SCHAALBARE TECHNOLOGIE

De toekomst van kernfusie vormgeven met commerciële technologie

SHINE past fusietechnologie toe op industriële schaal. Onze systemen lossen de problemen van vandaag op en bouwen de ervaring op die nodig is om morgen commerciële fusie-energie te kunnen leveren.

Schema van de kernfusietechnologie van SHINE

Onze systemen

Ontworpen om bij elke iteratie beter te worden

In plaats van ons te beperken tot één enkele technische benadering van kernfusie, ontwikkelen we een gezamenlijk pakket aan technologieën: fusiewetenschap en -technologie, en scheidingswetenschap en -technologie. Het eerste omvat hoe we fusiereacties opwekken en toepassen, en hoe we systemen bouwen om beide efficiënt uit te voeren. Het tweede omvat de radiochemie en isotopenverrijking die nodig zijn om waardevolle materialen te scheiden en verrijkte uitgangsmaterialen te produceren. Beide zijn essentieel voor ons productportfolio en van cruciaal belang voor fusie-energie.

De kosten van kernfusie verlagen, de opbrengst verhogen

Sinds ons eerste product hebben we de kosten van elke fusiereactie met meer dan 10.000 keer verlaagd. Bovendien neemt, naarmate onze producten zich verder ontwikkelen, het thermisch vermogen toe van milliwatt tot uiteindelijk megawatt. 

De scheidingswetenschap naar een hoger niveau tillen

Elke nieuwe toepassing stelt hogere eisen aan onze scheidingstechnologie. We zijn begonnen met het scheiden van medische isotopen met een hoge zuiverheidsgraad. Nu pakken we complexere radioactieve mengsels aan op een veel grotere schaal. 

Het opdoen van ervaring op het gebied van commerciële kernenergie

Sinds 2010 ontwerpen en bouwen we fusiesystemen, radiochemische productiefaciliteiten en infrastructuur voor nucleaire technologie, waarbij we het vergunningstraject van de NRC met succes hebben doorlopen.

TECHNOLOGIE VOOR PRECISIE-TESTEN

Aan het licht brengen wat andere testmethoden over het hoofd zien

Neutronen kunnen dingen zichtbaar maken die röntgenstraling niet kan. Ze kunnen ook de omgevingen met intense straling simuleren waaraan cruciale onderdelen moeten kunnen weerstaan. We zetten deze mogelijkheden in voor een breed scala aan testtoepassingen.

Fusietests met hoog vermogen

Voor het testen van stralingseffecten zetten we fusie direct in. We maken gebruik van hoogenergetische deeltjesbundels en een tritiumgasdoel om 46 biljoen fusiereacties per seconde te genereren. Met de daaruit voortkomende neutronen van 14 MeV kunnen klanten materialen en componenten testen op hun weerstand tegen de veeleisende stralingsomstandigheden die voorkomen in ruimtevaart-, defensie- en nucleaire toepassingen. 

Neutronenbeeldvorming en -inspectie

Ons neutronenbeeldvormingscentrum maakt gebruik van neutronenradiografie en computertomografie om in dichte onderdelen te kijken en gebreken aan het licht te brengen die met röntgenstraling over het hoofd kunnen worden gezien. We ontwerpen, bouwen en exploiteren de technologie zelf, waardoor klanten uit de lucht- en ruimtevaart- en defensiesector toegang krijgen tot een modern alternatief voor verouderde onderzoeksreactoren.

Inspectie van nucleaire brandstof

Onze op neutronen gebaseerde brandstofscanners kijken door dichte materialen heen om de structuur en samenstelling van nucleaire brandstof te controleren voordat deze in een reactor wordt gebracht. Met door SHINE gebouwde apparatuur is ongeveer de helft van de brandstofstaven die in de VS in gebruik zijn, geïnspecteerd.

