تا حالا فکر کردید زباله‌های هسته‌ای که همه ازشون می‌ترسن، شاید خودشون تبدیل بشن به منبع تولید انرژی تمیز و تقریبا بی‌نهایت؟ آره، عجیب به نظر می‌رسه ولی یکی از دانشمندای حسابی به اسم Terence Tarnowsky از آزمایشگاه ملی Los Alamos اومده یک ایده‌ی جالب داده که شاید آینده انرژی رو دگرگون کنه!
ماجرای جذاب «تریتیوم»
اول بریم سراغ یه مفهوم: تریتیوم. تریتیوم یه جور هیدروژن رادیوایکتیو (یعنی پرتوزا) هست که روی زمین اصلاً راحت پیدا نمیشه و ساختش هم کلی گرون درمیاد و مقدارشم محدوده. مثلاً الان هر کیلو تریتیوم حدود ۳۳ میلیون دلار درمیاد! تازه اونم اگه بتونی پیدا کنی.
تریتیوم برای واکنش هسته‌ای «گداخت هسته‌ای» لازمه. گداخت هسته‌ای یعنی همون تکنولوژی‌ای که می‌گن می‌تونه کلی انرژی تمیز تولید کنه، دقیقاً مثل قدرت خورشید! گداخت هسته‌ای برعکس شکافت هسته‌ای — که الان تو نیروگاه‌های اتمی داریمش و باعث زباله‌های خطرناک میشه — کاری می‌کنه که اتم‌ها بهم بچسبن و کلی انرژی آزاد کنن.
مسئله اینه که ترکیب معمولی تو واکنش‌های گداخت هسته‌ای، «دوتریم» و همین تریتیوم هست. دوتریم رو راحت‌تر میشه پیدا کرد (مثلاً تو آب دریا هست)، اما تریتیوم تقریباً کمیابه و ساختش تکنولوژی می‌خواد و هزینه وحشتناک بالا داره.
خب حالا چرا تریتیوم اینقدر سخت‌گیر و خاصه؟ چون رادیواکتیوه و نیمه‌عمر کوتاهی داره — یعنی ۵.۵ درصدش هر سال از بین میره. برخلاف بقیه سوخته‌ای انرژی، نمیتونن کلیش رو تو بانک نگه دارن و ده‌ها سال بعد بیارن بیرون.
ایده عجیب دانشمندها: زباله هسته‌ای به کمک میاد!
Tarnowsky گفت بیاید به این زباله‌های هسته‌ای که همینجوری هم دپو شدن و نه تنها جا می‌گیرن بلکه خیلی هم خطرناکن، نگاه دیگه‌ای بندازیم. زباله هسته‌ای اساساً سوخت مصرف‌شده نیروگاه‌های فعلیه که دیگه به درد شکافت هسته‌ای نمی‌خوره و توش کلی رادیوایزوتوپ (ایزوتوپ‌های رادیواکتیو یعنی انواعی از مواد که پرتوزا هستن) باقی مونده — از اورانیوم و پلوتونیوم گرفته تا استرانسیوم و یُد. این مواد صدها میلیون سال طول میکشه تا تجزیه بشن و تمام دردسر هاشون همچنان باقیه.
ایده Tarnowsky چیه؟ اون میگه میشه با استفاده از «شتاب‌دهنده ذرات» (Particle accelerator، یه دستگاه علمی بزرگ که باهاش ذرات رو سریع می‌کنن و به هم می‌کوبن تا واکنش ایجاد کنن) این زباله‌های هسته‌ای رو به تریتیوم تبدیل کنیم! یعنی از همین زباله‌های دردسرساز، یک سوخت فوق‌العاده ارزشمند برای نیروگاه گداخت هسته‌ای بسازیم.
حالا شاید بپرسین: خب زباله رو به تریتیوم تبدیل کردیم، بعدش چی؟ مشکل زباله که حل نشد! راست میگین، چون این فرآیند بازم مواد پرتوزا درست می‌کنه. ولی حداقل یک استفاده حسابی میکنیم از این زباله‌ها و سوخت گرون‌بها هم تولید میکنیم.
تکنولوژی آماده‌ست یا نه؟
خبر خوب اینه که این کار کلیتاً شدنیه و اساس کارش جدید نیست ولی پیشرفت تکنولوژی باعث شده این روش خیلی به صرفه‌تر بشه. Tarnowsky برآورد کرده که اگه مثلاً ۱ گیگاوات انرژی (که کلی پول میشه، مثلاً ده‌ها میلیون دلار) صرف این سیستم کنیم، می‌تونیم سالی ۲ کیلو تریتیوم تولید کنیم! همین مقدار کافی یه ده‌ها هزار خونه در آمریکا رو با گداخت هسته‌ای یک سال روشن نگه داره.
در مقایسه با روش‌های فعلی، این ایده Tarnowsky می‌تونه بیشتر از ۱۰ برابر تریتیوم بیرون بده — با همون انرژی.
پس چرا هنوز انجام نشده؟ چون باید کلی جزئیات فنی و اجرایی مشخص بشه و تا طرح جامع اون آماده بشه، راه هست. اما خود Tarnowsky خیلی امیدوار و خوشحاله که زمانه عوض شده. یادمون نره چرنوبیل و تری مایل آیلند تقریباً هسته‌ای رو تو آمریکا و خیلی جاها تابو کردن، ولی الان نه تنها حرفش سر زبون‌هاست، بلکه همه دنبال راه تمیز و جدید برای تولید انرژی هستن.
خلاصه ماجرا:
- گداخت هسته‌ای یعنی جوش دادن اتم‌ها و گرفتن انرژی تمیز (به‌جای شکافت که اتم رو نصف می‌کنن)
- تریتیوم سوخت کمیاب و گرون گداخت هسته‌ایه
- Tarnowsky پیشنهاد داده از زباله هسته‌ای با شتاب‌دهنده ذره، تریتیوم بسازن
- هر کیلو تریتیوم الان ۳۳ میلیون دلار درمیاد، اما زباله هسته‌ای کلیش موجوده و فقط جا رو گرفته!
- اگه این طرح عملی بشه، شاید چند سال دیگه با برق زباله‌های هسته‌ای خونه‌مون رو روشن کنیم
همین چند وقت پیش هم بزرگ‌ترین راکتور گداخت هسته‌ای جهان بالاخره ساخته شد (البته تا ۱۵ سال دیگه قرار نیست روشن بشه!) دانشمندان فرانسه و چین تونستن رکورد حرارت گداخت رو بشکنن، آلمانیا هم در همین کار کلی پیشرفت داشتن.
یعنی آینده انرژی شاید خیلی متفاوت‌تر از چیزی باشه که فکر میکنیم — شاید برق خونه‌مون یه روزی از زباله‌های اتمی بیاد!
منبع: +
