رآکتورهایی هسته ای در زیر زمین

● رآکتورهایی هسته ای در زیر زمین پروژه بعدی روسیه و آمریکا
انرژی، حادترین مشکل تمدن امروز بشری است و مشکلات انرژی در توسعه اقتصادی موثر هستند. امروزه فکرها بدین مشغول است که چگونه در آینده، زمانی که مصرف انرژی بطور ناگزیری افزایش پیدا خواهد کرد، نسل بشریت را از این مشکل نجات داد. در سیاستهای انرژی کشورهای پیشرفته، انرژی هسته ای و چندین طرح آینده آن از اولویت برخوردار هستند. در برنامه "Generation Four" آمریکا، چندین نوع رآکتور هسته ای در نظر گرفته شده اند و یکی از جالب ترین آن ها، رآکتور هلیمی می باشد. این پروژه در روسیه نیز در حال تحقق می باشد که بنا بر عقیده کارشناسان، روسیه بیش از سایرین در این امر پیشرفت داشته است و به موفقیت در دست یابی به رآکتورهای هلیمی نزدیک تر شده است. به همین دلیل آمریکا به روسیه پیشنهاد داده است تا پروژه رآکتورهای هلیمی ویژه نیروگاه های اتمی را بطور مشترک اجرا کنند که در این رابطه "سرگی لسکوف" در روزنامه "ایزوستیا" می نویسد.
هلیم، پس از هیدروژن فراوان ترین عنصر در طبیعت است و به میزان ۰۰۳/۰ میلی گرم در هر کیلوگرم ماده بر روی کره زمین و در سراسر کهکشان ۲۳درصد هلیم وجود دارد. هلیم اغلب در انواع گرانیت یافت می شود و در اثر مرگ اورانیوم و عناصر رادیواکتیو، تفکیک می شود.هلیم ماده اصلی سازنده خورشید است و تا مدتی قبل در بالن های هوایی بکار می رفت. در حال حاضر در دستگاه های صنعتی و سفینه های فضایی نوع سایوز در سیستم سوخت رسانی تحت فشارهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد.
"ریچارد فینمن" برنده جایزه نوبل، معتقد بود که هلیم فوق سیال به حل آخرین مسئله حل نشده در فیزیک کلاسیک در رابطه با محاسبه "مدل آشفتگی" کمک می کند.
هلیم فوق سیال را یک دانشمند روس به نام "پطر کاپیتسا" در سال ۱۹۳۷ کشف نمود و برای تحقیقات خود جایزه نوبل دریافت نمود و "لئون لانداو"، دانشمند دیگر روسیه، رفتار هلیم فوق سیال را توضیح داد که وی نیز جایزه نوبل را دریافت نمود.
در سال های ۱۹۷۰ در شوروی سابق کارهایی در رابطه با "رآکتورهای هلیمی دمای بالا" ویژه نیروگاه های اتمی برای صنایع شیمیایی و متالورژی آغاز شدند.
اساس رآکتورهای هلیمی دمای بالا، طراحی موتورهای هسته ای موشکی بر اساس هیدروژن بود که متاسفانه تا زمانی مناسب تر، موکول به آینده شدند، هر چند که راکت های هسته ای موشکی آزمایشی کارآیی آن را تحت گرم سازی تا دمای ۳ هزار درجه سانتی گراد نشان دادند.
در سال های ۱۹۹۰ متخصصین انستیتو "کورچاتوف" روسیه و دفتر طراحی و ماشین سازی "آفریکانتوف" در نیژنی نووگوراد (جایی که رآکتورهای زیردریایی های اتمی، نیروگاه های اتمی شناور و نیز رآکتورهای ویژه نیروگاه اتمی قزاقستان را می سازند)، طرح رآکتور دمای بالا با رسانای گرمایی هلیم که به عنوان رسانای گرمایی برتری بسیاری دارد را پیشنهاد دادند. این عنصر از لحاظ شیمیایی بی اثر است و سبب زنگ زدگی نمی شود.
همچنین در تراکم وضع، تغییری ایجاد نمی کند، بر ضریب تکثیر نوترون ها تاثیر ندارد و در آخر، هلیم داغ را به راحتی و مستقیم می توان به توربین های گازی هدایت کرد. این پروژه که لابراتوارهای کمپانی "General Atomics" آمریکا، "Framatome" فرانسه و "Fuji Electric" ژاپن بر روی آن کار می کنند، این امکان را فراهم می سازد که نیروگاه های اتمی جدیدی را ایجاد کرد که سبب آلودگی محیط زیست نمی شوند و دارای خواصی منحصر بفرد و از جمله توانایی تولید گرما در دمای بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد بوده و طبق طبقه بندی های آمریکایی از بالاترین سطح ایمنی برخوردارند.
هم اکنون طرح اولیه پروژه رآکتور و نیروگاه اتمی آماده است و این رآکتور هلیمی سبب بالا بردن ضریب بازدهی تا ۵۰% است که این در مقایسه با رآکتورهای کنونی ۳۲% بیشتر می باشد. رآکتور و توربوژنراتورها در زیر زمین جای خواهند گرفت و ساختار نیروگاه های اتمی هلیمی به طرز قابل توجهی ساده تر از نیروگاه های اتمی معمولی است. بنا بر عقیده آکادمیسین "نیکلای پونوماروف- استپنی"، رآکتورهای هلیمی معرف تمایلی بسیار به دستیابی به انرژی هیدروژنی هستند که یکی از آینده دار ترین راه حل های مشکل انرژی است.
علاوه بر این رآکتورهای هلیمی می توانند در امر تصفیه آب و فرآیندهای تکنولوژیک در صنایع شیمیایی، نفت و متالورژی مورد استفاده قرار گیرند.
برای استفاده از رآکتورهای هلیمی در نیازهای شهری باید توان آن را افزایش داد که دشواری بخصوصی در این راه وجود ندارد.
سوخت این رآکتورها از اکسید و کربید اورانیوم تامین می شود. علاوه بر این سوخت آن می تواند اکسید پلوتونیوم تسلیحاتی نیز باشد که سبب جالب توجه تر ساختن این پروژه است، چرا که به حل مشکل خارج سازی این ماده که در ساخت سلاح اتمی بکار می رود، کمک می کند. سوخت مصرف شده، در چنان شرایطی قرار خواهد گرفت که بازگرداندن آن به چرخه تسلیحاتی غیر ممکن می شود.
بهره برداری از این نوع رآکتورها برای سال های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۵ در نظر گرفته شده است.
توان گرمایی آن برابر با ۶۰۰ مگاوات و توان الکتریکی آن ۲۸۵ مگاوات و عمر مفید آن ۶۰ سال می باشد.

منبع : این روزها