به گزارش پول و تجارت به نقل از ایسنا، فناوری ریزراکتور برای استفاده در شهرها یا شهرستان‌ها هنوز توسعه نیافته هست، اما بسیاری از محققان در حال بررسی دلایل استفاده از آن هستند. برای مثال، این فناوری می‌تواند برای دانشگاه‌ها، جوامع دورافتاده در آلاسکا که عمدتا با نفت و گازوئیل تغذیه می‌شوند، شرکت‌های فناوری که به دنبال برق قابل اعتماد برای مراکز داده هوش مصنوعی هستند، شرکت‌هایی که به گرمای با دمای بالا برای فرآیندهای تولیدی و صنعتی نیاز دارند، عملیات استخراج معادن که به یک منبع انرژی پاک نیاز دارند و حتی پایگاه‌های نظامی که به دنبال منبع انرژی امن هستند، مفید باشد.
تاریخچه ریزراکتورها
به نقل از اس‌اف، ریزراکتورهای هسته‌ای به عنوان یک فناوری، هم جدید و هم قدیمی هستند. در دهه‌های ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰، ارتش و دولت آمریکا شروع به توسعه راکتورهای کوچک و باتری‌های هسته‌ای برای تأمین انرژی زیردریایی‌ها و فضاپیماها کردند.
پس از توسعه این راکتورها و باتری‌های کوچک برای ماموریت‌های مختلف، تمرکز صنعت هسته‌ای به راکتورهای قدرت تغییر یافت. آنها با سرعت شروع به افزایش مقیاس طرح‌های خود از تولید ده‌ها مگاوات به سیستم‌های در مقیاس گیگاوات کردند که امروزه در سراسر جهان رایج هست.
این راکتورهای تاریخی، کوچک بودند زیرا دانشمندان هنوز در حال یادگیری فیزیک و مهندسی زیربنایی این سیستم‌ها بودند. امروزه، مهندسان عمدا ریزراکتورها را کوچک طراحی می‌کنند.
ریزراکتورها را نمی‌شود با راکتورهای مدولار کوچک اشتباه گرفت. آنها اغلب نسخه‌های مدولار کوچک‌شده‌ای از راکتورهای بزرگ هستند. راکتورهای کوچک و مدولار را امکان دارد به صورت واحدهای تکی یا خوشه‌ای ساخت تا به ظرفیتی مشابه یک راکتور بزرگ دست یافت. ریزراکتورها از آنها کوچکتر هستند و ظرفیت توان آنها کمتر از ۲۰ مگاوات هست.
تولید و هزینه
از آنجا که ریزراکتورها کوچک هستند، نیازی به یک پروژه ساختمانی عظیم و چندین ساله مانند راکتورهای بزرگ انرژی هسته‌ای ندارند. امکان دارد هر ساله چندین واحد را در یک کارخانه مونتاژ کرد و با کامیون یا قایق به مقصد نهایی ارسال کرد.
راکتورهای بزرگ ذاتا نقصی ندارند و از بسیاری جهات، آنها همچنان گزینه اقتصادی‌تری برای انرژی هسته‌ای هستند. با این حال، شرکت‌های برق به تازگی به خاطر ماهیت چندین میلیارد دلاری این پروژه‌ها، در سرمایه‌گذاری در راکتورهای بزرگ تردید داشته‌اند.
ریزراکتورها به نوع متفاوتی از سرمایه‌گذاری نیاز دارند، اما به همان اندازه قابل توجه هستند. اگرچه واحدهای جداگانه قیمت بسیار پایین‌تری خواهند دارای بود، اما ساخت کارخانه‌ای برای تولید این ریزراکتورها یک کار عظیم هست. شرکت‌های تولیدکننده رآکتور منتظر پر شدن دفتر سفارشات خود هستند تا بتوانند در کارخانه‌ها سرمایه‌گذاری کنند.
این یک معمای حل نشده هست. بدون سفارش، بعید هست که توسعه‌دهندگان فناوری کارخانه‌های ریزراکتور بسازند و بعید هست که کاربران آینده این راکتورهای جدید تا زمانی که این سبک جدید تولید آزمایش نشده و واحدهای اولیه ساخته نشده‌اند، سفارش دهند.
