अमेरिकी परमाणु ऊर्जा उद्योग एक और महत्वपूर्ण विकास का सामना कर रहा है: एक निजी उद्यम द्वारा विकसित और गैर-प्रकाश जल रिएक्टर तकनीक का उपयोग करके विकसित पहली नई पीढ़ी के रिएक्टर ने 40 से अधिक वर्षों में पहली बार संयुक्त राज्य अमेरिका में महत्वपूर्ण संचालन हासिल किया है और इडाहो राष्ट्रीय प्रयोगशाला में "इग्निशन" का महत्वपूर्ण मील का पत्थर पूरा किया है। एंटारेस न्यूक्लियर मार्क-0 नामक यह परीक्षण माइक्रोरिएक्टर पश्चिमी परमाणु ऊर्जा के विकास में एक नया कदम है। यह अमेरिकी ऊर्जा विभाग के "रिएक्टर पायलट कार्यक्रम" के ढांचे के तहत महत्वपूर्णता लक्ष्यों को प्राप्त करने वाले पहले उन्नत रिएक्टरों में से एक है।
परिचय के अनुसार, मार्क-0 माइक्रोरिएक्टर ने 4 जून, 2026 को तथाकथित "प्रारंभिक क्रांतिकता" या "शून्य-शक्ति ईंधन वाली क्रांतिकता" हासिल की। इसका मतलब यह है कि रिएक्टर को परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रखने के लिए पर्याप्त न्यूनतम शक्ति स्तर पर नियंत्रित किया जाता है, थर्मल पावर उत्पन्न करने या निर्यात करने के उद्देश्य से नहीं, बल्कि रिएक्टर के कम्प्यूटेशनल भौतिकी मॉडल, कोर ज्यामिति, नियंत्रण रॉड प्रदर्शन और प्रारंभिक न्यूट्रॉनिक्स व्यवहार जैसे महत्वपूर्ण मापदंडों को मान्य करने के लिए, बिना महत्वपूर्ण तापीय विद्युत उत्पादन और सक्रिय शीतलन प्रवाह की आवश्यकता। उद्योग के अंदरूनी सूत्र इस कदम की तुलना "पहली बार कार के इंजन को सुचारू रूप से प्रज्वलित करने" से करते हैं। हालाँकि शक्ति अधिक नहीं है, लेकिन बाद के व्यापक संचालन के लिए इसका मौलिक महत्व है।
यह विकास 4 जुलाई, 2026 तक कम से कम तीन उन्नत रिएक्टर डिजाइनों के महत्वपूर्ण संचालन को प्रदर्शित करने के लिए रिएक्टर पायलट कार्यक्रम में डीओई के लक्ष्य को सीधे प्रतिबिंबित करता है। 2025 में लॉन्च होने वाली इस परियोजना का लक्ष्य लंबे समय से स्थिर अमेरिकी परमाणु ऊर्जा उद्योग को "खोलना" है। 1970 के दशक के बाद से, जनता की राय में बदलाव, राजनीतिक दबाव और अत्यधिक सुरक्षा की खोज के कारण, संयुक्त राज्य अमेरिका में परमाणु ऊर्जा अनुमोदन के लिए नियामक प्रक्रिया तेजी से जटिल और महंगी हो गई है, जिससे यह वाणिज्यिक परियोजनाओं के लिए अप्राप्य हो गई है, जिसके परिणामस्वरूप नई परियोजनाएं लगभग बंद हो गई हैं। रिएक्टर पायलट प्रोजेक्ट संघीय प्रयोगशाला परिसर में ऊर्जा विभाग के स्वतंत्र सुरक्षा प्राधिकरण और पर्यवेक्षण प्रक्रिया का उपयोग करके प्रारंभिक प्रौद्योगिकी प्रोटोटाइप का सत्यापन करता है, जिससे पारंपरिक एनआरसी (परमाणु नियामक आयोग) वाणिज्यिक लाइसेंसिंग पथ के कुछ अग्रिम बोझ को दरकिनार कर दिया जाता है और कई नई पीढ़ी के रिएक्टर प्रकारों के व्यावहारिकीकरण में तेजी आती है।
इस परियोजना के लिए उम्मीदवारों में, Antares द्वारा विकसित R1 रिएक्टर और इसके शून्य-पावर फ्रंट-एंड टेस्ट रिएक्टर मार्क-0 को 100 किलोवाट और 1 मेगावाट के बीच डिज़ाइन की गई बिजली उत्पादन रेंज के साथ उच्च तापमान वाले ठोस-अवस्था वाले माइक्रो-रिएक्टर के रूप में तैनात किया गया है। इसका मॉड्यूलर डिजाइन विचार यह है: रिएक्टर मॉड्यूल को मानकीकृत किया जाता है और कारखाने में निर्मित किया जाता है, और फिर स्थापना और संचालन के लिए पूरी तरह से बिजली साइट पर ले जाया जाता है। कई मॉड्यूलों को स्टैक करके आवश्यकतानुसार बिजली आपूर्ति क्षमता का विस्तार किया जा सकता है। ऐसे सूक्ष्म-रिएक्टरों को दूरस्थ सुविधाओं, सैन्य अड्डों और उन परिदृश्यों पर लक्षित किया जाता है जिनके लिए अत्यधिक उच्च ऊर्जा सुरक्षा और निरंतरता की आवश्यकता होती है।
