انرژی هسته ای، راه حل غائی مشکل تأمین توان

در زمان استخراج اورانیوم از سنگ معدن، حدود 85٪ از رادیو اکتیویته اصلی در باطله های آسیاب باقی می ماند، عمدتا به عنوان ایزوتوپ های توریم و رادون.منطقی باشد یا نباشد، این نگرانی ها تأثیر گذار است. اما آنها به لطف طراحی راکتور شگفت انگیز نسل IV ناپدید می شوند: راکتور سریع یکپارچه (IFR)( Integral Fast Reactor).

در این جا نحوه کار آن آمده است. سوخت مصرف شده حاصل از راکتورهای آب سبک فعلی، که ما آن را به عنوان ضایعات سطح بالا می شناسیم، متشکل از حدود 93٪ اورانیوم، 2٪ پلوتونیوم و 5٪ محصولات شکافت (ضایعات واقعی) است. اورانیوم تقریباً فراوان ترین و سنگین ترین ایزوتوپ U-238 است که بر خلاف U-235 نادر، بیشتر در راکتورهای تجاری امروزی بدون استفاده باقی می ماند.IFR همه آن و همه پلوتونیوم را مصرف می کند و آن را به انرژی تبدیل می کند. که این، چگالی انرژی اورانیوم را حدود 150 برابر افزایش می دهد.

نادیده گرفتن این مشارکت های زنجیره تأمین منجر به خطاهای سیستماتیک قابل توجهی می شود.جریان پیامدها حیرت انگیز است. دیگر نیازی به نگرانی در مورد در دسترس بودن سوخت نیست. در سوخت مصرف شده و اورانیوم تهی شده از غنا، ما به طور ناخواسته سوخت کافی برای تامین انرژی سراسر کره زمین در حالت توسعه یافته را برای بیش از 500 سال ذخیره کرده ایم. با استفاده ازIFR، فقط یک توپ گلف از اورانیوم تهی شده حاوی انرژی کافی برای برآوردن تمام نیازهای شما در کل زندگی تان، با جای زیادی برای تکان خوردن، است.

علاوه بر این، میزان ضایعات موجود (در حال حاضر سوخت) با گذشت زمان کاهش می یابد.پس از یک دوره گذار، استخراج اورانیوم به پایان می رسد. در حقیقت، معدن کاوی برای انرژی به طور کلی به پایان می رسد، از جمله معادن بسیار خطرناک و مضر زغال سنگ، نفت و گاز. ما به دیگر به این کار نیاز نخواهیم داشت.این ژنراتورهای جدید در برابر حوادث، از جمله ذوب، بسیار مقاوم هستند. سوخت مانند راکتورهای امروزی سرامیک (اکسید فلز) نیست، آلیاژ فلز است. با گرم شدن بیش از حد، سوخت فلز منبسط می شود. انبساط باعث نشت نوترون می شود و این باعث می شود واکنش زنجیره ای از بین برود. بنابراین با سوخت فلزی، خاموش شدن خودکار را بر اساس قوانین فیزیک دریافت می کنید.

مایع خنک کننده در این فرآیند یک فلز مایع قوی، سدیم، است. در فشار اتمسفر کار می کند، در دمای بسیار بالا می جوشد و هیدروژن تولید نمی کند، که این باعث می شود از آب به عنوان مایع خنک کننده ایمن تر باشد. این همچنین بدان معناست که ایمنی منفعل ممکن می شود، بدون نیاز به جریان برای گردش یا فشار مایع خنک کننده.علاوه بر این، سدیمی که در معرض سوخت رادیو اکتیو قرار دارد از طریق مدار ثانویه دو جداره از آب تبادل گرما جدا می شود. ساده، قوی و ایمن است.انتشار های کلی گازهای گلخانه ای چرخه عمر انرژی هسته ای به احتمال زیاد کمتر از سوخت های فسیلی است.

از جفت واحدهای IFR برای مونتاژ یک نیروگاه بزرگ (1.8GWe) استفاده می شود که شامل یک تأسیسات کوچک پردازش گرمایی در محل (on-site pyro-processing) می شود. سوخت از تولید برق، و از طریق پردازش مجدد، تا تولید توان بیشتر چرخ می زند. سوخت تا زمانی که فقط محصولات شکافت باقی نماند، سایت را ترک نمی کند. این یکی دیگر از ضمانت های بیشتر برای عدم گسترش سلاح ها است.شورای علمی ابتکارات جهانی بر روی چارچوبی برای همکاری بین المللی و طراحی های استاندارد کار می کند. سرانجام، به نظر می رسد که ما راه حلی برای آب و هوا و انرژی داریم که با مشکل مطابقت دارد.

این یک داستان علمی تخیلی نیست. آزمایشگاه های ملی Argonne در آیداهو این فناوری را با راکتور آزمایشی پرورش دهنده II کامل کردند و تا 30 سال تا اواسط دهه نود آن را اجرا کردند. پس از کشته شدن این طرح به دلیل مصلحت اندیشی سیاسی ضد هسته ای، واقعیت، آن را به صحنه اصلی باز می گرداند.

هدف ما پذیرش گسترده هسته ای با کمک IFR و سایر فناوری های پیشرفته است. ما می توانیم کارخانجات عالی نسل III+ (به علاوه سوم) مانند AP 1000 را که در حال حاضر دارای ایمنی منفعل هستند، بسازیم و از مزایای عظیم خروج از سوخت های فسیلی در حال حاضر بهره مند شویم. ما می توانیم این کار را با اطمینان انجام دهیم که راه حل نگرانی های هسته ای باقی مانده ما در مسیر تجاری سازی است.در مواجهه با تغییرات آب و هوایی، اقدام دیر هنگام در کربن زدایی یک مسیر مسئولانه نیست. زمان آن فرا رسیده است که هیجان زده شویم، درباره IFR بیاموزیم و خود را برای عصر جدید آماده کنیم. بازی پایان انرژی آغاز شده است.