|
»
سجادصابریان –دانشجوی دانشجوی انرژی هسته ای در اوکراین
در بخش اول مقاله به بررسی موقعیت عمومی انرژی همجوشی و راههای پیموده شده در جهت گسترش این انرژی بر روی کره زمین پرداختیم در قسمت دوم به صورت اختصای تر با طرح رآکتوربین المللی همجوشی هسته ای ایتر آشنا خواهیم شد
پیشنها ساخت این رآکتور در سال 1985 از سوی شوروی سابق مطرح گردید و در حقیقت این پیشنهاد برای شوروی به منزله ادامه توسعه و گسترش طرح توکوماک تلقی می گردید.
برای اجرای این پروژه اتحاد تمامی قدرتهای هسته ای جهانی نیاز بود.همچنین این همکارین بین دولتهای قدرتمند جهانی باعث ایجاد فضای گرمتری در روابط بین آنها می شد که در مدت طولانی تحت تاثیر جنگ سرد قرار گرفته بود.
در سال 1986 در قالب آزانس بین المللی انرژی هسته ای و بین کشورهای آمریکا ژاپن اتحادیه اروپای فعلی و شوروی موافقتنامه ای در زمینه ساخت رآکتور همجوشی هسته ای ایتر امضا گردید.
پس از فورپاشی شوروی سابق در سال 1992 روسیه رسما اعلام کرد این کشور بجای شوروی سابق در طرح ساخت رآکتور همجوشی هسته ای شرکت خواهد نمود.
در سال 1998 دولت آمریکا تصمیم گرفت از پروژه اینتر خارج گردد . کاخ سفید این حرکت را در جهت تخصیص اعتبارات کافی به پروژه داخلی ساخت رآکتور همجوشی که در داخل آمریکا و بر اساس استفاده از لیزر در همجوسی هسته ای طراحی گردیده بود توجیه نمود. به این ترتیب آمریکائی ها می توانستند از بقیه رقبای جهانی خود سبقت بگیرند.
اما پس از مدتی آمریکا دوباره تشخیص داد در قالب گروه کشورهای هسته ای بهتر بر روی این موضوع می توان کار کرد و به پروژه ایتر بار دیگر ملحق گردید.
در حال حاضر بجز کشورهای پیشنهاد دهنده پروژه ایتر چین و کره جنوبی نیز به جمع این کشورها در روند ساخت رآکتور بین المللی ملحق گردیده اند.
در گامهای ابتدائی محل مورد نظر برای رآکتور تحقیقاتی همجوشی در نزدیکس شهر سن پترزبورگ در روسیه در نظر گرفته شده بود که به دلیل نبود امکانات کافی در این منطقه و همچنین نبود بودجه کافی بر اساس مقررات محل ساخت رآکتور که در آن گفته شده بود کشوری که رآکتور در ان ساخته خواهد گردید می بایست نیمی از هزینه ساخت رآکتور را تامین نماید،این محل برای ساخت رآکتور تایید نگردید.
پس از آن دو کشور ژاپن و فرانسه برای ساخت رآکتور همجوشی هسته ای با یکدیگر به رقابت پرداختند که در نهایت درماه مای سال 2005 تصمیم بر آن گردید که این رکتور در جنوب فرانسه و در نزدیکی شهر کاداراش ساخته گردد و در همان زمان نیز کلنگ یاخت این رآکتور در این منطقه به زمین زده شد تا در سال 2014 به پایان برسد.
رآکتور ایتر از نظر مشخصات فنی بسیار شبه توکوماک ساخته شده در سوروی سابق می باشد اما در چندین برابر وسعت و اندازه بزرگتر.
سازندگان اینتر از آن به عنوان رآکتور توکوماک نسل چهارم که استفاده از همجوشی هسته ای را اقتصادی و ارزان خواهد نمود یاد می کنند در ادامه ساختار رآکتور اینتر را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
در این رآکتور در حفره داخلی به قطرداخلی دو متر و قطر خارجی بیشا از شش متر به کمک مگنت های بسیار قوی با وزنی بیش از هزار تن میدان مغناطیسی قوی ایجاد می گردد که توسط این میدان مقناطیسی قوی پلاسمائی که در فرایند همجوشی هسته ای شرکت خواهد داشت کنترل می گردد.
پلاسما تشکیل شده ازهسته های دوتریم و تریتیوم است که به صورت پراکنده در این پلاسما وجود دارد حتی از این پلاسما با نام سوپ دوتریوم – تریتیوم نیز یاد می گردد.
پلاسما در این حفره تا دمای سطح خورشید به کمک لیزر گرم می شود و همچنین میدان مغناطیسی قوی که در اطراف این پلاسما قرار دارد اجازه برخورد پلاسما با دیواره رآکتور را نداده و همچنین پلاسما را به شدت می فشر و به این ترتیب مقدمات و شرایط لازم برای ایجاد واکنش و همجوشی هسته ای فراهم می گردد.
