الصين تنشط أول مفاعل نووي “نظيف” في العالم في سبتمبر

وتشمل الخطط بناء ما يصل إلى 30 مفاعلا في الدول الشريكة.

منظر من أعلى لأسفل لتجربة مفاعل الملح المنصهر في مختبر أوك ريدج الوطني في الستينيات ، وهي مقدمة مبكرة للمفاعل الصيني. (رصيد الصورة: مختبر أوك ريدج الوطني / وزارة الطاقة الأمريكية)

كشف علماء الحكومة الصينية عن خطط لإنشاء مفاعل نووي تجريبي هو الأول من نوعه لا يحتاج إلى الماء للتبريد.إعلان

من المتوقع أن يكون النموذج الأولي للمفاعل النووي المصهور الملح ، والذي يعمل على الثوريوم السائل بدلاً من اليورانيوم ، أكثر أمانًا من المفاعلات التقليدية لأن الثوريوم يبرد ويتصلب بسرعة عند تعرضه للهواء ، مما يعني أن أي تسرب محتمل من شأنه أن ينسكب إشعاعًا أقل بكثير في البيئة المحيطة مقارنة بالتسريبات من المفاعلات التقليدية. 

ومن المتوقع أن يكتمل النموذج الأولي للمفاعل الشهر المقبل ، على أن تبدأ الاختبارات الأولى في وقت مبكر من سبتمبر.

نظرًا لأن هذا النوع من المفاعلات لا يحتاج إلى الماء ، فسيكون قادرًا على العمل في المناطق الصحراوية. سيكون موقع أول مفاعل تجاري ، المقرر إنشاؤه بحلول عام 2030 ، في مدينة ووي الصحراوية ، ولدى الحكومة الصينية خطط لبناء المزيد عبر الصحارى والسهول ذات الكثافة السكانية المنخفضة في غرب الصين ، بالإضافة إلى ما يصل إلى 30 في الدول المشاركة في مبادرة “الحزام والطريق” الصينية – برنامج استثمار عالمي سيشهد استثمار الصين في البنية التحتية لـ 70 دولة.

يرى مسؤولو الحكومة الصينية أن صادرات الطاقة النووية جزء أساسي من برنامج الحزام والطريق.

قال وانغ شوجون ، عضو اللجنة الدائمة في المؤتمر الاستشاري السياسي للشعب الصيني ( المؤتمر الاستشاري السياسي للشعب الصيني) – هيئة استشارية سياسية تعمل كحلقة وصل بين الحكومة الصينية ومصالح الأعمال ، حسبما ورد في تقرير على موقع المؤتمر الاستشاري السياسي للشعب الصيني.

الثوريوم – معدن فضي مشع سمي على اسم إله الرعد الإسكندنافي – أرخص بكثير وأكثر وفرة من اليورانيوم ، ولا يمكن استخدامه بسهولة لصنع أسلحة نووية. المفاعل الجديد هو جزء من حملة الرئيس الصيني شي جين بينغ لجعل الصين خالية من الكربون بحلول عام 2060 ، وفقًا للفريق في معهد شنغهاي للفيزياء التطبيقية الذي طور النموذج الأولي. تساهم الصين حاليًا بنسبة 27 ٪ في إجمالي انبعاثات الكربون العالمية ، وهي أكبر كمية من أي دولة فردية وأكثر من العالم المتقدم بأكمله مجتمعة ، وفقًا لتقرير عام 2019 الصادر عن مجموعة Rhodium Group ومقرها الولايات المتحدة. 

كتب يان روي ، أستاذ الفيزياء في معهد شنغهاي للفيزياء التطبيقية ، وزملاؤه في ورقة حول المشروع نُشرت في 15 يوليو / تموز في مجلة ” التقنيات النووية “: “تتمتع المفاعلات الصغيرة بمزايا كبيرة من حيث الكفاءة والمرونة والاقتصاد” . “يمكنهم أن يلعبوا دورًا رئيسيًا في الانتقال المستقبلي إلى الطاقة النظيفة. ومن المتوقع أن يتم نشر المفاعلات الصغيرة على نطاق واسع في السنوات القليلة المقبلة.” 

بدلاً من استخدام قضبان الوقود ، تعمل مفاعلات الملح المصهور عن طريق إذابة الثوريوم في ملح فلوريد سائل قبل إرساله إلى غرفة المفاعل عند درجات حرارة أعلى من 1112 فهرنهايت (600 درجة مئوية). عند قصفها بالنيوترونات عالية الطاقة ، تنقسم ذرات الثوريوم ، وتطلق الطاقة والمزيد من النيوترونات من خلال عملية تسمى الانشطار النووي . يبدأ هذا تفاعلًا متسلسلًا ، ويطلق الحرارة في خليط ملح الثوريوم ، ثم يتم إرسالها عبر غرفة ثانية حيث يتم استخراج الطاقة الزائدة وتحويلها إلى كهرباء. 

