мини|Илустрација лаководног малог модуларног нуклеарног реактора (СМР)
Мали модуларни реактор (СМР) је врста нуклеарног фисионог реактора са номиналном електричном снагом од 300 MWe или мање. СМР-ови су дизајнирани да буду фабрички произведени и транспортовани на место уградње као префабриковани модули, омогућавајући поједностављену изградњу, побољшану скалабилност и потенцијалну интеграцију у конфигурације са више јединица. Термин СМР се односи на величину, капацитет и приступ модуларне изградње. Технологија реактора и нуклеарни процеси могу значајно варирати међу дизајнима. Међу тренутним СМР дизајнима у развоју, реактори са водом под притиском (PWR) представљају најзаступљенију технологију. Међутим, СМР концепти обухватају различите типове реактора укључујући генерацију IV, реакторе са термичким неутронима, реакторе са брзим неутронима, реакторе са растопљеним солима и гасом хлађене реакторске моделе.
Комерцијални СМР-ови су дизајнирани да испоручују електричну снагу од само 5 MWe (електричних) па до 300 MWe по модулу. СМР-ови такође могу бити дизајнирани искључиво за десалинизацију или грејање објеката уместо за електричну енергију. Ови СМР-ови се мере у мегаватима топлотним MWt. Многи СМР дизајни се ослањају на модуларни систем, омогућавајући корисницима да једноставно додају модуле како би постигли жељену електричну снагу.
Слични војни мали реактори први пут су дизајнирани 1950-их година за погон подморница и бродова са нуклеарним погоном. Међутим, војни мали реактори се прилично разликују од комерцијалних СМР-ова по врсти горива, дизајну и безбедности. Војска се историјски ослањала на високо обогаћени уранијум (HEU) за напајање својих малих постројења, а не на тип горива од ниско обогаћеног уранијума (LEU) који је планиран за употребу у многим СМР-овима. Захтеви за производњу енергије су такође суштински различити. Бродови на нуклеарни погон захтевају тренутне налете снаге и морају се ослањати на мале, укрцане резервоаре морске и слатке воде за електричну енергију покретану паром. Топлотна снага највећег морнаричког реактора од 2025. године процењује се на 700 MWt (А1Б реактор). СМР-ови са водом под притиском (PWR) генеришу много мања оптерећења снаге по модулу, која се користе за загревање великих количина слатке воде, ускладиштене унутар модула и око реактора. СМР-ови такође одржавају фиксно оптерећење снаге до једне деценије, са непрекидним циклусима пуњења горива који се дешавају у просеку сваке 2 године.
Да би се превазишла значајна просторна ограничења са којима се суочавају поморски дизајнери, потребне су жртве у системима безбедности и ефикасности како би се осигурало уклапање. Данашњи СМР-ови су дизајнирани да раде на много хектара руралног земљишта, стварајући готово неограничен простор за радикално различите дизајне складиштења и безбедносне технологије. Ипак, мали војни реактори имају одличан досије безбедности. Према јавним информацијама, Морнарица никада није претрпела топљење језгра или радиоактивно испуштање у Сједињеним Државама током својих 60 година службе. Године 2003, адмирал Френк Боуман поткрепио је тврдњу Морнарице сведочећи да се такав удес никада није догодио.
Постоји велико интересовање технолошких корпорација за коришћење СМР-ова за напајање дата центара.
Очекује се да ће модуларни реактори смањити изградњу на лицу места и повећати ефикасност задржавања (контејнмента). Такође се очекује да ће ови реактори побољшати безбедност кроз системе пасивне безбедности који раде без спољног напајања или људске интервенције током ванредних сценарија, иако то није специфично само за СМР-ове већ је карактеристика већине модерних дизајна реактора. Такође се тврди да СМР-ови имају ниже трошкове особља електране, јер је њихов рад прилично једноставан, и да имају способност да заобиђу финансијске и безбедносне баријере које коче изградњу конвенционалних реактора.
