隨著大量不同設計的SMR出現，核能供應鏈也正主動將成本降至最低。

1、與新興SMR公司合作

羅伊特斯托克斯公司與Paragon公司合作將為NuScale的SMR提供中子探測系統。

小型模塊化反應堆(SMR)行業的出現及繁榮，促使整個核能供應鏈產能的增加，其中就包括中子探測等關鍵設備領域的新設計。

自20世紀50年代以來，一直在設計和制造中子探測裝置的羅伊特斯托克斯(Reuter Stokes)公司正在迎接這些新機遇。

羅伊特斯托克斯公司副總裁羅德·馬丁內斯(Rod Martinez)說：“1986年，我們成為沸水反應堆(BWR)中子傳感器的OEM制造商。從那時起，我們一直在為BWR和壓水堆(PWR)制造中子探測器，我們公司已經擴展到不僅提供中子探測，而且還提供輔助設備。我們制造了這些公司所需的傳感器。隨著SMR的出現，我們正在幫助這些行業中的新公司生產傳感器。”

羅伊特斯托克斯公司已經取得了一定的市場，最近與NuScale簽署了一份合同，為該公司的SMR設計和制造獨特的中子探測器。

盡管NuScale是唯一一家獲得美國核管理委員會(NRC)設計批準的SMR，但羅伊特斯托克斯公司很清楚，它希望利用這次合作的經驗，成為SMR行業中子探測器的首選供應商。

羅伊特斯托克斯公司的核產品經理Daniel Schreiner解釋道：“從羅伊特斯托克斯公司的角度來看，我們希望在整個行業內都能參與進來。我們的探測器本質上在反應堆技術中應用廣泛，可以與任何類型的反應堆一起工作，只要反應堆能產生中子。”

第一個使用探測器的NuScale項目，將是位于愛達荷州愛達荷瀑布的無碳發電項目(CFPP)，該項目將安裝第一個VOYGR SMR發電廠，計劃于2029年開始發電。

羅伊特斯托克斯公司的探測器組件將負責監測裂變率，而Paragon將開發信號處理電子設備以及相關的反應堆保護系統。

馬丁內斯表示：“我們與Paragon的合作伙伴關系是獨一無二的，客戶可以在這里實現我們的檢測技術和控制系統技術的結合。”

2、專用探測器

局部功率范圍監測(LPRM)系統測量中子通量。

對于中子探測，大型BWR和PWR之間的主要區別在于中子探測器的物理位置。

Schreiner說：“對于BWR，我們的探測器位于核芯內部，緊挨著燃料束。由于它們非常靠近裂變燃料，探測器需要設計的非常小。在PWR上，我們的檢測器位于核芯外部，可能距離核芯一米或兩米，因此中子通量明顯較少。我們的尺寸要大得多，可能高達40英寸(100厘米)。”

對于SMR，各公司正在開發基于PWR和BWR技術的反應堆。

馬丁內斯說：“雖然市場上的大多數都在走PWR路線，但目前仍有一些BWR正在設計中。”

“幾乎所有堆型都是PWR，比如NuScale、Holtech和Rolls-Royce，但也有其他一些正在開發中。它們已經有一些經驗積累，并在理論上進行了幾十年的研究。我們已經要建造新的第四代核電站，比如高溫氣冷堆或液態金屬堆。每種都有自己的優缺點。”

正如Schreiner所觀察到的：“我們很想制造一種適用于所有種類堆的通用探測器，但我們看到的是，不同的SMR開發人員公司差異都很大，我們必須為每個開發人員開發定制的探測器設計。”

“NuScale反應堆探測器設計不適用于X-Energy的反應堆等等。這些反應堆中的每一個都是不同的，將需要一些工作來定制適合特定技術的探測器。他們可能都需要單獨的設計和鑒定工作。”

例如，在大型千兆瓦規模的反應堆上，所有的羅伊特斯托克斯公司探測器都是裂變室型的。然而，對于SMR，由于溫度和中子通量等不同的技術參數，在某些情況下也可以使用電離室。因為電離室不含鈾，所以它們不需要特殊的核材料考慮因素，而這些因素會影響物流規定。這可能是另一個優勢，特別是與SMR技術相關的好處，SMR技術設計為易于運輸到現場。

盡管如此，新反應堆設計的挑戰被馬丁內斯接受了。

他說：“他們已經進行了大量研究，目前正處于商業化階段以應對挑戰，科學開發以提供SMR設施及其帶來的所有優勢。我們正在幫助這些公司，從具有實際經驗的傳感器方面，設計特定反應堆所需儀器。幸運的是，這是我們最期待地方之一。”

3、分階段開發

為了簡化設計和鑒定過程，羅伊特斯托克斯公司為SMR開發商推出了一個三階段計劃。

Schreiner說：“我們已經開發了這個分階段的過程，試圖在風險管理和成本管理方面提供幫助。”

問題是，SMR開發人員在考慮中子探測時并不總能找到所有答案。

Schreiner說：“如果不真正了解這些探測器的要求、技術規范和驗收標準，我們就無法直接進行詳細設計。”

然而，他補充道：“由于我們已經經營了這么長時間，我們確實有一個大目錄。我們有數千種不同的探測器設計，都是基于裂變室以及電離室類型。當一個新客戶進來并詳細說明中子通量、溫度和所需的靈敏度時，我們的物理學家可以進入這個數據庫，找到兩到三個接近的探測器。我們可以將其作為定制產品的基礎。我們不是從零開始進行詳細的工程設計，可能從60%到80%的完整階段開始。”

這允許啟動為期兩到六個月的前端工程工作——第一階段初步設計——與SMR開發商和SMR燃料工程師合作，并直接與探測器物理學家交談，探討探測器位置，該特定位置的環境是什么樣的，然后目錄中的哪些探測器可以用于該應用。

Schreiner說：“這個過程完成，現在雙方都非常了解這個技術規范是什么樣子的。然后SMR開發人員可以發布其技術規范，我們將提供第二階段的定期報價，這是詳細設計和建造原型探測器，以驗證所有物理模型和制造過程。”

一旦第二階段完成，該過程可以向相關核監管機構進行資格認證。

Schreiner解釋道：“對于核安全相關探測器來說，這是一個非常嚴格和有條理的鑒定過程，以確保該探測器符合核反應堆安全啟動和關閉要求。獲得該鑒定在設計、時效和金錢方面都是巨大的投資。羅伊特斯托克斯公司通過鑒定過程的經驗，有助于開發新設計和新型傳感器。”

他總結道：“這是在降低風險，并確保我們在各個階段的進展中控制成本，以便我們在繼續與客戶合作項目的過程中不斷吸取經驗教訓。”

所有SMR開發商都面臨著盡可能降低成本的壓力，馬丁內斯提出了一個關鍵觀點：“在降低成本方面，最重要的一點是，在這個過程中，你必須盡早考慮。如果我們可以讓我們的探測器物理學家直接與燃料工程師交談，他們可以在鎖定SMR設計之前確定這些探測器的位置，這樣我們就可以從現成的數據庫中選擇最廣泛通用的探測器。”

只有這樣簡單的步驟，才能確保供應鏈能夠支持SMR的發展，最終實現其目標(完)