أطلقت الصين أول مفاعل الثوريوم في العالم

تم إطلاق أول مفاعل الثوريوم في العالم في صحراء جوبي. الأكاديمية الصينية للعلوم.

في الواقع، وصل مفاعل الملح الثوريوم المنصهر التجريبي الذي يعمل بالوقود السائل (TSRS)، الواقع في ووي بمقاطعة قانسو، إلى طاقته التصميمية البالغة 2 ميجاوات في يونيو، وفي أكتوبر تم تحميله بالوقود لأول مرة دون توقف التشغيل.

غالبًا ما تقع محطات الطاقة النووية التقليدية في المناطق الساحلية، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنها تتطلب كميات كبيرة من الماء لتبريد قلبها. ويستخدم المفاعل الجديد الثوريوم كوقود نووي، وبدلا من الماء، تدور أملاح الفلورايد المنصهرة في الداخل. تعمل الأملاح المنصهرة ذات درجة الحرارة العالية كحامل للوقود النووي ومبرد، مما يسمح ببناء محطات طاقة نووية آمنة وفعالة في المناطق الداخلية في المستقبل.

لماذا الثوريوم

الثوريوم أكثر وفرة ويمكن الوصول إليه من اليورانيوم، وله إمكانات طاقة هائلة. تشير التقديرات إلى أن الرواسب الموجودة في إحدى أحواض نفايات المنجم في منغوليا الداخلية تكفي لتزويد الصين بأكملها بالكهرباء لأكثر من 1000 عام.

يعتمد تشغيل TRRS على سلسلة من التحويلات تمت معايرتها بدقة. يتم تحويل الثوريوم 232 الموجود طبيعيًا إلى اليورانيوم 233، وهو نظير انشطاري قادر على دعم التفاعلات النووية المتسلسلة. يمتص الثوريوم-232 نيوترونًا، ويتحول إلى الثوريوم-233، الذي يضمحل إلى بروتكتينيوم-233، وينتج عن اضمحلاله الوقود الفعلي. تتم العملية برمتها داخل قلب المفاعل. يبدأ التفاعل المتسلسل بواسطة النيوترونات من شحنة أولية صغيرة من المواد الانشطارية، مثل اليورانيوم المخصب 235 أو البلوتونيوم 239.

وأوضح لي تشينغ نوان، نائب مدير معهد شنغهاي للفيزياء التطبيقية (SIAP) التابع للأكاديمية الصينية للعلوم: “منذ أن وصل إلى درجة الحرجية لأول مرة في 11 أكتوبر 2023، كان مفاعل الثوريوم الملح المنصهر يولد الحرارة بشكل مستمر من خلال الانشطار النووي”.

السلامة أولا

وأضافت أنه عندما يحتاج المفاعل إلى إضافة الوقود، يجب إغلاق مفاعلات الماء المضغوط التقليدية لفتح الغطاء العلوي لأوعية الضغط لاستبدال مجمعات الوقود. في TRRS، يذوب الوقود النووي بالتساوي في المبرد – الملح المنصهر ويدور معه، مما يسمح لك “بتزويد” المفاعل بالوقود دون توقف.

وشدد لي على أن “هذا التصميم لا يحسن كفاءة استهلاك الوقود فحسب، بل يقلل أيضًا بشكل كبير من حجم النفايات المشعة – وهذه ميزة أخرى لـ TRRS”.

السلامة هي أساس الصناعة النووية. كممثل نموذجي لمفاعلات الجيل الرابع، يتمتع TRRS بمزايا السلامة الداخلية، والتبريد بدون ماء، وتشغيل الضغط الجوي، وإخراج درجة الحرارة العالية، وهو معترف به من قبل المجتمع الدولي باعتباره الطريقة الأكثر ملاءمة لاستخدام الثوريوم في الطاقة النووية.

كبير مهندسي SHIPF، Xia Xiaobin، واثق تمامًا من سلامة التطوير.

وأضاف: “أولاً، يمكن أن يعمل عند الضغط الجوي، مما يزيل تمامًا خطر الانفجار. الأملاح المنصهرة التي نستخدمها نفسها تحتوي على النويدات المشعة جيدًا. بالإضافة إلى ذلك، تم بناء المفاعل تحت الأرض ومجهز بنظام حماية كامل. وحتى في حالة حدوث تسرب غير محتمل للغاية، سيتدفق الملح المنصهر إلى أجهزة حماية خاصة، حيث سيتصلب بسرعة عندما يبرد، مما يؤدي إلى تحديد مكان الخطر”.

ما هي الخطوة التالية

وفقًا لمدير SIPF داي تشيمين، حدد سلفه في منصبه ثلاث مراحل لتطوير التكنولوجيا: المفاعل التجريبي، ومفاعل الأبحاث، والمفاعل التجريبي.

وقال داي: “نحن نمضي قدما بثقة، متبعين مساره”.

وتشمل خطط المؤسسة التي يرأسها بناء TRRS تجريبي بقدرة 100 ميجاوات بحلول عام 2035 مع إمكانية التطبيق العملي.