Истраживачи на Државном универзитету Орегона (OSU), предвођени Хозеом Н. Рејесом Млађим, изумели су први комерцијални СМР 2007. године. Њихови прототипови истраживања и дизајна компоненти чинили су основу за комерцијални СМР дизајн компаније Њускејл пауер (NuScale Power). Њускејл и OSU су развили први СМР прототип у пуној величини 2013. године и Њускејл је добио прво одобрење сертификације дизајна од стране Нуклеарне регулаторне комисије (НРЦ) за комерцијални СМР у Сједињеним Државама 2022. године. Године 2025, још два Њускејл СМР-а, VOYGR-4 и VOYGR-6, добила су одобрење НРЦ-а.
Оперативни СМР-ови Од 2024. године, само Кина и Русија су успешно изградиле оперативне СМР-ове. Русија управља плутајућом нуклеарном електраном Академик Ломоносов, на руском Далеком истоку (Певек), комерцијално од 2020. године. Кинески модуларни високотемпературни гасом хлађени реактор са лоптастим горивом HTR-PM повезан је на мрежу 2021. године.
Од 2025. године, постојало је 127 дизајна модуларних реактора, са седам дизајна који су у раду или у изградњи, 51 у процесу пре лиценцирања или лиценцирања, и 85 дизајнера у преговорима са потенцијалним власницима локација.
Позадина Термин је ушао у ширу употребу када је амерички секретар за енергетику Стивен Чу идентификовао „мале модуларне реакторе” као „нову америчку нуклеарну опцију” у ауторском тексту за Волстрит џурнал 2010. године, где је изјавио да би СМР-ови били спремни по принципу „укључи и ради” (plug and play) по доласку [на локацију] и да би били приступачнији. Он је најавио да је председник Барак Обама затражио 39милиона долара за нови програм дизајна и лиценцирања СМР-ова.
Нада у побољшану безбедност и смањене трошкове Економски фактори обима значе да нуклеарни реактори теже да буду велики, до те мере да сама величина постаје ограничавајући фактор. Штавише, Чернобиљска катастрофа 1986. године изазвала је велики корак уназад за нуклеарну индустрију, са обуставом развоја широм света, смањењем финансирања и затварањем реакторских постројења.
Као одговор, истраживачи на Државном универзитету Орегона започели су развој првих комерцијалних СМР прототипова крајем 1990-их и почетком 2000-их. Радикално другачији реактор од оног који користи војска, СМР дизајн OSU-а смањио је време израде, унапредио оперативну безбедност и смањио трошкове рада. Циљ је био да се комерцијалним и јавним ентитетима олакша да приуште традиционално скупу форму енергије. Кредитовани као проналазачи комерцијалног СМР-а, истраживачи OSU-а веровали су да ће мањи облик и модуларни дизајн омогућити произвођачима да замене економију обима јединице за економију масовне производње — снижавајући трошкове производње и побољшавајући ефикасност производње. Њускејл пауер се удружио са OSU-ом како би постао први који ће применити ову производну стратегију почевши од 2006. године.
Заговорници тврде да би СМР-ови били јефтинији због примене стандардизованих модула који би се могли индустријски производити ван локације у наменској фабрици. СМР-ови, међутим, имају и економске недостатке. Неколико студија сугерише да су укупни трошкови СМР-ова упоредиви са трошковима конвенционалних великих реактора. Штавише, објављене су изузетно ограничене информације о транспорту СМР модула. Критичари кажу да ће модуларна градња бити исплатива само за велики број истих типова СМР-а, с обзиром на још увек високе преостале трошкове за сваки СМР. Висок тржишни удео је стога потребан да би се добило довољно наруџбина.
Допринос путевима ка нето нултим емисијама У фебруару 2024. године, Европска комисија је препознала СМР технологију као важног фактора декарбонизације као део Европског зеленог договора.
На свом путу ка постизању глобалних нето нултих емисија до 2050. године, Међународна агенција за енергију (IEA) сматра да би се светска нуклеарна енергија требала удвостручити између 2020. и 2050. године. Антонио Ваја Солер, експерт из Агенције за нуклеарну енергију (NEA), слаже се да, иако је обновљива енергија неопходна за борбу против глобалног загревања, она неће бити довољна за постизање нето нултих емисија и капацитет нуклеарне енергије би требало да се најмање удвостручи.
