Recentemente, o Grupo do Instituto de Energia Nuclear de Suzhou (CGN) e o Instituto de Física Aplicada de Xangai da Academia Chinesa de Ciências (SAP) assinaram com sucesso um contrato de fornecimento para dois detectores de espectro de nêutrons de SiC, desenvolvidos de forma independente, para o sistema do Reator de Sal Fundido de Tório (TMSR).

Como um material semicondutor de terceira geração, o SiC, devido às suas propriedades de ampla banda proibida, é adequado às severas condições operacionais de alta temperatura e alta irradiação de reatores nucleares, oferecendo grande potencial para o desenvolvimento de sensores de detecção de radiação nuclear que atendam às necessidades da energia nuclear. Desde 2020, o Instituto de Suzhou tem alavancado diversos projetos especiais da Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma para dominar tecnologias-chave na fabricação de dispositivos de alto desempenho, encapsulamento e processamento de sinais fracos de alta frequência. O resultado é um sensor de nêutrons de SiC compacto e de baixa potência, com sensibilidade de medição de fluência de nêutrons significativamente aprimorada e capacidades de medição excepcionais em campos de radiação intensa.

Os detectores serão inicialmente implantados em uma plataforma de simulação de física de nêutrons de um reator de sal fundido, fornecendo suporte de dados crítico para medições da seção transversal de produção de trítio e validação de tecnologias de separação e purificação. À medida que os projetos de reatores de sal fundido à base de tório avançam, este dispositivo poderá ser instalado e aplicado no local. Com sua resistência a altas temperaturas, resistência à radiação e miniaturização, ele fornecerá suporte de hardware confiável para a aquisição de dados do espectro de nêutrons em áreas-chave de reatores de sal fundido, apoiando tarefas de pesquisa científica de ponta, como separação e purificação de isótopos de trítio e molibdênio, regulação da capacidade de produção e avaliação da proteção radiológica. Isso não apenas se alinha ao foco principal de suporte de "detectores semicondutores de banda larga" no Plano de Ação Nacional Trienal para o Desenvolvimento de Alta Qualidade da Indústria de Aplicação de Tecnologia Nuclear (2024-2026), mas também atende precisamente aos requisitos essenciais dos sistemas de energia nuclear de quarta geração, representados por reatores de sal fundido.

Esta colaboração de projeto marca a iminente aplicação prática da tecnologia de detecção de espectro de nêutrons de SiC do Instituto CGN Suzhou em ambientes hostis caracterizados por altas temperaturas e forte radiação. Essa tecnologia foi reconhecida por instituições de pesquisa científica e empresas de engenharia e construção, estabelecendo uma base sólida para a expansão do grupo no mercado de equipamentos avançados de medição de energia nuclear. Olhando para o futuro, a demanda por medição precisa de radiação nuclear em ambientes extremos, desde reatores de quarta geração e diversos novos reatores avançados até aceleradores de pesquisa científica em larga escala, proporcionará amplas oportunidades de aplicação para essa tecnologia.

O sistema de energia nuclear de reator de sal fundido de tório (TMSR) é um dos seis tipos de reatores candidatos para o sistema de energia nuclear de quarta geração. Ele consiste em combustível nuclear à base de tório, reator de sal fundido e subsistema de utilização abrangente de energia nuclear. Possui as vantagens de operação em pressão normal, resfriamento sem água, baixo desperdício, forte resistência à proliferação e excelente economia. Pode ser usado para geração de energia e produção industrial de hidrogênio.