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.

اسرار آیفون ۱۸پرو در وب تاریک فاش شد

«حرف دلم را قورت دادم» روایتی صمیمی برای بیان احساسات و دغدغه‌های نوجوانان

قابلیت تازه واتس اپ برای چت کردن بدون افشای شماره موبایل

۴.۵ میلیون دانش‌آموز در مدارس غیردولتی تحصیل می‌کنند

فراخوان روایت وداع برای ثبت خاطرات مردمی از بدرقه رهبر شهید انقلاب

استفاده دانشجویان از هوش مصنوعی نظام ارزشیابی را با چالش مواجه کرده است

وزیر آموزش و پرورش: تشدید نظارت بر عملکرد مدارس غیردولتی الزامی است

۴۰ مدرسه قرچک برای اسکان زائران مراسم وداع رهبر شهید آماده می‌شود

مدرسه کانون هویت‌سازی و پرورش عزت و امید است

لایحه ایمنی آنلاین کودکان و نوجوانان در مجلس آمریکا تصویب شد

چگونه عاشورا به سرچشمه حقیقت تبدیل شد؟

کشف این ژن راز شکست بسیاری از بارداری‌ها را آشکار می‌کند

اولین تصویر تابوت متعلق به رهبر شهید انقلاب و خانواده ایشان

کاروان هنرهای نمایشی «بدرقه خورشید» راهی ۶ استان می‌شود

لحظه‌به‌لحظه وداع ملت با رهبر شهید انقلاب از امواج رادیو قرآن شنیدنی می‌شود

گریم متفاوت بازیگر بچه مهندس پربازدید شد+عکس

علت فوت فرزاد جمشیدی چه بود؟

آزمون انتخاب سردفتر اسناد رسمی در شهریورماه برگزار می‌شود

حل مشکلات استخدامی اعضای هیئت علمی جدید در دستور کار دانشگاه تهران

قائم‌مقام بنیاد ملی نخبگان: صدور مرحله‌ای کارت نخبگی بنیاد ملی نخبگان آغاز شد

اساسنامه جدید مؤسسات آموزش عالی غیردولتی توسط پزشکیان ابلاغ شد

تاخیر یک ساله در تشکیل جلسه شورای عالی فضای مجازی

تأمین کمک‌هزینه درمان زوجین نابارور/اعطای بسته سیسمونی به دانشجوی مادر

پیگیری اجرای مصوبه افزایش حقوق اساتید/بیش از ۴۰ درصد اساتید دانشگاه فاقد مسکن

۳ لایه پنهان تسلیحاتی‌سازی استارتاپ‌ها برای قتل عام سایبری و نظامی

رقابت جدید علمی بریکس؛ فرصت همکاری دانشمندان ایرانی با ۵ کشور عضو بریکس

اینستاگرام به دنبال شخصی سازی الگوریتم کاربران

جزئیات آزمون ارزیابی علمی متقاضیان انتقال رشته فیزیوتراپی از خارج اعلام شد

استرالیا جریمه شبکه‌های اجتماعی را دو برابر کرد

یک طرح جدید: یارانه غذای دانشجویان از ترم آینده مستقیم به کیف پول آنها واریز می‌شود

هواپیمای فضایی چین یک شیء مرموز را در مدار رها کرده است

آزمایش موشک «استارشیپ» پیش از پرواز سیزدهم با موفقیت به سرانجام رسید

صنعت هوانوردی اعلام کرد: ضایعات غذایی به سوخت جت تبدیل می‌شوند

شمارش معکوس تا پرتاب جدیدترین فناوری فضایی «اسپیس‌ایکس» آغاز شد

جدیدترین خبر از وضعیت فاطمه شکری بازیگر پیشکسوت

اکران فیلم استخر سروش صحت به تعویق افتاد

سری جدید انیمیشن «داستان اسباب‌بازی» همه رقبا را کنار زد

پیشنهاد وزیر علوم برای جذب دانشجویان پاکستانی در دانشگاه سیستان و بلوچستان

شرایط پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی فرهنگیان اعلام شد

فراهم شدن امکان ویرایش حوزه آزمون پذیرش دستیار تخصصی

زیرساخت‌های فرسوده ناسا دیگر پاسخگوی ماموریت‌های «آرتمیس» نیستند

راز کندی تنبل‌ها کشف شد

تأثیر پنهان طعم‌های محبوب سیگار الکترونیکی بر قلب را جدی بگیرید

آیا خاطرات را می‌توانیم بخوریم؟

عکس روز ناسا از ماراتن مریخ منتشر شد

کاروان دانش‌آموزی ایران با بهترین شرایط به ژیمنازیاد اعزام شود

دستورالعمل فعالیت‌های تابستانی مدارس ابلاغ شد

کلاس‌های جبرانی تابستانی دانش آموزان از ۱۵ تیرماه آغاز می‌شود

راه حل مقابله با مصرف مواد مخدر در محیط‌های دانشگاهی

صدور حکم اخراج دانشجوی امیرکبیر به دلیل اهانت به پرچم ایران

حضور ۱۱ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی کیواس ۲۰۲۷ ؛ دانشگاه تهران در صدر جدول

قرار بود ششم تیر و روز ترور آخرین روز جمهوری اسلامی باشد

تجلیل از گری اولدمن در جشنواره تلویزیونی بریتانیا

رسالت تداوم نهضت عاشورا و تاریخ‌نگاری زنده سیره تبلیغی امام سجاد(ع)

