کد خبر: 166170
ف
تامین برق یک شهر با راکتور هسته‌ای در حیاط پشتی خانه
شاید تصور کنید نیروگاه‌های هسته‌ای تاسیسات عظیمی هستند که صدها هکتار وسعت دارند اما باید بدانید که در مقابل، ریزراکتورهای هسته‌ای می‌توانند در زمینی به اندازه یک زمین فوتبال قرار گیرند و برق یک شهر کامل را تامین کنند.

به گزارش ثریا - فناوری ریزراکتور برای استفاده در شهرها یا شهرستان‌ها هنوز توسعه نیافته است، اما بسیاری از محققان در حال بررسی دلایل استفاده از آن هستند. برای مثال، این فناوری می‌تواند برای دانشگاه‌ها، جوامع دورافتاده در آلاسکا که عمدتا با نفت و گازوئیل تغذیه می‌شوند، شرکت‌های فناوری که به دنبال برق قابل اعتماد برای مراکز داده هوش مصنوعی هستند، شرکت‌هایی که به گرمای با دمای بالا برای فرآیندهای تولیدی و صنعتی نیاز دارند،  عملیات استخراج معادن که به یک منبع انرژی پاک نیاز دارند و حتی پایگاه‌های نظامی که به دنبال منبع انرژی امن هستند، مفید باشد.

تاریخچه ریزراکتورها

به نقل از اس‌اف، ریزراکتورهای هسته‌ای به عنوان یک فناوری،  هم جدید و هم قدیمی هستند. در دهه‌های ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰، ارتش و دولت آمریکا شروع به توسعه راکتورهای کوچک و باتری‌های هسته‌ای برای تأمین انرژی زیردریایی‌ها و فضاپیماها کردند.

پس از توسعه این راکتورها و باتری‌های کوچک برای ماموریت‌های مختلف، تمرکز صنعت هسته‌ای به راکتورهای قدرت تغییر یافت. آنها به سرعت شروع به افزایش مقیاس طرح‌های خود از تولید ده‌ها مگاوات به سیستم‌های در مقیاس گیگاوات کردند که امروزه در سراسر جهان رایج است.

این راکتورهای تاریخی، کوچک بودند زیرا دانشمندان هنوز در حال یادگیری فیزیک و مهندسی زیربنایی این سیستم‌ها بودند. امروزه، مهندسان عمدا ریزراکتورها را کوچک طراحی می‌کنند.

ریزراکتورها را نباید با راکتورهای مدولار کوچک اشتباه گرفت. آنها اغلب نسخه‌های مدولار کوچک‌شده‌ای از راکتورهای بزرگ هستند. راکتورهای کوچک و مدولار را می‌توان به صورت واحدهای تکی یا خوشه‌ای ساخت تا به ظرفیتی مشابه یک راکتور بزرگ دست یافت. ریزراکتورها از آنها کوچکتر هستند و ظرفیت توان آنها کمتر از ۲۰ مگاوات است.

تولید و هزینه

از آنجا که ریزراکتورها کوچک هستند، نیازی به یک پروژه ساختمانی عظیم و چند ساله مانند راکتورهای بزرگ انرژی هسته‌ای ندارند. می‌توان هر ساله چندین واحد را در یک کارخانه مونتاژ کرد و با کامیون یا قایق به مقصد نهایی ارسال کرد.

راکتورهای بزرگ ذاتا نقصی ندارند و از بسیاری جهات، آنها همچنان گزینه اقتصادی‌تری برای انرژی هسته‌ای هستند. با این حال، شرکت‌های برق به تازگی به دلیل ماهیت چند میلیارد دلاری این پروژه‌ها، در سرمایه‌گذاری در راکتورهای بزرگ تردید داشته‌اند.

