خب بذار از یه چیز جذاب شروع کنیم: شرکت Global Laser Enrichment (که خلاصه‌ش میشه GLE) توی آمریکا اومده و یه آزمایش حسابی بزرگ و جدی برای غنی‌سازی اورانیوم با لیزر انجام داده! این یعنی قراره توی آینده سوخت هسته‌ای برای نیروگاه‌ها بی‌پایون بشه. بذار بگم این داستان چیه و چرا همه دارن روش زوم می‌کنن.
کل این ماجرا توی یه آزمایشگاه به اسم Test Loop توی شهر Wilmington ایالت کارولینای شمالی اتفاق افتاده. داستان از این قراره که آزمایش فرآیند غنی‌سازی لیزری SILEX – که اسمش از Separation of Isotopes by Laser Excitation میاد (یعنی جداکردن ایزوتوپ‌ها با لیزر؛ یه روش پیشرفته برای جدا کردن اورانیوم-۲۳۵ از اورانیوم-۲۳۸) – از اردیبهشت امسال شروع شده و قراره تا آخر ۲۰۲۵ ادامه پیدا کنه. جالب‌تر اینکه تو همین مدت کلی اورانیوم کم‌غنی‌شده یا همون LEU تولید میشه. (LEU یعنی همون اورانیومیه که توش درصد اورانیوم-۲۳۵ حدود ۵٪ یا بیشتر باشه، و این سوخت اصلی راکتورهای هسته‌ایه.)
نکته خیلی خفن اینجاست که این آزمایشگاه اصلاً دولتی نیست و بودجه‌ش هم از جیب دولت نیست. توی دنیا چنین جایی خیلی نادره و اغلب این کارها وابستگی زیادی به دولت‌ها دارن.
شرکت GLE سال ۲۰۰۷ راه افتاده تا این فناوری غنی‌سازی لیزری رو تو آمریکا گسترش بده و تجاریش کنه. جالبیش اینه که GLE با یه شرکت استرالیایی به اسم Silex Systems همکاری میکنه – این همون شرکتیه که روش SILEX رو اختراع کرده! الان سهم Silex از GLE پنجاه و یک درصده و شرکت معروف Cameco هم ۴۹ درصدشو داره.
هدف این آزمایش‌ها این بود که نشون بدن واقعاً میشه توابعیت و مقیاس بالا، غنی‌سازی رو با این روش انجام داد. حالا با درس‌هایی که از این تست‌ها گرفتن می‌خوان کارخونه واقعی و بزرگ با تجهیزات کامل بسازن که بتونه به تولید انبوه برسه.
یه نکته جالب درباره آینده بازار هم اینه که با اومدن راکتورهای هسته‌ای مدولار و پیشرفته (این‌ها نسل جدید نیروگاه‌های هسته‌ای هستن که کوچیک‌تر و امن‌ترن)، تنوع سوخت و مدل‌های غنی‌سازی بالا رفته. پس لازمه یه فناوری داشته باشیم که بتونه برای همه نیازها و مدل‌ها کار کنه. اگه تولید داخلی قوی بشه، دیگه نیازی به واردات و وابستگی به زنجیره‌های سوخت هسته‌ای خارجی – که ممکنه هر لحظه بهم بریزه – نداریم.
یکم راجع به فرآیند غنی‌سازی اورانیوم توضیح بدم: اورانیوم بصورت طبیعی توی دنیا هست، اما دو مدل (یا ایزوتوپ) اصلی داره؛ اورانیوم-۲۳۵ (فقط ۰/۷٪ اورانیوم طبیعیه) و اورانیوم-۲۳۸ (بیشترشه، یعنی ۹۹/۳٪). فقط اورانیوم-۲۳۵ می‌تونه توی راکتورها شکافته بشه و انرژی بده. برای همین باید درصدش رو بالاتر ببرن که عملیات غنی‌سازی اینجاست که وارد میشه.
قدیما غنی‌سازی اورانیوم با روش‌های سنگین و قدیمی مثل گازی-پخشی (gaseous diffusion) انجام می‌شد که الان دیگه از مد افتاده. امروزه بیشتر از سانتریفیوژ گازی (gas centrifuge) استفاده میشه؛ یعنی با سانتریفیوژ می‌چرخونن تا سنگین‌ترها (اورانیوم-۲۳۸) جدا بشه و سبک‌ترها (اورانیوم-۲۳۵) جمع بشن.
اما کار جالبی که GLE داره میکنه استفاده از لیزر هست. اینجوری لیزر دقیقاً میره سراغ مولکول‌هایی که اورانیوم-۲۳۵ دارن و جداشون میکنه. فرآیند SILEX (که همون روشی هست که با لیزر کار میکنه) می‌تونه خیلی ارزون‌تر و کارآمدتر از روش‌های قدیمی باشه و فعلاً تنها فناوری نسل سوم در دنیاست که به این مرحله از تجاری‌سازی رسیده.
قراره توی آینده نزدیک، یک کارخونه بزرگ جدید توی پادوکای آمریکا ساخته بشه به اسم Paducah Laser Enrichment Facility – که الان توی پروسه گرفتن مجوز از کمیسیون نظارت هسته‌ای آمریکاست (این کمیسیون رو اصطلاحاً NRC می‌گن و کارش اینه که به همه‌ی فعالیت‌های هسته‌ای مجوز بده و حواسش به امنیت باشه). اگر مجوز بگیره، این کارخونه می‌تونه سالی ۲۰۰ هزار تن اورانیوم کم‌عیار ذخیره شده رو دوباره غنی کنه و تا سقف ۶ میلیون واحد جدایش تولید کنه! (واحد جدایش یا SWU هم یه جور واحد اندازه‌گیری میزان کار غنی‌سازیه.)
سی‌ای‌او یا مدیر عامل GLE، استفن لانگ، گفته آمریکا ۲۰٪ برقشو از انرژی هسته‌ای می‌گیره و با این فناوری جدید می‌تونن وابستگی به زنجیره‌ی سوخت خارجی که دولت‌های دیگه کنترلش می‌کنن رو تموم کنن و امنیت انرژی داخلی بشدت بره بالا.
خلاصه اگه این پروژه درست پیش بره، هم سوخت هسته‌ای آمریکایی‌ها پایدار و توی اختیار خودشون می‌مونه، هم یه قدم بزرگ توی یه فناوری پیشرفته و سبز برداشته میشه!
منبع: +
