 20 MWe EBR II, 1994 yılında kapatılana kadar yaklaşık otuz yıl boyunca faaliyetteydi. Bu süre zarfında, sorunsuz ve etkili bir şekilde çalıştı.

Argonne Ulusal Laboratuvarı, 1984-1994 yılları arasında İntegral Hızlı Reaktör'de (IFR) kullanılan teknolojinin geliştirilmesinden sorumluydu. GE Hitachi'nin PRISM reaktörü, bu teknolojinin güncellenmiş ve ticarileştirilmiş bir kullanımıdır. PRISM projesinin temel amacı, taze yakıt üretmek yerine, kullanılmış nükleer yakıtı mevcut reaktörlerden yakarak geri dönüştürmektir. Geleneksel kullanılmış nükleer yakıt ve atık gömme yöntemine alternatif olarak sunulan konsept, kullanılmış nükleer yakıtta bulunan bölünebilir bileşenlerin yarı ömürlerini kısaltırken, aynı zamanda önemli ölçüde yan ürün olarak enerji üretiyor.

Kurşun soğutmalı hızlı reaktör, kapalı yakıt döngüsüne sahip bir kurşun veya kurşun / bizmut ötektik (LBE) sıvı-metal soğutmalı reaktöre sahiptir. Bu tür bir reaktör hızlı nötron spektrum radyasyonu üretir.

Mevcut seçenekler arasında çeşitli tesis derecelendirmeleri, 50 ila 150 MW arasında herhangi bir yerde güç depolayabilen ve yakıt ikmalleri arasında çok uzun bir süreye sahip bir akü, 300 ila 400 MW arasında çıkış değerlerine sahip modüler bir sistem ve 1.200 MW kapasiteli büyük bir monolitik tesis seçeneği bulunmaktadır (pil adı uzun ömürlü olana işaret eder,  Enerjide elektrokimyasal dönüşümü için herhangi bir hükme aykırı olarak tesiste yapılan çekirdek).

Yakıt bir metal veya nitrürden oluşur ve hem verimli uranyum hem de transuranik içerir.

Reaktör, 550 ° C'lik bir reaktör çıkış soğutma sıvısı sıcaklığı ile doğal konveksiyonla soğutulur, muhtemelen gelişmiş malzemelerle 800 ° C'ye kadar değişir.

Daha yüksek sıcaklık, termokimyasal reaksiyonların hidrojen üretmesini mümkün kılar.

Avrupa Sürdürülebilir Nükleer Sanayi Girişimi, üç farklı Nesil IV reaktör sistemi için finansman sağlıyor. Bunlardan biri, aynı zamanda hızlandırıcı tahrikli bir alt kritik reaktör olan kurşun soğutmalı hızlı bir reaktördür. MYRRHA olarak adlandırılacak ve 100 MW