ریزراکتورها به نوع متفاوتی از سرمایه‌گذاری نیاز دارند، اما به همان اندازه قابل توجه هستند. اگرچه واحدهای جداگانه قیمت بسیار پایین‌تری خواهند داشت، اما ساخت کارخانه‌ای برای تولید این ریزراکتورها یک کار عظیم است. شرکت‌های تولیدکننده رآکتور منتظر پر شدن دفتر سفارشات خود هستند تا بتوانند در کارخانه‌ها سرمایه‌گذاری کنند.

این یک معمای حل نشده است. بدون سفارش، بعید است که توسعه‌دهندگان فناوری کارخانه‌های ریزراکتور بسازند و بعید است که کاربران آینده این راکتورهای جدید تا زمانی که این سبک جدید تولید آزمایش نشده و واحدهای اولیه ساخته نشده‌اند، سفارش دهند.

کاربران آینده نیز منتظرند ببینند که هزینه واقعی این ریزراکتورها چقدر خواهد بود. توسعه‌دهندگان راکتور تخمین‌های هزینه زیادی ارائه داده‌اند، اما در گذشته، تخمین‌ها برای راکتورهای هسته‌ای همیشه قابل اعتماد نبوده‌اند. توسعه‌دهندگان احتمالا تا زمانی که راکتورها واقعا ساخته نشوند، از اعداد واقعی مطلع نخواهند شد.

واحدهای اولیه‌ «اولین در نوع خود» بدون شک هزینه‌ بسیار بیشتری نسبت به واحدهای بعدی خواهند داشت. همچنان که تولیدکنندگان بهترین فرآیندهای تولید را یاد می‌گیرند، قادر خواهند بود راکتورهای بیشتری را با قیمت کمتر بسازند.

در این وضعیت متناقض که توسعه‌دهندگان منتظر سفارش‌ها و کاربران منتظرند تا اقتصاد راکتورهای اولیه را ببینند، بودجه دولتی برای ساخت پروژه‌های نمایشی می‌تواند به هدایت فناوری ریزراکتور از طرح‌های اولیه به بازار کمک کند.

پیشگامانی مانند آزمایشگاه‌های ملی، دانشگاه‌ها، مراکز داده و پایگاه‌های نظامی که مایل به خرید این رآکتورهای اولیه هستند، نیز در اعتبارسنجی امکان‌سنجی اقتصادی این رآکتورهای جدید نقش دارند.

ریزراکتورهای امروزی

در یک راکتور هسته‌ای، ترکیب سوخت هسته‌ای و خنک‌کننده که ماده‌ای است که هم برای خنک کردن سوخت و هم برای انتقال گرمای تولید شده توسط آن استفاده می‌شود و در طراحی آن به کار رفته است، تعیین می‌کند که در چه شرایطی بهترین عملکرد را خواهد داشت. بسیاری از خنک‌کننده‌های غیرآبی می‌توانند به راکتورها اجازه دهند در فشارهای پایین‌تری کار کنند که کمی ایمن‌تر است.

ریزراکتورهایی که امروزه توسعه می‌یابند، مبتنی بر طیف گسترده‌ای از فناوری‌های راکتور هستند و از ترکیبات مختلفی از سوخت‌های هسته‌ای و خنک‌کننده‌ها استفاده می‌کنند.

برخی از راکتورها، مانند راکتورهای پیشران زیردریایی، راکتورهای کوچکی که تحت فشار آب هستند، از همان فناوری پایه‌ای که در اکثر نیروگاه‌های هسته‌ای در مقیاس بزرگ استفاده می‌شود، بهره می‌برند. برخی دیگر از پیکربندی‌هایی استفاده می‌کنند که شبیه راکتورهای کوچک در فضاپیماها است. برخی دیگر نیز از ترکیبات سوخت هسته‌ای و خنک‌کننده که قبلا در راکتورهای بسیار بزرگتر آزمایش شده است، مانند راکتورهای گازی با دمای بالا، راکتورهای سدیم سریع و حتی راکتورهای نمک مذاب استفاده می‌کنند.

