Aktuální výzvy výzkumu a vývoje

Největší pozornost při výzkumu a vývoji reaktorů GFR musí být věnována těm oblastem, které jsou pro ně unikátní, a není tak možné ani částečně převzít již existující a ověřená řešení. S VHTR má GFR společné chladivo (He o stejné cílové výstupní teplotě i tlaku), proto je možné využít v HTR vyzkoušená řešení pro normální provoz, jako jsou těsnění, armatury a dmychadla.

V případě havarijních podmínek je ale chování obou systémů odlišné. HTR spoléhá na odvod tepla vedením a radiací do z vnějšku chlazené masy moderátoru, ale pro kompaktní zónu GFR je nutné dodat systémy udržení tlaku a cirkulace chladícího plynu. Návrh tohoto řešení tak, aby neomezoval ekonomiku provozu GFR, ale přitom poskytoval požadovanou bezpečnost, je jedním z hlavních cíl aktivit ÚJV.

Neutronický návrh aktivní zóny GFR je oproti sodíkem chlazeným rychlým reaktorům výrazně usnadněn absencí fázových přechodů v chladivu. Na druhou stranu kombinace vysokých teplot, tlaku a radiačního poškození klade vysoké nároky na materiály paliva a aktivní zóny. Zde byl vývoj dlouho zakonzervovaný, a demonstrátor ALLEGRO počítal s aktivní zónou z paliva stejného, jaké bylo použito v prvních rychlých reaktorech v 70. letech. Nicméně, po havárii JE Fukušima se ukázalo, že i tento vývoj může běžet být akcelerována díky celosvětovému úsilí vyvinout materiály aktivní zóny odolné v havarijních podmínkám (ATF – accident tolerant fuels), z kterého těží i GFR, zejména díky pokroku ve výrobě kompozitů z SiC.