آمریکا نخستین سوخت راکتور نمک مذاب سریع جهان را ساخت

فست‌اسپکتروم نمک مذاب جهان را در آزمایشگاه ملی آیداهو (INL) تولید کرد؛ راکتوری نوآورانه که از نمک سوختی مایع به جای میله‌های سوخت جامد بهره می‌گیرد و امکان دستیابی به دمای بالاتر، راندمان بیشتر و ایمنی ذاتی بهبود‌یافته را فراهم می‌کند.

تولید نخستین سری سوخت تمام‌مقیاس

به گزارش برنا، پژوهشگران INL اعلام کردند که اولین سری سوخت غنی‌شده برای آزمایش راکتور مولتن کلراید (MCRE) با موفقیت تولید شده است. این خط تولید جدید بزرگ‌ترین عملیات سوخت‌سازی در این آزمایشگاه طی بیش از سه دهه گذشته به شمار می‌رود و در نهایت قرار است تا ۷۵ سری سوخت تولید کند.

یک دستاورد کلیدی در سال ۲۰۲۴ به پژوهشگران اجازه داد ۹۵ درصد اورانیوم فلزی را تنها طی چند ساعت به ۱۸ کیلوگرم اورانیوم کلرید تبدیل کنند؛ فرآیندی که پیش‌تر بیش از یک هفته زمان می‌برد.

بیل فیلیپس، مسئول فنی سنتز نمک در INL این موفقیت را اولین تولید سوخت نمک مذاب مبتنی بر کلرید برای یک رآکتور سریع در تاریخ توصیف کرد.

فناوری‌های نوین برای سوخت نسل آینده

به‌تازگی پژوهشگران این آزمایشگاه از کار خود بر روی ساختار‌های دوره‌ای مینیمال الهام‌گرفته از طبیعت پرده برداشتند؛ ساختار‌های ریاضیاتی که در زیست‌شناسی مشاهده می‌شود و می‌تواند کیفیت سوخت‌های هسته‌ای نسل آینده را بهبود دهد.

گامی به‌سوی پیشرانش نسل جدید

آزمایش MCRE بخشی از یک همکاری بزرگ دولتی خصوصی برای توسعه فناوری‌های هسته‌ای پیشرفته است و قرار است نخستین راکتور برنامه‌ریزی‌شده در سکوی آزمایشی جدید LOTUS باشد؛ تاسیساتی که هدف‌گذاری شده است تا سال ۲۰۳۰ به بهره‌برداری برسد.

این راکتور از نمک‌های سوختی مایع حاوی مواد شکافت‌پذیر استفاده می‌کند و به دلیل حذف میله‌های سوخت جامد و سامانه‌های خنک‌کاری آبی، ایمنی ذاتی، راندمان بالاتر و توان عملیاتی بیشتر را ممکن می‌سازد.

INL اعلام کرده است که این فناوری نه‌تنها برای تولید انرژی زمینی بلکه برای کاربرد‌های دریایی از جمله پیشرانش کشتی‌ها نیز توجه گسترده‌ای به خود جلب کرده است. راکتور‌های نمک مذاب می‌توانند سامانه‌های پیشرانش کوچک، بادوام و بدون آلایندگی ارائه کنند که برای سفر‌های طولانی بدون نیاز به سوخت‌گیری مناسب‌اند. این امر می‌تواند لجستیک حمل‌ونقل دریایی و اقتصاد انرژی در این بخش را متحول کند.

به گفته پژوهشگران موفقیت این پروژه می‌تواند زمینه‌ساز شکل‌گیری صنعت جدید پیشرانش هسته‌ای دریایی در آمریکا باشد و جایگاه این کشور را در رقابت جهانی رآکتور‌های پیشرفته تقویت کند.

پیشرفت چشمگیر در تولید سوخت

تولید سوخت برای MCRE از سال ۲۰۲۰ با هدف تبدیل ۹۰ درصد اورانیوم فلزی به اورانیوم کلرید و تولید ۱۸ کیلوگرم سوخت نمکی در هر سری آغاز شد، اما نتایج اولیه تنها به بازدهی حدود ۸۰ درصدی رسید.

پیشرفت سرعتی چشمگیر در سال ۲۰۲۴ حاصل شد؛ زمانی که پژوهشگران به بازده ۹۵ درصدی و تولید کامل حجم استاندارد دست یافتند. اکنون هر سری سوخت در حدود یک روز تولید می‌شود.

اولین سری سوخت در اواخر سپتامبر آماده شد و قرار است چهار سری دیگر تا مارس ۲۰۲۶ تولید شود. این فعالیت‌ها بخشی از برنامه ملی ایالات متحده برای گسترش توانمندی‌های انرژی هسته‌ای پیشرفته است که در اسناد سیاستی سال ۲۰۲۵ بر آن تاکید شده است.

پژوهشگران تاکید می‌کنند راکتور‌های نمک مذاب به دلیل راندمان بالا، ایمنی ذاتی قوی و قابلیت کارکرد طولانی‌مدت مسیری امیدبخش برای توسعه نسل جدید راکتور‌های هسته‌ای هستند. هم‌زمان با پیشرفت فنی سیاست‌گذاری ملی نیز در حال حرکت سریع‌تر است تا توسعه این فناوری‌ها تسهیل شود.

جیمز کینگ، مدیر پروژه MCRE در بیانیه‌ای گفت: این دستاورد فقط درباره تولید سوخت نیست؛ این یک اثبات است که آمریکا می‌تواند رهبری نوآوری در نسل آینده فناوری هسته‌ای را بر عهده بگیرد. ما در حال ساختن پایه‌های آینده‌ای امن‌تر در حوزه انرژی هستیم و MCRE تنها آغاز راه است.

انتهای پیام/