لطالما حملت مفاعلات الثوريوم نداء بعيد المنال للعلماء النوويين. يجلس في موقعين فقط على يسار اليورانيوم في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية ، وكل الثوريوم المستخرج تقريبًا هو الثوريوم -232 ، وهو النظير المستخدم في التفاعلات النووية. في المقابل ، 2٪ إلى 3٪ فقط من إجمالي اليورانيوم الملغوم هو اليورانيوم -235 الانشطاري المستخدم في المفاعلات النووية التقليدية. هذا يجعل الثوريوم مصدرًا أكثر وفرة للطاقة. 

مزايا الثوريوم لا تتوقف عند هذا الحد. تظل نفايات تفاعلات اليورانيوم 235 النووية عالية النشاط الإشعاعي لمدة تصل إلى 10000 عام وتشمل البلوتونيوم 239 ، المكون الرئيسي في الأسلحة النووية. يجب وضع النفايات النووية التقليدية في حاويات من الرصاص ، ومعزولة في منشآت آمنة ، وتخضع لفحوصات صارمة لضمان عدم وقوعها في الأيدي الخطأ. على النقيض من ذلك ، فإن المنتجات الثانوية الرئيسية لتفاعل الثوريوم النووي هي اليورانيوم -233 ، والذي يمكن إعادة تدويره في تفاعلات أخرى ، وعدد من المنتجات الثانوية الأخرى بمتوسط ​​”نصف عمر” (الوقت الذي يستغرقه نصف الذرات المشعة للمادة. لتتحلل إلى حالة غير مشعة) لمدة 500 عام فقط. 

بعد أن خضع النموذج الأولي الذي تبلغ سعته 2 جيجاوات لاختبارات في سبتمبر ، تخطط الصين لبناء أول مفاعل ثوريوم تجاري. يبلغ طوله 10 أقدام (3 أمتار) وعرضه 8 أقدام (2.5 مترًا) ، ويزعم الباحثون أنه سيكون قادرًا على توليد 100 ميغاوات من الكهرباء ، وهو ما يكفي لتوفير الطاقة لـ 100000 شخص. ومع ذلك ، يجب إقرانها بمعدات أخرى ، مثل التوربينات البخارية ، لتوليد الكهرباء القابلة للاستخدام. Advertisement

تم ابتكار مفهوم مفاعل الملح المصهور لأول مرة في عام 1946 كجزء من خطة سلف سلاح الجو الأمريكي لإنشاء طائرة نفاثة تفوق سرعة الصوت تعمل بالطاقة النووية.

ومع ذلك ، واجهت التجربة العديد من المشكلات ، مثل التآكل الناجم عن الملح الساخن وتصدع الأنابيب ، وتم التخلي عن المشروع في عام 1954. ومنذ ذلك الحين ، حاولت عدة مجموعات صنع مفاعلات ملح مصهور قابلة للحياة ، بما في ذلك تجربة تجريبية مفاعل في مختبر أوك ريدج الوطني في ولاية تينيسي ، لكن النشاط الإشعاعي الضعيف للثوريوم يجعل من الصعب جدًا على تفاعلات الانشطار أن تتراكم إلى مستويات مستدامة دون إضافة اليورانيوم. 

لم يتضح بعد كيف تمكن الباحثون الصينيون من حل هذه المشكلات الفنية.

جهود الصين هي الأبعد تطورًا من بين العديد من المحاولات الجديدة الأخرى لإنشاء مفاعلات الثوريوم ، بما في ذلك واحدة تسمى Natrium ، والتي تخطط لبناء مصنع تجريبي في وايومنغ وتتمتع بدعم مالي من بيل جيتس ووارن بافيت.

المفاعلات النووية ليست التكنولوجيا الوحيدة التي تستثمر فيها الصين كجزء من جهودها لتصبح خالية من الكربون. بدأ العمل في سد بايهيتان ، ثاني أكبر منشأة كهرومائية في العالم بعد سد الخوانق الثلاثة في الصين ، في يونيو وتبلغ طاقته الاستيعابية 16 جيجاوات. تقدر شركة استشارات الطاقة Wood Mackenzie ومقرها المملكة المتحدة أن الصين ستضيف 430 جيجاوات من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الجديدة في السنوات الخمس المقبلة.

حتى في الوقت الذي تضع فيه الصين نفسها كرائد عالمي في مكافحة تغير المناخ ، فإن البلاد تعاني بالفعل من ضغوط شديدة من الأحداث المناخية القاسية. ذكرت شبكة سي إن إن أن الفيضانات الشديدة في مقاطعة خنان هذا الأسبوع شردت حوالي 100 ألف شخص وقتلت 33 على الأقل. وقال مكتب الأرصاد في تشنغتشو ، عاصمة المنطقة ، إن الأمطار على مدى ثلاثة أيام كانت مطابقة لمستويات “مرة واحدة كل ألف عام”.

نُشر في الأصل على Live Science.