یه خبر داغ از چین دارم که احتمالاً هر کسی به انرژی، تکنولوژی یا حتی آینده زمین علاقه داره براش جالبه! شرکت ملی هسته‌ای چین یا همون CNNC اومده یه طرح خفن و نسل جدید از رآکتورهای هسته‌ای معرفی کرده که با اسم CFR-1000 شناخته می‌شه. کلی قراره درباره‌ش حرف بزنم، ولی اول بذار یه توضیح کوچیک بدم: این رآکتور نسل چهارمه و می‌تونه تا ۱.۲ گیگاوات برق تولید کنه. یعنی قشنگ برق حدود یه میلیون خونه فقط با همین یه دونه رآکتور تأمین می‌شه! 😳
حالا این CFR-1000 با رآکتورهایی که قبلاً شنیدی فرق داره. بیشتر رآکتورهای هسته‌ای الان دنیا بهشون می‌گن thermal reactor یعنی رآکتورهای حرارتی؛ اینا با “نوترون‌های کند” کار می‌کنن. (نوترون همون ذره‌ایه که هسته‌ی اتم رو می‌سازه و تو شکافت هسته‌ای نقش اصلی رو داره.) توی این رآکتورها معمولاً آب یا چیزای دیگه رو به عنوان تعدیل‌کننده یا moderator استفاده می‌کنن، یعنی نوترون‌ها رو کند می‌کنن تا واکنش هسته‌ای راحت‌تر پیش بره.
اما داستان CFR-1000 کلاً فرق داره؛ این یه fast neutron reactor ـه یعنی رآکتور نوترونی سریع. این رآکتورها از نوترون‌های تند و تیز استفاده می‌کنن که نیازی به تعدیل‌کننده (مثلاً آب) ندارن. خلاصه، مستقیم با نوترونِ سرعتی کار می‌کنن!
حالا چرا اینقدر این مدل مهمه؟ چون رآکتورهای نوترونی سریع خیلی بهینه‌ترن و از سوخت بیشتری انرژی درمیارن. یعنی انرژی همون سوختی که قبلاً فقط یه قسمتش مصرف می‌شد رو کلی بیشتر می‌کشن بیرون! حتی می‌تونن سوخت جدید هم “تولید” کنن. مثلاً با استفاده از اورانیوم-۲۳۸ (که به درد شکافت نمی‌خوره!) می‌تونن پلوتونیوم-۲۳۹ بسازن. این فرایند رو می‌گن breeding یعنی تولید سوخت جدید از مواد بی‌خاصیت!
این قضیه باعث می‌شه کم‌کم به سمت ترکیه‌ی بسته‌شدن چرخه‌ی سوخت هسته‌ای بریم. یعنی چی؟ یعنی زباله‌هایی که تو رآکتور درمیاد دوباره بازیافت و استفاده می‌شه و این‌جوری هم زباله کمتر می‌شه هم دیگه وابسته به اکتشاف اورانیوم تازه نیستیم. خیییلی کار خفنیه!
یه نکته دیگه: این CFR-1000 به جای آب، از سدیم مایع (liquid sodium) به عنوان خنک‌کننده استفاده می‌کنه. سدیم خیلی راحت‌تر و بهتر گرما رو منتقل می‌کنه و این اجازه می‌ده رآکتور تو دماهای بالاتر و با بازدهی فوق‌العاده بیشتر کار کنه. سدیم مایع یه جور فلزه که تو دمای اتاق مثل آب روانه و اصلاً شبیه نمک سر سفره نیست! 🙂
خب، چرا این دستگاه این همه سروصدا کرده؟ چون طبق برنامه سه‌مرحله‌ای انرژی هسته‌ای چین (سه‌پله‌ای یعنی اول رآکتورهای حرارتی امروزی، بعد سریع‌ها مثل CFR-1000 و بعداً هم رویاهای همیشگی مثل رآکتورهای همجوشی هسته‌ای که فعلاً خیلی راه دارن)، این رآکتور نشون می‌ده چین واقعاً تونسته تکنولوژی رآکتورهای سریع گیگاواتی رو خودش از صفر تا صد توسعه بده. این یعنی کل زنجیره صنعتی‌ش رو مستقل کرده، چیزی که تو کل جهان تا الان کسی به طور کامل موفق نشده!
البته مثل هر داستان خفنی، همیشه یه خورده چالش و بحث هم هست: بعضیا گفتن که این سبک رآکتورها می‌تونن پلوتونیوم-۲۳۹ بسازن که متاسفانه بدرد ساخت بمب هم می‌خوره. پس نگرانی‌هایی درباره گسترش سلاح هسته‌ای یا همون proliferation هم هست. تازه، چین برای بعضی سوخت این رآکتورها هنوز از اورانیوم غنی‌شده روسیه استفاده می‌کنه و اینم سوژه بحث برای بعضی از مسئولان آمریکایی شده.
ولی خب، یه انجمن بین‌المللی به اسم Gen IV International Forum (یه ائتلاف جهانی تحقیق و توسعه درباره رآکتورهای نسل چهارم که کشورهای مهم مثل چین، آمریکا و اروپا توشن) معتقده این نسل از رآکتورها در درازمدت هم امن‌ترن هم تمیزتر از مدل‌های قبلی.
راجع به رقبا هم بگم: روسیه الان یه رآکتور سریع به اسم BN-800 داره که کار می‌کنه. فرانسه و آمریکا هم دارن رو همچین رآکتورهایی کار می‌کنن. مثلاً آمریکایی‌ها خیلی وقت پیش رآکتور سریع اولشون رو بستند، ولی الان با پروژه‌هایی مثل Natrium که شرکت TerraPower پشتشه (آره، همون که بیل گیتس زده!) دارن رو مدل‌های کوچیک‌تر مثل ۳۴۵ مگاواتی تست می‌کنن.
خلاصه، این CFR-1000 واسه چین یه حرکت بزرگ به سمت آینده انرژی پایدار، کم‌زباله و حتی رهبری جهانی هسته‌ایه. امیدوارن با این رآکتور نه‌تنها از سوخت بهتر استفاده کنن و زباله رو کم کنن، بلکه صنعت هسته‌ای خودشون رو هم به اوج برسونن.
فعلاً CFR-1000 نیاز به تأیید نهادهای نظارتی (regulatory bodies یعنی همون سازمان‌هایی که حواسشون هست همه‌چی امن و طبق قانون انجام شه) داره و اگر همه‌چیز طبق برنامه پیش بره، بعد از سال ۲۰۳۰ احتمالاً حوالی ۲۰۳۴ به شبکه برق وصل می‌شه.
در کل، اگه انرژی هسته‌ای رو به خاطر چالشای محیط‌زیستی، امنیت یا حتی کارآمدی‌ش زیر سوال می‌بردی، بهتره بدونی نوآوری‌هایی مثل CFR-1000 دارن شکل آینده رو عوض می‌کنن! به نظر من باید حواسمون به این هیولاهای هسته‌ای و تاثیرشون توی آینده انرژی دنیا باشه.
منبع: +
