Согласно полученным данным, проект «Пеле» обладает рядом отличительных особенностей: в качестве источника энергии используется газовая турбина, в отличие от подавляющего большинства энергетических реакторов, которые применяют паровую. Также в конструкции предусмотрена высокотемпературная активная зона. Создатели рассчитывают, что благодаря этому «Пеле» окажется довольно компактным и экономичным, несмотря на свою ограниченную мощность.
Компания ВWXT объявила о начале производства активной зоны реактора в 1,5 мегаватта электрической мощности. Эти работы ведутся в рамках проекта «Пеле» и направлены на энергетический запуск реактора в 2028 году. Необычными, для военного реактора, частями проекта можно назвать две его ключевые особенности. Во-первых, он использует урановое топливо, обогащенное по урану-235 почти до 20% — такое топливо получают, искусственно обедняя оружейный уран из старого ядерного оружия США. Во-вторых, вместо паровой турбины микро-АЭС будет производить электричество с помощью газовой турбины, которую сейчас разрабатывает крупный британский производитель таких турбин Rolls-Royce.
Большинство современных атомных электростанций применяют паровые турбины, поскольку температура в активной зоне большинства реакторов не превышает 600 градусов Цельсия. Этого недостаточно для эффективной работы газовой турбины, поскольку КПД в этом случае был бы слишком низким. Паровые турбины, в свою очередь, способны демонстрировать эффективность в пределах 30-40% даже при температурах теплоносителя до 500 градусов Цельсия. Тем не менее, газовые турбины обладают значительным преимуществом: они существенно более компактны и легче паровых.
Для реализации проекта «Пеле» необходимо, чтобы все компоненты микро-АЭС могли быть транспортированы в четырех стандартных 20-футовых морских контейнерах, пригодных для перевозки как автомобильным транспортом, так и самолетом С-17. Общий максимальный вес контейнеров не должен превышать 40 тонн. Это означает, что материальная насыщенность системы должна быть менее 27 тонн на мегаватт. Кроме того, установка должна быть возможна на площадках без укрытий. К слову, современный гигаваттный реактор обычно имеет 900 тонн оборудования и строительных конструкций на мегаватт установленной электрической мощности.
По сути, задача, поставленная перед разработчиками из ВWXT, отличается высокой сложностью. В случае ее успешного решения, принципиально ничего не препятствует созданию не только микроскопических, но и небольших атомных электростанций, например, мощностью 150 мегаватт, с общей массой около 4000 тонн. Это будет значительно меньше, чем у современных коммерческих реакторов аналогичной мощности. К примеру, российская плавучая атомная электростанция ПАТЭС, сопоставимая по электрической мощности, размещена на борту несамоходного судна с водоизмещением 20 тысяч тонн.
Из-за введенного военного положения, многие технические детали проекта известны лишь в общих чертах. Например, руководитель разработки в одном из интервью отметил, что реактор будет «фактически генерировать горячий воздух», что позволит использовать его также для отопления. Однако остается неясным, будет ли турбина в нем функционировать по открытой или закрытой схеме. Первая схема проще и экономичнее, но обладает меньшим КПД, в то время как вторая — напротив, сложнее и дороже, но демонстрирует более высокую эффективность.
Топливом для газоохлаждаемого микрореактора послужат шарики диоксида урана, окруженные слоями графита. Такая конструкция обеспечит устойчивость к плавлению до температуры в 1800 градусов Цельсия, что превышает температуру плавления стали, из которой изготовлен сам реактор. Одна загрузка топлива будет включать до миллиона шариков, сопоставимых по размеру с шариками в ручке. Даже в случае дегерметизации части шариков вследствие близкого взрыва, большая их часть останется внутри защитных капсул. Предполагается, что этого будет достаточно, чтобы при разрушении реактора в результате ракетного удара площадь радиоактивного загрязнения не выходила за пределы территории, на которой расположен реактор.
Разработчики не рассматривают возможность использования подобных систем непосредственно в зоне боевых действий. Их основная задача – обеспечение электроэнергией военным базам США, расположенным в тылу, которых насчитывается значительное количество. Все эти базы должны располагаться на расстоянии не более нескольких сотен километров от линии фронта.
Компания BWXT фокусируется не исключительно на военных разработках. Ранее они занимались созданием ядерного ракетного двигателя для использования в космических миссиях в рамках проекта DRACO, однако текущее сокращение финансирования NASA ставит этот проект под вопрос. Существует вероятность, что компания будет привлечена и к разработке ядерного реактора для работы в открытом космосе или в марсианских условиях: отказ от паровой турбины и компактность их разработок, по мнению специалистов, потенциально упрощают решение подобных задач.