美國能源部(DOE)MARVEL微堆的全尺寸非核原型堆已從Idaho州運輸?shù)絇ennsylvania州的試驗設(shè)施，并將用于試驗鈉鉀和鉛鉍冷卻劑的性能。

該非核原型堆，稱為主冷卻劑裝置試驗(PCAT)，在Idaho美國國家實驗室(INL)建造，現(xiàn)已安裝在位于Pennsylvania州Freedom的Creative Engineers Inc(CEI)設(shè)施中，并將在此處裝載鈉鉀和鉛鉍冷卻劑用于試驗，以收集系統(tǒng)溫度和冷卻劑流動的數(shù)據(jù)。PCAT高12英尺(約3.66米)，重2000磅(約907公斤)，在試驗期間將使用電力替代裂變作為動力源，DOE表示最快將于7月開始試驗。

微堆應(yīng)用研究驗證與評估(MARVEL)鈉鉀冷卻微堆功率為100 kW，預(yù)計將于2024年底在INL的瞬態(tài)反應(yīng)堆試驗(TREAT)設(shè)施投入運行。它將用于開發(fā)監(jiān)管審批流程、試驗微堆應(yīng)用、評估遠程監(jiān)控系統(tǒng)和開發(fā)自主控制技術(shù)，以及探索和試驗微堆在儲熱、水凈化和區(qū)域供暖等應(yīng)用方面的能力。它還將連接到INL的首個核能微電網(wǎng)。

MARVEL首席設(shè)計和項目負責(zé)人Yasir Arafat表示，“對我們的物理模型進行驗證對于任何新反應(yīng)堆開發(fā)項目的核質(zhì)量保證都至關(guān)重要。PCAT將生成此類第一批數(shù)據(jù)，用于驗證我們的熱工水力模擬工具，并量化MARVEL等液態(tài)金屬熱反應(yīng)堆的不確定性。”。

PCAT系統(tǒng)可能會留在CEI，以進行進一步的模擬和試驗，直到MARVEL微堆本身開始運行，之后可能會返回INL，用于開展額外的研究，以幫助推進微堆技術(shù)。

MARVEL微堆的長周期設(shè)備已在進行制造，DOE表示，這將是40多年來INL第一個新的試驗反應(yīng)堆。MARVEL由DOE通過微堆計劃(MRP)資助。

Marvel微堆是熱中子反應(yīng)堆，使用氫化鈾鋯(UZrH)燃料，由DOE Idaho運營辦公室(DOE-ID)審查和授權(quán)，根據(jù)美國國家環(huán)境政策法案(NEPA)要求開展了安全審查、以及啟動和運行的補充成熟度評估。為了加快部署速度，Marvel將利用現(xiàn)有運行的B類反應(yīng)堆設(shè)施、批準的設(shè)施安全基礎(chǔ)、運行人員和最近的重啟經(jīng)驗，在INL的TREAT設(shè)施中建造。

Marvel團隊由來自INL、Argonne美國國家實驗室、Los Alamos美國國家實驗室、Walsh Engineering、Qnergy、Munro & Associates、和CEI的人員組成。DOE的微堆計劃支持與開發(fā)、演示和部署超小型、工廠化、可運輸反應(yīng)堆相關(guān)的技術(shù)，為去中心化民用、工業(yè)提供電力和熱量。作為NEPA進程的一部分，DOE已經(jīng)進行了環(huán)境評估(EA)，分析了在INL的TREAT設(shè)施內(nèi)建造Marvel的潛在環(huán)境影響，DOE最終發(fā)布EA的結(jié)論是該項目“沒有重大影響”。DOE還批準了一項安全設(shè)計策略。Marvel目前處于最終設(shè)計階段，計劃在2023年完成90%的建造，2024年完成裝料和首次臨界。