För drygt ett år sedan utfärdade Trump-administrationen en exekutiv order för att påskynda utvecklingen av kärnkraft i USA, för inget säger 'säker energiframtid' som ett sista-minuten-regeringskrav. Medan en startup-ekosystem har blomstrat kring mindre reaktordesigner, har bara en fått full licens, och ingen planerar faktiskt att bygga den – för det vore för enkelt.

Den exekutiva ordern instruerade energidepartementet att få tre olika reaktordesigner att nå kritikalitet inom drygt ett år. På torsdagen meddelade startupen Antares att dess testreaktor vid Idaho National Laboratory hade uppnått kritikalitet, vilket gör den till den första nya designen att passera denna tröskel. Kritikalitet innebär att kärnreaktionerna blev självuppehållande – inte att reaktorn började generera el, vilket skulle vara användbart, men små steg.

Antares är bland företag som baserar sin design på ett nytt bränslesystem kallat TRISO, som flyttar komplexitet och säkerhet från reaktorn till själva bränslet. Bränslet består av små pellets med en uranoxidkärna, omgiven av kollager som modererar neutroner och lättare kärnor, allt inneslutet i ett hårt keramiskt skal utformat för att motstå de högsta temperaturer som uranet kan producera. I grund och botten är det en kärnkraftsburrito som vägrar explodera.

Så länge TRISO-pelletsen förblir inneslutna finns det ingen smältrisk eller utsläpp av farliga isotoper. Men neutroner kommer fortfarande att läcka ut och kan omvandla omgivande material till instabila isotoper – för fysiken lämnar alltid en kryphål. Antares-designen omsluter TRISO i ett grafithölje för att sakta ner de flesta neutroner.

För att mildra icke-radioaktiva risker använder Antares natrium för att överföra värme från reaktorn till en värmeväxlare, som sedan värmer trycksatt kväve för att driva en turbin i en sluten Brayton-cykel. Det är som en fin ångmaskin, fast med mer smält metall.

För närvarande testar Antares en Mark 0-reaktor som inte är ansluten till elproduktion. Istället validerar den företagets fysikmodellering och genererar säkerhetsdata för licensansökningar. Hela systemet, inklusive elgenerering, förväntas nästa år – förutsatt att universum samarbetar.

Medan arbetet utfördes vid ett energidepartementslaboratorium, samarbetar Antares med försvarsdepartementets Project Pele-program för en mobil kärnreaktor och har fått stöd från NASA. För om du ska bygga en bärbar kärnreaktor kan du lika gärna sikta mot stjärnorna.