در نسل جدید راکتور‌های هسته‌ای برخلاف راکتور‌های قدیمی که با استفاده از اورانیوم به تولید انرژی می‌رسیدیم، با استفاده از هیدروژن، انرژی تولید می‌شود؛ به معنای دیگر در این سیستم‌ها با سوزاندن آب، انرژی هسته‌ای تولید می‌شود!

 

به گزارش تسنیم، "پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته‌ای پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای" یکی از قدیمی‌ترین مجموعه‌های علمی پژوهشگاه در حوزه گداخت هسته‌ای کشورمان است.

در این پژوهشکده از قبل از انقلاب، پروژه‌های تحقیقاتی زیادی اجرایی شده و تاکنون پروژه‌ها و دستاورد‌های متعددی از سوی محققان آن عرضه شده است.

زمینه‌های تحقیقاتی این پژوهشکده در حوزه‌های مختلفی از جمله انرژی‌های کلان مانند راکتور‌های MCF و ICF است که در این حوزه در گروه‌های پژوهشی مختلف پروژه‌های متعددی در حال پیاده‌سازی است.

حوزه کاربردی پلاسما و گداخت هسته‌ای را از دیگر زمینه‌های تحقیقاتی این پژوهشکده است و پژوهشگران پلاسما و گداخت هسته‌ای کشورمان در حوزه‌هایی همچون صنعت نفت پروژه‌هایی را اجرایی کرده‌اند و در زمینه آبگریزی سطوح، کوتینگ و لایه‌برداری نانویی با استفاده از پلاسما طرح‌هایی را با موفقیت اجرایی شده است.

توسعه گداخت هسته‌ای در دستور کار محققان

یکی از کارشناسان حوزه تولید انرژی از طریق واکنش‌های گداخت هسته‌ای درباره ورد ایران به حوزه فناوری گداخت هسته‌ای گفت: در زمینه تولید انرژی ابتدا بشر به سمت مواد فسیلی مانند نفت، گاز و زغال‌سنگ روی آورد و بعد از آن بشر توانست با استفاده از راکتور‌های هسته‌ای و از طریق شکاف اورانیوم و تولید نوترون، اقدام به تولید انرژی کند.

وی با بیان اینکه کاربرد راکتور‌های هسته‌ای با معضلات زیادی همراه است، اظهار کرد: این راکتور‌ها در کنار تولید انرژی می‌تواند پسماند و زباله‌های هسته‌ای را بر جای بگذارد و این امر از معضلات راکتور‌های هسته‌ای است که از طریق فرایند شکاف هسته‌ای، انرژی تولید می‌کنند.

این کارشناس ادامه داد: در نسل جدید راکتور‌های هسته‌ای برخلاف راکتور‌های قدیمی که با استفاده از اورانیوم به تولید انرژی می‌رسیدیم، با استفاده از هیدروژن، انرژی تولید می‌شود؛ به معنای دیگر در این سیستم‌ها با سوزاندن آب، انرژی هسته‌ای تولید می‌شود!

دستاورد محققان سازمان انرژی اتمی در دستیابی به نسل نوین "راکتورهای گداخت هسته‌ای"

این محقق اضافه کرد: این دستاورد موجب شده بشر در سراسر دنیا هزینه زیادی صرف کند تا به نسل نوین راکتور‌های گداخت هسته‌ای (Nuclear Fusion یا همجوشی هسته‌ای) دست یابد؛ در این مسیر دو راه برای دستیابی به این نوع راکتور‌ها وجود دارد که یکی از آنها با استفاده میدان‌های مغناطیسی پرقدرت است که می‌تواند یون‌ها را محصور کند و با استفاده از واکنش‌های BT به تولید نوترون و انرژی بپردازد. در روش دوم نیز این کار با استفاده از لیزر‌های پرتوان انجام می‌شود.

وی با بیان اینکه در روش دوم از لیزر به اطراف "قرص سوخت" می‌تابد و این لیزر‌ها از آنجایی که انرژی بسیار زیادی دارند، می‌توانند شرایط را برای ایجاد واکنش گداخت ایجاد کنند، گفت: ما در سازمان انرژی اتمی و همچنین در دانشگاه‌ها هر دو روش تحقیقاتی را در دستور کار داریم و نتایج تحقیقات تحسین‌برانگیز بوده به گونه‌ای که مقالاتی از آنها به چاپ رسیده است.

