شناسهٔ خبر: 74437912 - سرویس علمی-فناوری
نسخه قابل چاپ منبع: شفقنا | لینک خبر

زباله‌های هسته‌ای دردسرساز، به سوخت پاک تبدیل می‌شوند

صاحب‌خبر -

شفقنا – تصور کنید که بتوانیم از بزرگترین مشکل صنعت اتمی، یعنی زباله‌های خطرناک هسته‌ای، یک منبع انرژی باارزش بسازیم. این دقیقاً همان خبری است که دانشمندان به تازگی اعلام کرده‌اند. آن‌ها در حال طراحی روشی هستند که می‌تواند پسماندهای اتمی را به یک سوخت کمیاب برای نسل جدیدی از نیروگاه‌های هسته‌ای تبدیل کند؛ نیروگاه‌هایی که انرژی پاک تولید می‌کنند.

در حال حاضر، نیروگاه‌های اتمی ما با «شکافت هسته‌ای» اتم‌ها برق تولید می‌کنند، اما این کار مقدار زیادی زباله رادیواکتیو به جا می‌گذارد که تا هزاران سال خطرناک باقی می‌ماند. اما نسل آینده نیروگاه‌ها قرار است با روشی به نام «همجوشی» کار کنند که بسیار تمیزتر است. مشکل اینجاست که برای این روش، به یک سوخت خاص و بسیار کمیاب به نام «تریتیوم» نیاز داریم که پیدا کردنش بسیار سخت و گران است.

حالا، یک دانشمند به نام ترنس تارنوفسکی، فیزیکدان آزمایشگاه ملی لس آلاموس آمریکا، راه حلی خلاقانه پیدا کرده است. او می‌گوید به جای اینکه دنبال این سوخت کمیاب بگردیم، می‌توانیم از همان زباله‌های اتمی خودمان، آن را تولید کنیم.

به گفته تارنوفسکی در حال حاضر، ارزش تجاری تریتیوم حدود ۱۵ میلیون دلار به ازای هر پوند [۳۳ میلیون دلار به ازای هر کیلوگرم] است، و توانایی برای تولید آن وجود ندارد. بنابراین، ما با یک کمبود عرضه تریتیوم مواجه هستیم. طبق برآوردهای او، کل موجودی تریتیوم در سیاره زمین حدود ۲۵ کیلوگرم است، مقداری که به سختی برای تأمین انرژی بیش از ۵۰۰,۰۰۰ خانه برای شش ماه کفایت می‌کند.

با توجه به اینکه مقدار خروجی زباله هسته‌ای از نیروگاه‌های تجاری بسیار قابل توجه است، تارنوفسکی فرصتی را برای استفاده از این مواد رادیواکتیو برای تولید تریتیوم باارزش، مورد ارزیابی قرار داد. او شبیه‌سازی‌های کامپیوتری متعددی از راکتورهای بالقوه تولید تریتیوم انجام داده است تا کارایی و بهره‌وری طرح‌ها را ارزیابی کند.

راکتورهای شبیه‌سازی‌شده از یک شتاب‌دهنده ذرات برای آغاز واکنش‌های شکافت اتم در زباله‌های هسته‌ای استفاده می‌کنند. همان‌طور که اتم‌ها در شبیه‌سازی تقسیم می‌شوند، نوترون آزاد کرده و در نهایت تریتیوم تولید می‌کنند. این سیستم نسبت به راکتورهای شکافت هسته‌ای سنتی که واکنش‌های زنجیره‌ای کنترل‌ناپذیر دارند، ایمن‌تر است، زیرا اپراتورها می‌توانند واکنش را هر زمان که بخواهند متوقف کنند.

یک مزیت کلیدی این طرح، کارایی بالای تولید تریتیوم است؛ تارنوفسکی پیش‌بینی می‌کند که این راکتور بیش از ۱۰ برابر یک راکتور همجوشی با همان توان حرارتی، تریتیوم تولید خواهد کرد.

این طرح علاوه بر کارایی، ویژگی‌های ایمنی پیشرفته‌ای نیز دارد. در این روش با احاطه زباله‌ها توسط ماده نمکی مذاب، هم راکتور خنک می‌شود و هم جلوی استفاده از مواد برای ساخت بمب اتمی گرفته می‌شود.

در نهایت، هدف این است که با این روش هم مشکل زباله‌های اتمی حل شود و هم بتوانیم سوخت مورد نیاز برای انرژی آینده را با هزینه‌ای کمتر و به روشی بسیار ایمن‌تر فراهم کنیم. این یک گام بزرگ به سوی دنیایی است که در آن، انرژی پاک به راحتی و با قیمت مناسب در دسترس همه قرار می‌گیرد.

این خبر را اینجا ببینید.