Да би се произвела иста електрична снага као код нуклеарних енергетских реактора у свету данас, BASE, немачка Савезна канцеларија за управљање безбедношћу нуклеарног отпада, упозорава да би било неопходно изградити неколико хиљада до више десетина хиљада СМР-ова.
Неколико флота СМР-ова потпуно истог типа, индустријски произведених у великом броју, требало би да се брзо распореде широм света како би се значајно смањиле емисије . Агенција за нуклеарну енергију (NEA) покренула је на COP 28 иницијативу Accelerating SMRs for Net Zero (Убрзање СМР-ова за нето нулу) како би подстакла сарадњу између истраживачких организација, нуклеарне индустрије, органа за безбедност и влада, у циљу смањења емисија угљеника на нето нулу пре 2050. године како би се ограничило повећање глобалне површинске температуре.
Будући изазови Заговорници кажу да нуклеарна енергија са провереном технологијом може бити безбеднија; нуклеарна индустрија тврди да ће мања величина учинити СМР-ове још безбеднијим од већих конвенционалних постројења. То је зато што је главни проблем повезан са нуклеарним топљењем заостала топлота која је присутна након гашења реактора, која би била много мања за СМР-ове због њихове мање излазне снаге. Критичари кажу да много већи број малих нуклеарних реактора представља већи ризик, захтевајући више транспорта нуклеарног горива и такође повећавајући производњу радиоактивног отпада. СМР-ови захтевају нове дизајне са новом технологијом, чија безбедност тек треба да се докаже.
До 2020. године, ниједан истински модуларни СМР није пуштен у комерцијалну употребу. У мају 2020. године, први прототип плутајуће нуклеарне електране са два реактора од 30 MWe – типа КЛТ-40 – почео је са радом у Певеку, Русија. Овај концепт је заснован на дизајну нуклеарних ледоломаца. Рад првог комерцијалног демонстрационог реактора на копну од 125 MWe АЦП100 (Линглон-1) требало би да почне у Кини до краја 2026. године.
Дизајни мини|Ланац нуклеарне фисије је неопходан за производњу нуклеарне енергије. СМР-ови су замишљени у више дизајна. Неки су поједностављене верзије тренутних реактора, други укључују потпуно нове технологије.INEA, NEA, IEA. "Innovative Nuclear Reactor Development: Opportunities for International Co-operation", OECD Nuclear Energy Agency Сви предложени СМР-ови користе нуклеарну фисију са дизајнима укључујући реакторе са термичким неутронима и реакторе са брзим неутронима.
Реактори са термичким неутронима Реактори са термичким неутронима се ослањају на модератор (вода, графит, берилијум...) да успоре неутроне и генерално користе као фисиони материјал. Већина конвенционалних оперативних реактора је овог типа.
Брзи реактори Брзи реактори не користе модераторе. Уместо тога, ослањају се на високо обогаћено уранијумско (HEU) гориво да апсорбују брзе неутроне. Ово обично значи промену распореда горива унутар језгра, или коришћење различитих горива. Нпр., вероватније је да ће апсорбовати брзи неутрон него .
Брзи реактори могу бити бридер реактори. Ови реактори ослобађају довољно неутрона да трансмутирају нефисионе елементе у фисионе. Уобичајена употреба за бридер реактор је да се језгро окружи „омотачем” од , најлакше доступног изотопа. Када прође кроз реакцију апсорпције неутрона, постаје , који се може уклонити из реактора током пуњења горива, и накнадно прерађен и коришћен као гориво.Carlson, J. "Fast Neutron Reactors" , World Nuclear Association
Технологије мини|Дијаграм СМР типа који је одобрио НРЦ: лаководни реактор без пумпи који је развио Њускејл пауер као мини нуклеарни реактор.
Расхладно средство