Amikor 2011. március 11-én az egyik legnagyobb modern földrengés sújtotta Japánt, a Fukushima-Daiichi atomreaktorok automatikusan leálltak, a tervek szerint. A vészhelyzeti rendszereket, amelyek hozzájárultak volna a mag szükséges hűtésének fenntartásához a későbbi szökőár megsemmisítette. Mivel a reaktor már nem tudta lehűteni magát, a mag túlmelegedett, ami súlyos atomolvadást eredményezett, amire hasonlót az 1986-os csernobili katasztrófa óta nem lehetett látni.
[wp_ad_camp_1]
Azóta a reaktorok ugrásszerűen fejlődtek a biztonság, a fenntarthatóság és a hatékonyság szempontjából. Ellentétben a fukushimai könnyűvizes reaktorokkal, amelyek folyékony hűtőfolyadékot és urán-tüzelőanyagot tartalmaztak, a jelenlegi reaktor-generáció számos hűtőfolyadék-lehetőséggel rendelkezik, beleértve az olvadék-só keverékeket, a szuperkritikus vizet és még olyan gázokat is, mint a hélium. Dr. Jean Ragusa és Dr. Mauricio Eduardo Tano Retamales a texasi A&M Egyetem Nukleáris Mérnöki Tanszékéről egy új, negyedik generációs reaktort, kavicságyas reaktorokat tanulmányoz. A kavicságyas reaktorok gömb alakú tüzelőanyag-elemeket (kavicsokat) és folyékony hűtőfolyadékot (általában gázt) használnak.
„Körülbelül 40.000 kavics van egy ilyen reaktorban” – mondta Ragusa. „Gondoljon a reaktorra, mint egy igazán nagy vödörre, benne 40.000 teniszlabdával.” Egy baleset során, amikor a reaktor magjában a gáz felmelegedni kezd, az alulról érkező hideg levegő emelkedni kezd, ezt a folyamatot természetes konvekciós hűtésnek nevezik. Ezenkívül az üzemanyag-kavicsok pirolitikus szénből és tristrukturális-izotrop részecskékből készülnek, ami ellenállóvá teszi őket akár 3000 Fahrenheit-fokos hőmérsékletnek is. Nagyon magas hőmérsékletű reaktorként (VHTR) a kavicságyas reaktorokat passzív természetes keringéssel lehűtik, így elméletileg lehetetlenné válik egy olyan baleset bekövetkezése, mint ami Fukushimában volt.