Language
Country/Area
No result found
ما هو مستقبل الطاقة النووية الخالية من الكربون؟ اكتشف مفاعل بيبل بيد!
PBR هو مفاعل نووي مبرد بالغاز ومنظم بالجرافيت. تتمثل ميزتها التصميمية الأساسية في استخدام عناصر وقود كروية تسمى "الحصى". تتكون العناصر، التي يبلغ حجمها تقريبًا حجم كرة التنس، من الجرافيت المتحلل حراريًا، والذي يستخدم كمهدئ للنيوترونات، وتحتوي على آلاف جزيئات الوقود، والتي تسمى جزيئات تريسو. في جزيئات TRISO هذه، يتم طلاء المواد الانشطارية مثل 235U بطبقة سيراميكية من كربيد السيليكون لضمان الاستقرار الهيكلي وعزل منتجات الانشطار.
لماذا يعد PBR خيارًا آمنًا؟تتجمع آلاف الحصى معًا لتكوين قلب المفاعل، ويتم تبريدها بواسطة غاز خامل لا يتفاعل كيميائيًا مع عناصر الوقود.
تتميز PBR بتصميمها الآمن السلبي. يتمتع المفاعل بالقدرة على تحمل درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية، ويمكن تبريده بالدورة الطبيعية حتى في حالة وقوع حادث، وبالتالي منع ارتفاع درجة الحرارة والتدمير. يمكن لهذا التصميم أن يقلل بشكل فعال من خطر وقوع الحوادث.
مع ارتفاع درجة حرارة المفاعل، تتحرك الذرات الموجودة في الوقود بسرعة أكبر، مما يؤدي إلى تقليل الطاقة في المفاعل تلقائيًا.
خصائص تصميم PBR
تستخدم شركة PBR طريقة فريدة لتغليف الوقود حيث يتم تغليف الوقود النووي في حصى كروية على شكل سيراميك. التصميم بسيط وفعال ويوفر كفاءة حرارية أعلى من المفاعلات المبردة بالماء التقليدية. ومن خلال هذا النموذج، يتم تقليل تعقيد قلب المفاعل بشكل كبير، مما يقلل تكاليف البناء والتشغيل.
بالمقارنة مع محطات الطاقة النووية التقليدية، فإن مفاعلات المفاعلات النووية غير التقليدية تلغي الحاجة إلى أنظمة أمان زائدة ونسخ احتياطية زائدة، مما يقلل التكاليف بشكل أكبر.
تاريخ وتطور PBR
تم اقتراح هذا المفهوم لأول مرة من قبل فارينجتون دانييلز في أربعينيات القرن العشرين وتم تطويره تجاريًا بواسطة مفاعل AVR في ألمانيا في الستينيات. على الرغم من أن التطوير التجاري المبكر واجه العديد من التحديات، إلا أنه مع التقدم المستمر للتكنولوجيا، بدأت دول مثل الصين تدريجياً في اعتماد وتحسين تكنولوجيا PBR. من المقرر أن يدخل مصنع HTR-PM التجريبي في الصين حيز التشغيل التجاري في عام 2023، مما يدل على إمكانات تكنولوجيا PBR.التحديات والانتقادات الموجهة إلى PBR
على الرغم من أن PBR لديه العديد من المزايا، إلا أنه لا يزال لديه بعض الانتقادات. ومن بين المخاوف الرئيسية خطر احتراق الجرافيت، وخاصة في حالة حدوث خرق في وعاء المفاعل. بالإضافة إلى ذلك، تفتقر العديد من تصميمات PBR إلى هياكل احتواء معززة، مما يجعلها عرضة للهجوم. ومع ذلك، لا تزال معظم التصاميم تتضمن طبقات متعددة من هياكل الاحتواء لضمان السلامة.
ويشير العديد من المعارضين إلى أن الوقود المغطى بالجرافيت قد يؤدي إلى إطلاق مواد مشعة عن طريق الخطأ.
الآفاق المستقبلية
مع التركيز العالمي المتزايد على الحد من البصمة الكربونية، يبقى أن نرى ما إذا كانت مفاعلات المفاعلات الفوسفاتية ستصبح تكنولوجيا الطاقة النووية السائدة في المستقبل. إن الاستمرار في البحث والتطوير والسعي إلى تطوير تكنولوجيات أكثر أمانا وكفاءة لتوليد الطاقة من الممكن أن يؤدي إلى إطلاق العنان لإمكانات الطاقة النووية وجعلها بديلا حقيقيا منخفض الكربون.
لا شك أن مفاعل الحصى يقدم إمكانية مثيرة في السعي إلى الحصول على الطاقة المستدامة، ولكن هل نحن مستعدون حقا لهذه الثورة النووية الجديدة؟
