دستیابی به موفقیت هسته ای: رکودور آزمایشی آزمایشی چین بدون خاموش کردن – نزدیک شدن جهان به سمت انرژی پاک بی حد و حصر

در تلاش برای تولید ایمن انرژی پاک بی حد و حصر ، چین به تازگی یک قدم غول پیکر را نزدیکتر کرده است.

دانشمندان در استان گانسو در غرب این کشور به نقطه عطف بارگیری مجدد سوخت به یک راکتور شکافت هسته ای عملیاتی در حالی که در حال اجرا بود ، دست یافته اند.

این موفقیت نشان می دهد که راکتورهای شکافت می توانند به طور مداوم اجرا و سوخت گیری شوند – به طور بالقوه منبع ثابت تولید برق را ارائه می دهد.

مهندسان چینی با استفاده از تحقیقات در ایالات متحده ، شروع به ساخت دستگاه آزمایشی – یک راکتور نمک مذاب توریم (MSR) کردند – در سال 2018.

MSR های توریم نوعی از فناوری هسته ای پیشرفته هستند که از سوخت های مایع استفاده می کنند ، به طور معمول نمک های مذاب ، هم سوخت و هم خنک کننده – و به طور کلی نسبت به راکتورهای شکافت موجود که از اورانیوم استفاده می کنند ، ایمن تر هستند.

این اولین عملیات بلند مدت و پایدار این فناوری است ، گزارش می دهد South China Morning Morning Post (SCMP) ، با استناد به روزنامه حزب کمونیست چین گوانگمینگ روزانه.

Xu Hongjie ، دانشمند ارشد این پروژه ، گفت که چین پس از دهه های تحقیقات فشرده ، “اکنون مرزهای جهانی را رهبری می کند” در انقلاب انرژی.

زو گفت: “ایالات متحده تحقیقات خود را به صورت عمومی در دسترس قرار داد و منتظر جانشین مناسب بود. ما آن جانشین بودیم.

اولین جهانی توسط آقای زو در جلسه ای در آکادمی علوم چین در پکن در تاریخ 8 آوریل اعلام شد.

در یک حفر گونه ای ، Xu در دهه 1960 و 1970 به تحقیقات آمریکا در مورد راکتورهای نمک مذاب اشاره کرد و سرانجام به نفع سیستم های مبتنی بر اورانیوم رها شد.

به نقل از وی ، “در بازی هسته ای هیچ پیروزی سریع وجود ندارد.” “شما باید استقامت استراتژیک داشته باشید و فقط 20 ، 30 سال بر روی یک کار انجام دهید.”

وی با اشاره به افسانه مشهور ایزوپ ، گفت: “خرگوش ها گاهی اشتباه می کنند یا تنبل می شوند. این زمانی است که لاک پشت شانس خود را به دست می آورد.

به گزارش SCMP ، تیم وی در انستیتوی فیزیک کاربردی CAS شانگهای را صرف تفکیک اسناد آمریکایی و بهبود آزمایشات خود کرد.

Xu افزود: “ما به هر تکنیکی در ادبیات تسلط داشتیم – سپس بیشتر تحت فشار قرار گرفتیم.”

این راکتور تجربی در شهر کویر گبی وووی در استان گانسو پنهان شده است و می تواند دو مگاوات (2 مگاوات) انرژی تولید کند – به اندازه کافی برای قدرت 2،000 خانوار.

تنها با رسیدن به عملیات تمام توان در ژوئن سال گذشته ، تنها راکتور عملیاتی توریم در جهان است.

اما یک راکتور نمک مذاب بسیار بزرگتر توریم که اکنون در حال ساخت است ، قرار است تا سال 2030 اولین واکنش زنجیره ای هسته ای پایدار خود را بدست آورد.

تخمین زده می شود 500 برابر بیشتر از اورانیوم -232 مورد استفاده در راکتورهای هسته ای معمولی باشد ، توریم به عنوان یک راه حل بالقوه برای تقاضای انرژی هسته ای مورد استقبال قرار گرفته است.

راکتورهای هسته ای که قبلاً در سراسر جهان در حال بهره برداری هستند با مجبور کردن عناصر رادیواکتیو برای انجام فرآیندی به نام شکافت ، انرژی ایجاد می کنند.

