据小堆观察，Oak Ridge美国国家实验室（ORNL）的研究人员展示了一种实时跟踪熔盐化学变化的新方法。该成果最近发表在美国化学学会期刊上，将有助于为先进熔盐堆开发新的传感技术铺平道路。
熔盐堆是开发商计划未来十年内在美国部署的几种先进反应堆设计之一。它们使用熔融氟化物或氯化物盐来冷却反应堆。这些熔盐可以流过固体燃料，也可以将裂变材料直接溶解到冷却剂中。
相较于传统反应堆，熔盐堆设计具有更高的安全性和效率。然而，熔盐的高温与腐蚀性使得监测核材料及其他化学物质的存在与分布面临重大技术挑战。
ORNL的研究人员利用激光脉冲在熔盐气溶胶流中产生微等离子体，研究激光诱导击穿光谱（LIBS）技术是否可用于熔盐。等离子体发出的光被多个光谱仪快速分析，以测量各种元素。这是首次使用非放射性测量方法确定熔盐中的同位素。通过测量，研究人员还确定了气体在熔盐中扩散的速度，以及熔盐能够容纳多少气体。
ORNL科研人员Hunter Andrews表示，“我们用LIBS进行了几次概念验证实验，以跟踪气溶胶和气体，发现它非常有洞察力，能在不到一秒钟的时间内就能提供样品的元素指纹。通过构建真实熔盐体系，我们得以在一个更接近实际的系统中展示LIBS如何监测反应堆，同时该技术也能帮助研究人员更深入地理解其实验。”。
ORNL正着力优化LIBS，以检测熔盐气溶胶中的杂质。研究人员正在开发用于实时监测熔盐堆废气的LIBS模型，目标是在未来几年内装备工程规模的试验系统，以研究如何最终将LIBS传感器集成到商业规模的熔盐堆中。
ORNL在熔盐堆研究方面处于世界领先地位，其历史可追溯到1950年代，特别是熔盐堆实验装置（MSRE），该实验评估了将液态燃料反应堆技术用于商业发电的可能性。
MSRE是一座实验性熔盐研究反应堆，于1965年进入临界状态，一直运行到1969年。在实现所有实验目标后，该反应堆关闭。反应堆处于备用状态近一年。随后进行了有限的检查，之后关闭了放射性系统，等待最终处置。