ईंधन प्रौद्योगिकी पथ पर, Antares उच्च-बहुतायत कम-समृद्ध यूरेनियम (HALEU) और TRISO (ट्रिपल समाक्षीय आइसोट्रोपिक) ईंधन कणों के संयोजन का उपयोग करता है। एक कण का आकार लगभग एक "मकई" के आकार का होता है। आंतरिक भाग यूरेनियम-235 है जो यूरेनियम ऑक्सीकार्बाइड के रूप में 19.75% तक समृद्ध है। बाहरी हिस्से को कार्बन और सिरेमिक कोटिंग्स की कई परतों के साथ लेपित किया जाता है, और फिर इसे एक बेलनाकार ईंधन ब्रिकेट में दबाया जाता है और कोर ब्लॉक में लोड किया जाता है। इस ईंधन संरचना में स्वाभाविक रूप से उच्च तापमान पर क्लैडिंग की अखंडता को बनाए रखने, कोर स्व-स्थिरता और कोर मेल्टडाउन प्रतिरोध में सुधार करने की क्षमता होती है।
रिपोर्ट में बताया गया है कि यह कॉन्फ़िगरेशन रिएक्टर के "अंतर्निहित स्व-नियमन" को प्राप्त करने में मदद करता है और अत्यधिक उच्च तापमान स्थितियों के तहत पिघलने के जोखिम को काफी कम कर देता है। इसके अलावा, डिज़ाइन "हॉपर" के समान एक कोर संरचना की अनुमति देता है जो लगातार ऊपर से ईंधन छर्रों या ईंधन ब्लॉकों को छोड़ता है और नीचे से जले हुए ईंधन को डिस्चार्ज करता है, जिससे ईंधन भरने की प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल और निरंतर हो जाती है।
Antares रिएक्टर का एक अन्य तकनीकी आकर्षण इसकी शीतलन प्रणाली है। रिएक्टर को तरल सोडियम हीट पाइप का उपयोग करके ठंडा किया जाता है: पंप या किसी यांत्रिक चलती भागों की आवश्यकता के बिना, तरल सोडियम से भरे बंद स्टील हीट पाइप की एक श्रृंखला। जब रिएक्टर कोर गर्मी उत्पन्न करता है, तो हीट पाइप में सोडियम वाष्पीकृत हो जाता है और हीट एक्सचेंजर तक ऊपर की ओर ले जाया जाता है। वहां संक्षेपण और गर्मी रिलीज के बाद, इसे आंतरिक दीवार की केशिका संरचना के माध्यम से मुख्य क्षेत्र में "वापस चूसा" जाता है, जिससे एक निष्क्रिय परिसंचरण बनता है। कंपनी द्वारा बताई गई जानकारी के अनुसार, भले ही बाहरी बिजली पूरी तरह से बाधित हो, यह निष्क्रिय ताप पाइप शीतलन प्रणाली रिएक्टर कोर की अपशिष्ट गर्मी को दूर करना जारी रख सकती है, जिससे बिजली हानि की स्थिति में सुरक्षा के लिए अतिरिक्त अतिरेक प्रदान किया जा सकता है।
साथ ही, एंटारेस को शुरू से ही अमेरिकी सेना और वायु सेना की तैनाती की जरूरतों को पूरा करने के लिए डिजाइन किया गया था, इसलिए यह मजबूती, मोबाइल तैनाती क्षमताओं और संचालन और रखरखाव आवश्यकताओं के मामले में सख्त सैन्य मानकों को पूरा करता है। वर्तमान में, सैन्य सुविधाओं के लिए अत्यधिक विश्वसनीय ऊर्जा सुरक्षा प्रदान करने के लिए रिएक्टर को 2028 के आसपास टेक्सास में संयुक्त बेस सैन एंटोनियो में तैनात करने के लिए चुना गया है।
अमेरिकी ऊर्जा सचिव क्रिस राइट ने एक बयान में कहा: "आज की उपलब्धि अमेरिकी परमाणु ऊर्जा के इतिहास में एक महत्वपूर्ण क्षण है। 40 से अधिक वर्षों में पहले निजी क्षेत्र-विकसित, गैर-प्रकाश-जल प्रौद्योगिकी अमेरिकी रिएक्टर को महत्वपूर्णता में लाकर, एंटारेस दिखाता है कि जब अमेरिकी नवाचार की क्षमता उजागर होती है तो क्या किया जा सकता है।" उन्होंने इस बात पर भी जोर दिया कि ट्रम्प प्रशासन अमेरिकी परमाणु उद्योग के "पुनर्जन्म" का समर्थन करना जारी रखेगा ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अमेरिकी लोगों को आने वाली पीढ़ियों के लिए सस्ती, विश्वसनीय और सुरक्षित ऊर्जा आपूर्ति मिल सके।
इडाहो नेशनल लेबोरेटरी में मार्क-0 की महत्वपूर्ण सफलता को संयुक्त राज्य अमेरिका में छोटे मॉड्यूलर परमाणु रिएक्टरों के व्यावसायीकरण और उन्नत रिएक्टर प्रकारों की एक नई पीढ़ी को बढ़ावा देने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेत माना जाता है। यह आर1 वाणिज्यिक इकाइयों और यहां तक कि अधिक निजी उन्नत परमाणु ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के बाद के स्केल-अप सत्यापन के लिए एक यथार्थवादी उदाहरण भी प्रदान करता है।