اگرچه ریزراکتورها طیف وسیعی از فناوری‌ها را در بر می‌گیرند، اما همگی به طور قابل توجهی ساده‌تر از راکتورهای بزرگی هستند که امروزه استفاده می‌شوند. در بسیاری از موارد، آنها قطعات متحرک کمی دارند یا اصلا قطعات متحرک ندارند.

ریزراکتورها، به دلیل سادگی قابل توجهشان، بیشتر قابل شناخت خواهند بود. از آنجا که مطالعه و درک آنها آسان‌تر است، سیستم‌های راکتور ساده‌تر، نقاط ضعف و نگرانی‌های ایمنی کمتری دارند.

سیستم‌های پیچیده، مانند راکتورهای بزرگ انرژی هسته‌ای می‌توانند اساسا ناشناخته باشند و با درهم‌تنیدگی‌های غیرمنتظره‌ای که باعث ایجاد ناپایداری، نگرانی‌های ایمنی و احتمال خرابی می‌شوند، مواجه شوند. راکتورهای بزرگ امروزه با خیال راحت کار می‌کنند، زیرا ما در طول دهه‌ها فعالیت، در مورد این ناشناخته‌ها آموخته‌ایم. ریزراکتورها به دلیل سادگی‌شان، اساسا ایمن‌تر و قابل پیش‌بینی‌تر از راکتورهای بزرگ در زمان ساخت اولیه خود خواهند بود.

مکان‌یابی ریزراکتورها

اگرچه وزارت انرژی بر پروژه‌های نمایشی ریزراکتور نظارت دارد، اما استقرار تجاری آنها نیاز به تایید کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای ایالات متحده دارد که می‌تواند چندین سال طول بکشد و در نهایت ممکن است تعیین کند که راکتورهای تجاری چه زمانی می‌توانند ساخته شوند. چندین طرح اکنون در حال نزدیک شدن به ساخت یا در مراحل اولیه بررسی هستند.

برای حفظ امنیت مردم، راکتورهای بزرگ مناطق برنامه‌ریزی اضطراری تعیین کرده‌اند که معمولا در شعاع ۱۰ و ۵۰ مایلی است که برای ورود به آنها به درجات مختلفی از برنامه‌ریزی و حفاظت نیاز است. منطقه ۱۰ مایلی دارای پناهگاه‌ها و برنامه‌های تخلیه خاصی است، در حالی که افراد در منطقه ۵۰ مایلی در صورت وقوع حادثه فاجعه‌بار، ممکن است نیاز به اقدامات احتیاطی در مورد آنچه می‌خورند و می‌نوشند داشته باشند، اما نیازی به تخلیه نخواهند داشت.

از آنجا که ریزراکتورها کوچک‌تر و ساده‌تر هستند، توسعه‌دهندگان و تنظیم‌کنندگان ممکن است مناطق برنامه‌ریزی اضطراری خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. این مناطق می‌توانند فقط تا مرز محل تأسیسات یا شاید چند صد متر فراتر از آن گسترش یابند.

کاهش منطقه برنامه‌ریزی اضطراری می‌تواند به این معنی باشد که ریزراکتورها می‌توانند در شهرها و شهرستان‌ها ساخته شوند یا در جوامع دورافتاده تعبیه شوند. آنها ممکن است روزی به اندازه صفحات خورشیدی و آسیاب‌های بادی که هنگام رانندگی در حومه شهر می‌بینید، فراگیر شوند و مانند راکتورهای زیردریایی که می‌توانند یک جامعه کوچک ۱۰۰ نفره زیر آب را تغذیه کنند، یک ریزراکتور می‌تواند یک شهر روستایی را تغذیه کند.

اما حتی اگر قرار دادن یک ریزراکتور هسته‌ای در نزدیکی یک شهر از نظر فنی امکان‌پذیر باشد، آیا جامعه آن را می‌پذیرد؟

مشارکت عمومی

تحقیقات مداوم نشان می‌دهد که پاسخ به این سؤال منوط به نحوه تعامل توسعه‌دهندگان فناوری با جوامعی است که ممکن است میزبان یک ریزراکتور باشند. اگر آنها سعی کنند به طور یک‌جانبه و بدون دریافت نظر، تصمیم خود را برای ساخت یک ریزراکتور اعلام و از آن دفاع کنند، جوامع احتمالا واکنش نشان خواهند داد.