Fusietechnologie met steeds bredere toepassingen

Onze fusietechnologie kan worden aangepast voor zeer uiteenlopende toepassingen. We hebben meerdere fusiesystemen in gebruik genomen, waarvan sommige al meer dan tien jaar onafgebroken in het veld in bedrijf zijn. Artemis, het fusiesysteem dat onze tests naar stralingseffecten aandrijft, produceert stabiele fusieneutronen van 14 MeV. Dezelfde kerntechnologie zal de isotopenproductie bij Chrysalis aandrijven. We bouwen ook systemen voor anderen. De tweelingbroer van Artemis, Apollo, wordt momenteel klaargemaakt voor de Britse Atomic Energy Authority als neutronenbron voor LIBRTI, het onderzoeksprogramma voor tritiumproductie.

RADIOPHARMA-TECHNOLOGIE

Technologie voor een betrouwbaardere levering van isotopen

De kankerzorg en diagnostische beeldvorming zijn afhankelijk van isotopen die de VS al geruime tijd importeren uit verouderde reactoren in het buitenland. Onze radiochemie draagt nu al bij aan de levering van essentiële isotopen, terwijl onze fusietechnologie nieuwe mogelijkheden biedt voor productie op grote schaal.

Grote industriële hal met gele bovenloopkranen in een SHINE-vestiging

Door fusie geproduceerd molybdeen-99

Molybdeen-99 (Mo-99) is de voorloper van technetium-99m, dat wereldwijd jaarlijks bij miljoenen nucleairmedische onderzoeken wordt gebruikt. Bij Chrysalis zal Mo-99 worden geproduceerd met behulp van door kernfusie opgewekte neutronen. Vervolgens zullen we Mo-99 van medische kwaliteit scheiden van honderden andere bijproducten en het doelmateriaal recyclen voor de volgende productieronde.

Technici in beschermende pakken die aan het werk zijn in een afgeschermde glovebox

Lutetium-177 van hoge zuiverheid

Voortbouwend op de expertise van SHINE op het gebied van radiochemie produceert Cassiopeia Ilumira, ons lutetium-177 (Lu-177) zonder toegevoegde drager voor de behandeling van kanker. De hoge zuiverheid ervan zorgt voor een consistente dosering en betrouwbare prestaties voor fabrikanten van radiofarmaca.

TECHNOLOGIE VOOR HET OMZETTEN VAN AFVAL IN WAARDE

Kernafval weer omzetten in een grondstof

Onze recyclingtechnologie bouwt voort op de scheidingschemie die we hebben ontwikkeld voor de productie van isotopen. We zijn van plan deze technologie vervolgens toe te passen op verbruikte splijtstof. We hebben de belangrijkste scheidingsstappen getest in samenwerking met het Argonne National Laboratory en ontwikkelen momenteel een proces om uranium en plutonium terug te winnen voor hergebruik, samen met waardevolle isotopen en metalen. In een volgende stap zou fusie worden gebruikt om het resterende langlevende afval om te zetten in vormen met een kortere halfwaardetijd. Dit zou tevens thermische energie op gigawattschaal opleveren voor de opwekking van elektriciteit.

Onze weg naar kernfusie

Van op kernfusie gebaseerde systemen tot commerciële kernfusie-energie

Door recycling kunnen we onze fusietechnologie naar veel hogere vermogensniveaus tillen en tegelijkertijd de benodigde capaciteiten voor fusie-energie opbouwen. Van daaruit is de volgende stap zelfstandige fusie-energie: het gebruik van fusiereacties zelf om op commerciële schaal elektriciteit op te wekken.

In cijfers

Fusietechnologie, bewezen in de praktijk

16 jaar en ouder

Het ontwerpen, bouwen en exploiteren van fusie-installaties

46 biljoen

Fusiereacties per seconde — een van de hoogste constante fusie-outputwaarden ter wereld

500+

Octrooien en octrooiaanvragen ter bescherming van onze fusie- en scheidingstechnologie

VOORZIENINGEN

Eén platform, meerdere faciliteiten

Wij ontwikkelen de technologie, bouwen deze zelf, realiseren de projecten en exploiteren ze commercieel. Elke SHINE-faciliteit is gebaseerd op deze vier pijlers.