در طی این فرآیند ، این عنصر به عناصر کوچکتر و پایدار تجزیه می شود و گرما را آزاد می کند که می تواند برای رانندگی توربین های بخار استفاده شود ، به نوبه خود تولید برق.

توریم به تنهایی شکافته نیست ، به این معنی که نمی توان از آن برای شکافت استفاده کرد ، اما می تواند پایه و اساس واکنش شکافت را فراهم کند.

این امر به این دلیل است که توریم “حاصلخیز” است ، به این معنی که می تواند هنگام بمباران با نوترون به اورانیوم -233 (U-233) منتقل شود.

در یک راکتور نمک مذاب ، توریم با یک ماده شیمیایی به نام لیتیوم فلوراید مخلوط شده و تا حدود 1400 درجه سانتیگراد (2550 درجه فارنهایت) گرم می شود.

این مخلوط سپس با نوترون بمباران می شود تا زمانی که برخی از توریم شروع به تبدیل به اورانیوم 232 کند ، که سپس در یک واکنش شکافت پوسیده می شود.

با پوسیدگی ، این اورانیوم نوترون های بیشتری تولید می کند که توریم اضافی را به سوخت تبدیل می کند. از نظر تئوری ، این طراحی راکتور می تواند عنصر بسیار فراوان را به یک منبع قدرت تقریباً بی حد و حصر تبدیل کند.

راکتورهای نمک مذاب همچنین زباله های هسته ای را به طور قابل توجهی کمتر تولید می کنند و با نگه داشتن سطح مواد شکافی نسبتاً کم ، خطر سقوط خطرناک هسته ای را از بین می برند.

علاوه بر این ، چین یک منبع توریم دارد که می تواند 60،000 سال به اندازه کافی برای تأمین نیروی کشور تأمین کند.

یک نظرسنجی ملی نشان می دهد که مجتمع معدن Bayan Obo در مغولستان داخلی ، یک منطقه خودمختار از شمال چین ، می تواند به اندازه کافی توریم برای تأمین خواسته های انرژی خانگی چین “تقریباً برای همیشه” باشد.

این منطقه 233 منطقه غنی از توریم را در سراسر کشور شناسایی کرد و در صورت دقیق ، نشان می دهد که ذخایر توریم در چین به طور قابل توجهی از تخمین های قبلی فراتر می رود.

راکتور تجربی Wuwei با “توکماک ابررسانا پیشرفته پیشرفته” (شرق) ، یک راکتور فیوژن واقع در Hefei در استان آنهوی متفاوت است.

معروف به آفتاب مصنوعی چین ، این رکورد را برای دویدن به همان اندازه گرم و تا حد ممکن – برای 1،066 ثانیه در دمای 180 میلیون درجه فارنهایت (100 میلیون درجه سانتیگراد) – هفت برابر گرمتر از هسته خورشید قرار داد.

شرق می تواند پیشرو اولین نیروگاه های همجوشی باشد که برق را مستقیماً به شبکه و برق به خانه های مردم تأمین می کند.

این نیروگاه ها می توانند با منحرف شدن از استفاده از سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ و گاز ، انتشار گازهای گلخانه ای را از بخش تولید برق کاهش دهند.

در همین حال ، راکتور فیوژن هسته ای SPARC ، یک پروژه ایالات متحده که شامل MIT است ، در حال حاضر در Devens ، ماساچوست در حال توسعه است و قرار است در سال 2026 شروع به کار کند.

کره جنوبی همچنین “آفتاب مصنوعی” خود را دارد ، تحقیقات پیشرفته توکاماک کره (KSTAR) ، که در دمای 180 میلیون درجه فارنهایت (100 میلیون درجه سانتیگراد) به مدت 48 ثانیه کار کرده است.

و راکتور ژاپن ، به نام JT-60SA و در اواخر سال 2023 در ناکا در شمال توکیو روشن شد ، یک دستگاه شش طبقه بلند به اندازه 50 فوت ارتفاع و 44 فوت عرض است.

JT-60SA که به طور مشترک توسط اروپا و ژاپن ساخته شده و ساخته شده است ، بزرگترین راکتور فیوژن در جهان تا زمان اتمام راکتور بین المللی آزمایشی هسته ای (ITER) در فرانسه خواهد بود ، که قرار است در سال 2035 قدرت را آغاز کند.