بر اساس محاسبات دانشمندان این رآکتور قادر خواهد بود در کسری از دقیقه 500 مگاوات انرژی تولید نماید.
برای کار رآکتور همجوشی دو مورد بسیار حائز اهمیت می باشد یکی این که فرایند همجوشی هسته های سبک در این رآکتور به صورت مداوم و بدون وقفه انجام گیرد دوم میزان انطباق انرژی مصرف شده در این رآکتور و انرژی که از این رآکتور بدست می آید.
پس از بررسی های کارشناسانه در این زمینه دانشمندان متوجه شدند درباره دو فاکتور بالا می توان اعلام کرد با توجه به پیشرفتهای بشریت در زمینه پلاسما می توان به تناوب تکرار چرخه همجوشی هسته ای مطمئن بود و در زمینه بالانس میزان انرژی مصرفی در این دستگاه نسبت به میزان انرژی تولیدی نیز این بلانس به مقدار بسیار زیادی به سمت انرژی تولیدی تمایل دارد.
در وحله بعدی مشکلات مهمترین برای توجیه این پروژه بوجود می آید و ان این است که این پروژه به عنوان طرحی علمی تکنیکی می بایست بیان کننده نحوه کنترل انرژی حاصل از همجوشی هسته ای در زمینه های صلح آمیز باشد.
در این پروژه تا بحال هیچ گونه پیش بینی در زمینه تبدیل انرژی بدست آمده ازهمجوشی به انرژی الکتریکی که از آن بتوان در زندگی روزمره استفاده نمود نشده است و با این حساب این پروژه در سطح یک طرح علمی که تنها بیان گرد ایجاد یک واکنش هسته ای و آزاد شدن انرژی زیادی باقی خواهد ماند.
این موضوع در زمینه توکوماک ساخت شوروی سابق نیز به همین ترتیب بود و استفاده از انرژی بدست آمده از این توکوماک برای تولید انرژی الکتریکی تنها در سطح یک نظریه باقی ماند.
در حال حاضر دانشمندان و محققین بر روی این موضوع که چگونه می تونا انرژی گرمائی حاصل از همجوشی در این رآکتور را به جسم دیگری به عنوان ماده کاری منتقل نمود در حال تقیق هستند و هنوز برای هیچ کس مشخص نیست پس از چه میزان زمان دانشمندان موفق خواهند گردید که این گرما را برای تامبن انرژی الکتریکی و اقتصادی نمودن رآکتور برداشت نمایند.
بنا به گزارهای محققان اقتصادی در زمینه ساخت رآکتور ایتر ، این رآکتور و در کل استفاده از انرژی کداخت هسته ای برای تولید انرژی الکتریکی تنها در نیمه دوم قرن بیست و یک دارای توجیه اقتصادی خواهد بود و تا آن زمان کشورهایی که بر روی این پروژه ها کار می کنند تنها با هزینه های سرسام آور تحقیقاتی روبرو خواهند بود.
این در حالی است که این گزارش ازسوی محققانی که طرفدار این طرح هستند ارانه گردیده و در آن خوش بینانه ترین شرایط مورد توجه قرار گرفته است.
یکی از مهمترین مسائلی که برای جهانیان در زمینه رآکتورهای همجوشی می بایست مورد توجه باشد این موضوع است که این رآکتورها به مراتب بی خطر تر از رآکتورهایی هستند که با شکافت هسته ای کار می کنند.
رآکتوری همچون رآکتور ایتر در زمان کار صد ها بار بیشتر از رآکتورهای شکافت اتمی تولید کننده ذرات رادیو اکتیو و رادیو نوکلئیدها است اما این رآکتور تنها پس از یک سال توقف به سطح بسیار پایین تری از تششعات اتمی در مقایسه با نوع شکافتی خود می رسد و این به معنی حطر پایین تر این رآکتور برای بشریت در نسلهای آینده می باشد.
همچنین این رآکتور بر اساس نوع سوخت مورد مصرف و چرخه شیمیایی که در این رآکتور ایجاد می گردد تنها برای چند دقیقه کاررآکتور در داخل رآکتور سوخت اتمی وجود دارد و این سوخت به صورت متناوب در داخل رآکتور ایجاد می گردد در صورتی که در مقایسه با رآکتور های شکافت در این رآکتورها سوخت برای چندین ماه آینده مصرف رآکتور نیز در میزان های بالا در داخل رآکتور موجود می باشد.
اگر در رآکتور گداخت هسته ای منفضی ایجاد گردد میزان رادیو اکتیو پراکنده شده در فضای اطراف هزاران بار کمتر از نوع مشابه شکافت می باشد.
و در نهایت این که زباله های باقی مانده از کار رآکتور گداخت اتمی تنها گاز هلیم می باشد که برای طبیعت و محیط زیست کاملا بی خطر است و از این بابت می توان این رآکتور ها را رآکتورهای سبز نامید.
به این ترتیب از پروژه ایتر می توان به عنوان پروژه ای برای آینده و انرژی مورد نیاز نسل های بعدی بشریت نام برد.
|