کاربران آینده نیز منتظرند ببینند که هزینه واقعی این ریزراکتورها چقدر خواهد قرار دارای بود. توسعه‌دهندگان راکتور تخمین‌های هزینه زیادی ارائه داده‌اند، اما در گذشته، تخمین‌ها برای راکتورهای هسته‌ای همواره قابل اعتماد نبوده‌اند. توسعه‌دهندگان احتمالا تا زمانی که راکتورها واقعا ساخته نشوند، از اعداد واقعی مطلع نخواهند گردید.
واحدهای اولیه «اولین در نوع خود» بدون شک هزینه بسیار بیشتری نسبت به واحدهای بعدی خواهند دارای بود. همچنان که تولیدکنندگان بهترین فرآیندهای تولید را یاد می‌گیرند، قادر خواهند قرار دارای بود راکتورهای بیشتری را با قیمت کمتر بسازند.
در این وضعیت متناقض که توسعه‌دهندگان منتظر سفارش‌ها و کاربران منتظرند تا اقتصاد راکتورهای اولیه را ببینند، بودجه دولتی برای ساخت پروژه‌های نمایشی می‌تواند به هدایت فناوری ریزراکتور از طرح‌های اولیه به بازار کمک کند.
پیشگامانی مانند آزمایشگاه‌های ملی، دانشگاه‌ها، مراکز داده و پایگاه‌های نظامی که مایل به خرید این رآکتورهای اولیه هستند، نیز در اعتبارسنجی امکان‌سنجی اقتصادی این رآکتورهای جدید نقش دارند.
ریزراکتورهای امروزی
در یک راکتور هسته‌ای، ترکیب سوخت هسته‌ای و خنک‌کننده که ماده‌ای هست که هم برای خنک کردن سوخت و هم برای انتقال گرمای تولید شده توسط آن استفاده خواهد گردید و در طراحی آن به کار رفته هست، تعیین انجام می‌دهد که در چه شرایطی بهترین عملکرد را خواهد دارای بود. بسیاری از خنک‌کننده‌های غیرآبی می‌توانند به راکتورها اجازه دهند در فشارهای پایین‌تری کار کنند که کمی ایمن‌تر هست.
ریزراکتورهایی که امروزه توسعه می‌یابند، مبتنی بر طیف گسترده‌ای از فناوری‌های راکتور هستند و از ترکیبات مختلفی از سوخت‌های هسته‌ای و خنک‌کننده‌ها استفاده می‌کنند.
چندین از راکتورها، مانند راکتورهای پیشران زیردریایی، راکتورهای کوچکی که تحت فشار آب هستند، از همان فناوری پایه‌ای که در اکثر نیروگاه‌های هسته‌ای در مقیاس بزرگ استفاده خواهد گردید، بهره می‌برند. چندین دیگر از پیکربندی‌هایی استفاده می‌کنند که شبیه راکتورهای کوچک در فضاپیماها هست. چندین دیگر نیز از ترکیبات سوخت هسته‌ای و خنک‌کننده که قبلا در راکتورهای بسیار بزرگتر آزمایش شده هست، مانند راکتورهای گازی با دمای بالا، راکتورهای سدیم سریع و حتی راکتورهای نمک مذاب استفاده می‌کنند.
اگرچه ریزراکتورها طیف وسیعی از فناوری‌ها را در بر می‌گیرند، اما همگی به طور قابل توجهی ساده‌تر از راکتورهای بزرگی هستند که امروزه استفاده می‌شوند. در بسیاری از موارد، آنها قطعات متحرک کمی دارند یا اصلا قطعات متحرک ندارند.
ریزراکتورها، به خاطر سادگی قابل توجهشان، بیشتر قابل شناخت خواهند قرار دارای بود. از آنجا که مطالعه و درک آنها آسان‌تر هست، سیستم‌های راکتور ساده‌تر، نقاط ضعف و نگرانی‌های ایمنی کمتری دارند.