توسعه فناوری‌های مرتبط با گداخت هسته‌ای در ایران

این محققِ حوزه گداخت با تأکید بر اینکه توسعه فناوری‌های مربوط به گداخت هسته‌ای ما را در تولید انرژی و الکتریسته با دو روش گداخت لیزری و گداخت محصورسازی مغناطیسی یاری می‌کند، خاطرنشان کرد: این همان کاری است که راکتور‌ها و نیروگاه‌های سیکل ترکیبی و سایر انواع نیروگاه‌ها برای تولید انرژی انجام می‌دهند با این تفاوت که با استفاده از هیدروژن به عنوان یک منبع پاک به تولید انرژی خواهیم رسید.

عدم تولید پسماند از مزایای تولید انرژی با استفاده از روش گداخت هسته‌ای

وی عدم تولید پسماند را از دیگر مزایای تولید انرژی با استفاده از روش گداخت هسته‌ای دانست و یادآور شد: بر خلاف روش‌های قدیمی که با استفاده از اورانیوم که به Fisher Fragment معروف است و دارای پسماند‌های هسته‌ای بود، راکتور‌های گداخت فاقد پسماند هسته‌ای است ضمن آنکه روش‌های قدیمی مبتنی بر اورانیوم حوادثی مانند حادثه چرنوبیل را در پی داشته است.

وی حذف فرآیند زنجیره‌ای بودن واکنش‌های شکاف را از دیگر مزایای راکتور‌های گداخت عنوان کرد و گفت: در هر زمانی می‌توان واکنش‌های گداخت را قطع کرد و انفجار‌های عظیمی که در راکتور‌های گذشته ایجاد می‌شد در راکتور‌های گداخت وجود نخواهد داشت علاوه بر آن سوخت این راکتور پاک، هیدروژن است و از هیدروژن محلول در آب می‌توانیم برای سوخت اولیه این راکتور استفاده کنیم.

این محقق افزود: نکته قابل توجه درباره این راکتور‌های سوخت پاک این است که تنها با استفاده از 50 لیوان آب دریا می‌توانیم به انرژی دست یابیم که معادل سوختن 2 هزار کیلوگرم زغال سنگ است! از این رو دنیا این انگیزه را یافت تا برای رسیدن به راکتور‌های گداخت تلاش کند.

این محقق سازمان انرژی اتمی با بیان اینکه کشور‌های پیشرفته به این فناوری دست یافته‌اند، گفت: برای این منظور راکتور بین‌المللی در جنوب فرانسه به نام راکتور ایتر در حال ساخت است که حاصل همکاری اتحادیه اروپا، آمریکا، روسیه، چین، کره، ژاپن و هند است.

وی با بیان اینکه ساخت این راکتور حاصل کار نیمی از دانشمندان جهان است، یادآور شد: ایران قرار بود قبل از دولت دونالد ترامپ رئیس جمهور سابق آمریکا بر اساس یکی از بند‌های برجام، وارد پروژه ایتر شود و این بند مورد پذیرش قرار گرفته بود و کار‌های ابتدایی نیز اجرای شد امابعد از روی کار آمدن ترامپ و نقض تمامی برجام، پروژه پیوستن ایران به ایتر ملغی شد.

این محقق با اشاره به نقش ایران در پروژه ایتر اظهار کرد: ایران از نظر پژوهشی کمک‌های زیادی به پروژه ایتر کرده و حتی در آژانس بین‌المللی انرژی اتمی یکی از مقالات محققان سازمان انرژی اتمی ایران مورد پذیرش قرار گرفت و سخنرانی از آن در آژانس انجام شد.

این محقق حوزه گداخت سازمان انرژی اتمی با اشاره به سایر کاربرد‌های راکتور گداخت توضیح داد: از آنجایی که در فرآیند گداخت، نوترون تولید می‌شود می‌توانیم با این فناوری، "نوترون ژنراتور" (مولد نوترون) داشته باشیم. نوترون‌های تولید شده کاربرد‌های فراوانی در صنایع مختلف دارند.

وی تشخیص چاه‌های نفت را از کاربرد‌های نوترون دانست و افزود: با استفاده از مولد‌های نوترون که ناشی از واکنش‌های گداخت هستند، قادر به کشف چاه‌های نفتی هستیم. به این صورت که مولد نوترون وارد چاه نفتی می‌شود و با ساطع کردن نوترون‌ها می‌تواند ما را در کشف مخازن نفتی یاری کند.

به گفته این محقق، نوترون با آب واکنش نمی‌دهد و جذب آب می‌شود اما با نفت واکنش می‌دهد و گاما تولید می‌کند و زمانی که مولد‌های نوترون به چاه‌های نفتی نزدیک می‌شود و واکنش می‌دهد، گاما تولید می‌شود و با شناسایی آن می‌توانیم دریابیم که در کدام مناطق نفت وجود دارد.