با این حال، اگر توسعه‌دهندگان با جوامع همکاری کنند تا امیدها، نگرانی‌ها و اولویت‌های آنها را درک کنند، احتمالا متوجه خواهند شد که بسیاری از مردم پذیرای تأسیسات انرژی هسته‌ای فرامحلی هستند.

یافته‌های اولیه نشان می‌دهد که یک رویکرد یکسان برای طراحی این تاسیسات وجود ندارد. هر جامعه‌ای مجموعه ترجیحات خاص خود را دارد که توسعه‌دهندگان باید در کنار سؤالات مهندسی، آنها را بررسی کنند.

منبع : ریزراکتور هسته ای


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

پذیرش برگزیدگان المپیادهای جغرافیا و علوم زمین بدون کنکور ابلاغ شد

نتایج آزمون صلاحیت گروه پرستاری سال ۱۴۰۵ اعلام شد

جزئیات آزمون مرحله انفرادی هجدهمین المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی

دفترچه انتخاب رشته آزمون کارشناسی‌ارشد سال ۱۴۰۵ منتشر شد

آغاز انتخاب رشته داوطلبان مجاز آزمون کارشناسی‌ارشد سال ۱۴۰۵ از امروز

سینمای زیرزمینی ایران بررسی شد؛ از بحران بازنمایی تا اقتصاد نامرئی

روایت دبیر انجمن سرود کانون پرورش فکری از برگزاری یک جشنواره ملی

«حبیبی یا نبی»؛ نغمه‌ای برای پیامبر رحمت

ریدلی اسکات با «ستاره های سگی» بدترین فیلمش را ساخت

«کوری» از پرونده‌های قضایی تا ممیزی؛ این سریال مروج مشروبات الکلی است؟

رازهایی که در یک کشو پنهان است؛ چه کسی دست‌خط قاتل را تقلید کرد؟

برای پویایی صنف باید صدای جوان‌ها را جدی گرفت؛ سکوت معنا دارد

نسخه ویژه نابینایان «روزی روزگاری» منتشر می‌شود

وقتی مستند، حافظه میراث ملی را بیدار می‌کند

ایرانی‌خوانی نمایشنامه «تاجماه» برگزار شد

«رویای نیمه شب» و ضرورت ساخت آثار تلویزیونی با موضوع مهدویت

وقف رقیب اقتصاد کشور نیست

بیستمین آزمون سراسری قرآن پس از وقفه ای طولانی برگزار می‌شود

دانشمندی که هنوز رازهایش کشف نشده است؛ کیمیای رازی در تاریخ علم

تجلیل از ۴۵ چهره شاخص در اولین دوره جایزه جهانی دیپلماسی فرهنگی

تاسیس ۱۳ مؤسسه جدید فرهنگی قرآن و عترت

برگزاری آزمون بخش معارفی چهل و نهمین دوره مسابقات سراسری قرآن اوقاف

شرق‌شناسی بدون ایران‌شناسی، امکان یا امتناع؟

متن نوبت‌دهی آرایشگاه برای عید؛ نمونه‌هایی برای جذب مخاطب

دانشگاه‌ها با ورزش تاب‌آوری دانشجویان را تقویت کنند

راهنمای ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان دکتری دانشگاه علامه طباطبائی اعلام شد