سیستم‌های پیچیده، مانند راکتورهای بزرگ انرژی هسته‌ای می‌توانند اساسا ناشناخته باشند و با درهم‌تنیدگی‌های غیرمنتظره‌ای که باعث ایجاد ناپایداری، نگرانی‌های ایمنی و احتمال خرابی می‌شوند، مواجه شوند. راکتورهای بزرگ امروزه با خیال راحت کار می‌کنند، زیرا ما در طول دهه‌ها فعالیت، در مورد این ناشناخته‌ها آموخته‌ایم. ریزراکتورها به خاطر سادگی‌شان، اساسا ایمن‌تر و قابل پیش‌بینی‌تر از راکتورهای بزرگ در زمان ساخت اولیه خود خواهند قرار دارای بود.
مکان‌یابی ریزراکتورها
اگرچه وزارت انرژی بر پروژه‌های نمایشی ریزراکتور نظارت دارد، اما استقرار تجاری آنها نیاز به تایید کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای ایالات متحده دارد که می‌تواند چندین سال طول بکشد و سرانجام ممکن هست تعیین کند که راکتورهای تجاری چه زمانی می‌توانند ساخته شوند. چندین طرح اکنون در حال نزدیک شدن به ساخت یا در مراحل اولیه بررسی هستند.
برای حفظ امنیت مردم، راکتورهای بزرگ مناطق برنامه‌ریزی اضطراری تعیین کرده‌اند که معمولا در شعاع ۱۰ و ۵۰ مایلی هست که برای ورود به آنها به درجات مختلفی از برنامه‌ریزی و حفاظت نیاز هست. منطقه ۱۰ مایلی دارای پناهگاه‌ها و برنامه‌های تخلیه خاصی هست، در حالی که افراد در منطقه ۵۰ مایلی در صورت وقوع حادثه فاجعه‌بار، ممکن هست نیاز به اقدامات احتیاطی در مورد آنچه می‌خورند و می‌نوشند داشته باشند، اما نیازی به تخلیه نخواهند دارای بود.
از آنجا که ریزراکتورها کوچکتر و ساده‌تر هستند، توسعه‌دهندگان و تنظیم‌کنندگان ممکن هست مناطق برنامه‌ریزی اضطراری خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. این مناطق می‌توانند فقط تا مرز محل تأسیسات یا شاید چندین صد متر فراتر از آن گسترش یابند.
کاهش منطقه برنامه‌ریزی اضطراری می‌تواند به این معنی باشد که ریزراکتورها می‌توانند در شهرها و شهرستان‌ها ساخته شوند یا در جوامع دورافتاده تعبیه شوند. آنها ممکن هست روزی به اندازه صفحات خورشیدی و آسیاب‌های بادی که هنگام رانندگی در حومه شهر می‌بینید، فراگیر شوند و مانند راکتورهای زیردریایی که می‌توانند یک جامعه کوچک ۱۰۰ نفره زیر آب را تغذیه کنند، یک ریزراکتور می‌تواند یک شهر روستایی را تغذیه کند.
اما حتی اگر قرار دادن یک ریزراکتور هسته‌ای در نزدیکی یک شهر از نظر فنی امکان‌پذیر باشد، آیا جامعه آن را می‌پذیرد؟
مشارکت عمومی
تحقیقات مداوم نشان می‌دهد که پاسخ به این سؤال منوط به نحوه تعامل توسعه‌دهندگان فناوری با جوامعی هست که ممکن هست میزبان یک ریزراکتور باشند. اگر آنها سعی کنند به طور یک‌جانبه و بدون دریافت نظر، تصمیم خود را برای ساخت یک ریزراکتور اعلام و از آن دفاع کنند، جوامع احتمالا واکنش نشان خواهند داد.
با این حال، اگر توسعه‌دهندگان با جوامع همکاری کنند تا امیدها، نگرانی‌ها و اولویت‌های آنها را درک کنند، احتمالا متوجه خواهند گردید که بسیاری از مردم پذیرای تأسیسات انرژی هسته‌ای فرامحلی هستند.
یافته‌های اولیه نشان می‌دهد که یک رویکرد یکسان برای طراحی این تاسیسات وجود ندارد. هر جامعه‌ای مجموعه ترجیحات خاص خود را دارد که توسعه‌دهندگان باید در کنار سؤالات مهندسی، آنها را بررسی کنند.
دیدگاه‌ها