برگزاری ۵ شب عزاداری در دانشگاه تهران در دهه دوم ماه محرم

نگاهی به وضعیت معنویت انیمیشن کودکان در سه الگوی، دیزنی، پیکسار و جیبلی

پوشش بیش از ۱۰۰۰ رسانه‌ برای مراسم عاشورای کربلای معلی

مصاحبه دوره دکتری دانشگاه آزاد از امروز آغاز می‌شود

توسعه تعاملات دانشگاه‌های ایران و کشورهای عضو اکو در دستور کار

ایران به دانش فنی ساخت «مغز مصنوعی» دست یافت

در عصری هستیم که سرعت،فضیلت شده است/بحران معنایی انسان معاصر از کجاست؟

فراخوان کسب دانش فنی ساخت یک قطعه مهم در صنایع حساس و راهبردی

ثبت‌نام مدارس باید بر اساس محدوده محل سکونت انجام شود

زیارت تبلیغاتی صدام در عتبات/ سقوط یک سناریو توسط اسرای ایرانی

چرا امام حسین (ع) به پا خاست؟

تل زینبیه به روی بانوان زائر کربلا بازگشایی شد

اگر امام را نشناسیم، غربال خواهیم شد

هوش مصنوعی آنتروپیک شکاف در سیستم‌های دولت آمریکا را شناسایی کرد

امروز آخرین فرصت ثبت نام در پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵

ارسال آیین‌نامه جامع مدیریت دانشگاه‌ها به شورای عالی انقلاب فرهنگی

آغاز پویش «کارت نشاط» برای حمایت از دانش‌آموزان

آموزش و پرورش: شرایط ثبت‌نام دانش‌آموزان اتباع اعلام خواهد شد

نتایج نقل و انتقالات فرهنگیان شنبه اعلام می‌شود

ابررایانه چینی از رقبای آمریکایی پیشی گرفت

خوابگاه‌های علوم پزشکی تهران میزبان مهمانان مراسم تشییع پیکر رهبر شهید

برنامه زمانی امتحانات دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر تغییر کرد

حضور وزیر علوم در آیین عاشورای حسینی در زینبیه استانبول

آماده تسهیل فرآیندهای اداری و حمایت از ابتکارات نوآورانه هستیم

ظرفیت ۶۸ هزار نفری پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ اعلام شد؛ ثبت‌نام تا شنبه ۳۰ خرداد

نقش شهادت در آثار محمدعلی نادری؛ وقتی قلمو با زبان درد سخن می‌گوید

یک طرح جدید: یارانه غذای دانشجویان از ترم آینده مستقیم به کیف پول آنها واریز می‌شود

امروز آخرین فرصت ثبت نام در پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵

شرایط پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی فرهنگیان اعلام شد

ارسال آیین‌نامه جامع مدیریت دانشگاه‌ها به شورای عالی انقلاب فرهنگی

مصاحبه دوره دکتری دانشگاه آزاد از امروز آغاز می‌شود

فراهم شدن امکان ویرایش حوزه آزمون پذیرش دستیار تخصصی

پیشنهاد وزیر علوم برای جذب دانشجویان پاکستانی در دانشگاه سیستان و بلوچستان

ایران به دانش فنی ساخت «مغز مصنوعی» دست یافت

حضور ۱۱ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی کیواس ۲۰۲۷ ؛ دانشگاه تهران در صدر جدول

رسالت تداوم نهضت عاشورا و تاریخ‌نگاری زنده سیره تبلیغی امام سجاد(ع)

علت فوت فرزاد جمشیدی چه بود؟

آزمایش موشک «استارشیپ» پیش از پرواز سیزدهم با موفقیت به سرانجام رسید

اگر امام را نشناسیم، غربال خواهیم شد

عکس روز ناسا از ماراتن مریخ منتشر شد

راز کندی تنبل‌ها کشف شد

آیا خاطرات را می‌توانیم بخوریم؟

برگزاری ۵ شب عزاداری در دانشگاه تهران در دهه دوم ماه محرم

هوش مصنوعی آنتروپیک شکاف در سیستم‌های دولت آمریکا را شناسایی کرد

زیارت تبلیغاتی صدام در عتبات/ سقوط یک سناریو توسط اسرای ایرانی

صنعت هوانوردی اعلام کرد: ضایعات غذایی به سوخت جت تبدیل می‌شوند

فراخوان کسب دانش فنی ساخت یک قطعه مهم در صنایع حساس و راهبردی

توسعه تعاملات دانشگاه‌های ایران و کشورهای عضو اکو در دستور کار

تل زینبیه به روی بانوان زائر کربلا بازگشایی شد

دستورالعمل فعالیت‌های تابستانی مدارس ابلاغ شد

شمارش معکوس تا پرتاب جدیدترین فناوری فضایی «اسپیس‌ایکس» آغاز شد

جدیدترین خبر از وضعیت فاطمه شکری بازیگر پیشکسوت

اکران فیلم استخر سروش صحت به تعویق افتاد

تأثیر پنهان طعم‌های محبوب سیگار الکترونیکی بر قلب را جدی بگیرید

چرا امام حسین (ع) به پا خاست؟

نگاهی به وضعیت معنویت انیمیشن کودکان در سه الگوی، دیزنی، پیکسار و جیبلی