پایان رویای «تنگه ترامپ» و غروب توهمات طاغوت روزگار در اعماق خلیج فارس

بهنام تشکر کارآگاه علوی جدید شد

برگزاری بزرگداشت ابن سینا با حضور اندیشمندان ایرانی و خارجی

تجربه‌های جهانی بازسازی پساجنگ در ۱۲ جلد کتاب

تلقی رایج از موسسات خیریه غلط است؛ انتشار نخستین گزارش زیست بوم خیریه

برگزاری جشن‌های میلاد پیامبر مهربانی‌ها با محوریت خون‌خواهی رهبر شهید

رجبی دوانی: نیازمند «انقلابی درون انقلاب» هستیم

آیا بین «امر تاریخی» و «امر ایمانی» می توان تمایزی مفهومی ایجاد کرد؟

ابن‌شهرآشوب روایات را دستکاری می‌کرد؟

تشخیص زودهنگام سرطان سینه با طراحی یک نانوزیست‌حسگر در دانشگاه تهران

استکبار جهانی به زباله‌دان تاریخ می‌پیوندد؛ خونخواهی رهبر شهید حق ماست

حمایت مجری معروف اخبار عراق، از خلیج فارس+عکس

جدیدترین تصویر از آیت الله سیستانی

صعود دانشجوی دانشگاه آزاد به بام ایران با یاد دانشمند شهید دکتر طهرانچی +عکس

آغاز کلاس‌های نیمسال اول دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور

حمله هکرهای ایرانی یک واحد تولید برق را در انگلیس تعطیل کرد

شکایت آمریکا از تیک تاک با ۴۰۰ میلیون دلار تسویه شد

واکنش قالیباف به جنگ اقتصادی ترامپ و دار‌دسته‌اش+عکس

کلید اولیه ۵ آزمون علوم پزشکی منتشر شد

کلید اولیه آزمون‌های سراسری و پذیرش دانشجو معلم سال ۱۴۰۵ منتشر شد

سنت‌های اجتماعی قرآن، راهی برای فهم عمیق حوادث بزرگ اجتماعی

میراث علمی ادبی ابن سینا از زبان محققان روسی، ازبکستانی و گرجستانی

مسجد سوخته کوی نصر بازسازی و افتتاح شد

رهبر شهید چگونه «وابستگی موشکی» را پیش از شکل‌گیری خنثی کرد؟

تصویب عناوین درسی مدارس بین‌الملل ایران برای نخستین‌بار

برنامه‌های درسی دانشگاه فرهنگیان به‌روزرسانی شود

افتخارآفرینی دانش‌آموزان ایرانی در رقابت بین‌المللی نوآوری فیزیک مالزی

فروش کتاب‌های درسی دانش‌آموزان فقط از سامانه رسمی مقدور است

در جامعه مهدوی رفتارها بر پایه ایثار و حذف انگیزه‌های سودجویانه است

بحارالانوار گردآوری جهت‌دار احادیث نیست؛ مجلسی و شکل دهی جامعه شیعه

ورود دانشجویان جدید با تأخیر انجام می‌شود/ کلاس‌ها حتما حضوری است

نتایج اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در دهه اول شهریور اعلام می شود

پذیرش پژوهشگران پسادکتری تقاضامحور در ۱۲ دانشگاه و مرکز پژوهشی کشور

خدمات مرکز مشاوره دانشگاه علم و صنعت حضوری شد

ثبت‌نام ۴ هزارنفر در فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی/اعلام ظرفیت خالی

کوانتوم در آستانه تجاری‌سازی/ ۵ حوزه‌ای که کوانتوم در حال تغییر آنهاست

توسعه تعاملات علمی و پژوهشی ایران و کشورهای بریکس

اعلام جزئیات شهریه دانشجویان شهریه‌پرداز دانشگاه الزهرا(س)

تکلیف افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی و دندانپزشکی تا سال ۱۴۰۴ مشخص شد

کاظمی: فرهنگ ایثار و شهادت، مزیت رقابتی ما در برابر دنیای استکبار است

واکنش سید عباس عراقچی وزیر امور خارجه به ادعای کمرشکن‌ترین عملیات اقتصادی تاریخ

«لباس شخصی»سراغ یک پرونده امنیتی رفت

۵ نمایشنامه از ۵ درام‌نویس زن خوانده می‌شود

شکست «ددپول و ولورین» توسط «اودیسه»؛ رایان رینولدز تبریک گفت!

