Projet KRUSTY

Prototype de réacteur Kilopower.

Le réacteur Kilopower est un générateur Stirling à radioisotope utilisant la chaleur d'une réaction de fission nucléaire pour produire de l'électricité via un moteur Stirling. Le prototype développé par la NASA en 2017 permet de tester la production de 1 kW de puissance électrique à partir d'uranium enrichi[1]^,[2]^,[3]. Le but est de développer un réacteur d'une puissance électrique de 10 kW.

Un cylindre creux d'uranium enrichi contenant 7 % de molybdène (permettant une meilleure stabilité structurelle du cœur à haute température) et entouré d'une couche d'oxyde de béryllium agissant comme réflecteur de neutrons constitue la source thermique. La température de fission est de 800 °C, au maximum 1 200 °C, permettant de fournir une puissance thermique de 4 kW. La chaleur est transférée vers huit convertisseurs Stirling à l'aide de tubes contenant du sodium sous forme liquide. Le réacteur est entouré de plusieurs couches agissant comme bouclier anti-radiation en hydrure de lithium et en uranium appauvri. Le contrôle de la réaction de fission se fait à l'aide d'une barre en carbure de bore insérée entièrement ou partiellement à l'intérieur du cylindre d'uranium[4].

Chaque convertisseur Stirling produit environ 125 W et est connecté à un panneau qui agit comme source froide par rayonnement vers l'environnement[4].