حجت الاسلام قمی: «مسجد» محور جامعه مبعوث است

بازگشت عمو پورنگ پس از ۵ سال به سیما

حجت‌الاسلام قمی: مسجد باید پرچم‌دار حرکت مؤمنان و جامعه‌سازی باشد

حجت الاسلام قمی: مسجد محدود به اقامه نماز نیست

حکمرانی شبکه‌ای امام هادی(ع) در زندان و منشور کلامی زیارت جامعه کبیره

از سامرای محاصره‌شده تا عصر غیبت/روایت راهبرد امام عسکری(ع) برای شیعه

فیلمساز ایرانی داور جشنواره یونانی شد

سفر «سندرم بلوغ» به انگلیس

«سیاوش» به هیچ نهادی وابسته نیست؛ هزینه‌ها کاملا شخصی است!

شنیدن زمزمه عود و تمبک در آلبومی که به خواهر تقدیم شد

کلید اولیه آزمون‌های سراسری و پذیرش دانشجو معلم سال ۱۴۰۵ منتشر شد

کلید اولیه ۵ آزمون علوم پزشکی منتشر شد

نتایج اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در دهه اول شهریور اعلام می شود

پذیرش پژوهشگران پسادکتری تقاضامحور در ۱۲ دانشگاه و مرکز پژوهشی کشور

آغاز کلاس‌های نیمسال اول دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور

حمایت مجری معروف اخبار عراق، از خلیج فارس+عکس

برنامه‌های درسی دانشگاه فرهنگیان به‌روزرسانی شود

برگزاری جشن‌های میلاد پیامبر مهربانی‌ها با محوریت خون‌خواهی رهبر شهید

ورود دانشجویان جدید با تأخیر انجام می‌شود/ کلاس‌ها حتما حضوری است

فروش کتاب‌های درسی دانش‌آموزان فقط از سامانه رسمی مقدور است

در جامعه مهدوی رفتارها بر پایه ایثار و حذف انگیزه‌های سودجویانه است

رهبر شهید چگونه «وابستگی موشکی» را پیش از شکل‌گیری خنثی کرد؟

دانشگاه‌ها با ورزش تاب‌آوری دانشجویان را تقویت کنند

رجبی دوانی: نیازمند «انقلابی درون انقلاب» هستیم

تجربه‌های جهانی بازسازی پساجنگ در ۱۲ جلد کتاب

توسعه تعاملات علمی و پژوهشی ایران و کشورهای بریکس

سنت‌های اجتماعی قرآن، راهی برای فهم عمیق حوادث بزرگ اجتماعی

میراث علمی ادبی ابن سینا از زبان محققان روسی، ازبکستانی و گرجستانی

کاظمی: فرهنگ ایثار و شهادت، مزیت رقابتی ما در برابر دنیای استکبار است

تصویب عناوین درسی مدارس بین‌الملل ایران برای نخستین‌بار

شکایت آمریکا از تیک تاک با ۴۰۰ میلیون دلار تسویه شد

اعلام جزئیات شهریه دانشجویان شهریه‌پرداز دانشگاه الزهرا(س)

برگزاری بزرگداشت ابن سینا با حضور اندیشمندان ایرانی و خارجی

بحارالانوار گردآوری جهت‌دار احادیث نیست؛ مجلسی و شکل دهی جامعه شیعه

افتخارآفرینی دانش‌آموزان ایرانی در رقابت بین‌المللی نوآوری فیزیک مالزی

راهنمای ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان دکتری دانشگاه علامه طباطبائی اعلام شد

ابن‌شهرآشوب روایات را دستکاری می‌کرد؟

فیلمساز ایرانی داور جشنواره یونانی شد

خدمات مرکز مشاوره دانشگاه علم و صنعت حضوری شد

تکلیف افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی و دندانپزشکی تا سال ۱۴۰۴ مشخص شد