في 17 أكتوبر ، سيتم تقديم مشروع مفاعل نووي حراري في سانت بطرسبرغ ، والذي سيكون أرخص من محطات الطاقة الحديثة التي تعمل بالفحم. تم تطوير هذا المشروع من قبل علماء من جامعة واشنطن (UW).
سيقدم المتخصصون الأمريكيون مشروع نوع جديد من المفاعلات في روسيا. ربما سيصبح هذا المشروع خطوة للبشرية إلى عصر جديد من وفرة الطاقة ، حيث لن يكون هناك مكان لمحطات الطاقة النووية الضخمة والخطيرة والسيارات ذات العادم المسرطنة.
سيتم تقديم المشروع في إطار المؤتمر الدولي الخامس والعشرين للطاقة الاندماجية (FEC 2014) ، الذي افتتح في سانت بطرسبرغ يوم الاثنين 13 أكتوبر. وفي حديثه عن المؤتمر الذي افتتح في العاصمة الشمالية ، أكد رئيس روساتوم ، فياتشيسلاف بيرشوكوف ، أنه تم تسجيل إجمالي 800 مشارك في المؤتمر في سان بطرسبرج. وصل صباح الاثنين 650 منهم إلى المدينة ، وهم يمثلون أكثر من 35 دولة في العالم.
وتجدر الإشارة إلى أن روسيا الاتحادية تستضيف هذا المنتدى العلمي لأول مرة في التاريخ الحديث. يُعقد هذا المؤتمر كل عامين تحت رعاية الوكالة الدولية للطاقة الذرية (الوكالة الدولية للطاقة الذرية) وهو المنصة الرئيسية لمناقشة الاتجاهات الواعدة في دراسة الطاقة النووية الحرارية. عُقد أول مؤتمر من هذا القبيل في سالزبورغ ، النمسا عام 1961 ، واستضافه الاتحاد السوفيتي في عام 1968 ، ثم عُقد المؤتمر في نوفوسيبيرسك. يتم تنظيم مؤتمر FEC 2014 من قبل الوكالة الدولية للطاقة الذرية و ROSATOM والحكومة الروسية. في المجموع ، سيشارك علماء من 45 دولة في أعمال مؤتمر سان بطرسبرج.
الموضوع الذي أثير في المؤتمر جذاب للغاية. يُنظر إلى طاقة الاندماج النووي الخاضع للرقابة اليوم على أنها واعدة جدًا وجيدة جدًا لدرجة يصعب تصديقها: تتحلل بسرعة النفايات المشعة ، وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي صفر ، وإمدادات غير محدودة عمليًا من الوقود. تعتمد طاقة الاندماج على اندماج ذرات الهيدروجين لتكوين الهيليوم. تتضمن هذه العملية إطلاق كمية هائلة من الحرارة. وفقًا للإصدار ، فإن كوبًا واحدًا فقط من الماء باستخدام الاندماج النووي قادر على إنتاج ما يعادل نصف مليون برميل من النفط. علاوة على ذلك ، تعد هذه التقنية أكثر أمانًا من محطات الطاقة النووية الحالية ، والتي تعتمد عمليتها على انشطار الذرات الثقيلة.
في الوقت نفسه ، هناك عقبة كبيرة جدًا لا تسمح لهذا النوع من الطاقة بالتطور اليوم: توليد الكهرباء بهذه الطريقة مكلف للغاية. التصاميم المقترحة لمحطات الطاقة الاندماجية ليست رخيصة بما يكفي لجعلها أكثر ربحية من الأنظمة التي تعمل على الموارد الأحفورية (الغاز الطبيعي والفحم). ومع ذلك ، فإن العلماء من جامعة واشنطن مستعدون لتغيير الوضع الحالي. لقد ابتكروا مفهومًا مبتكرًا لمفاعل الاندماج الذي لن يكلف أكثر لتوسيع نطاقه إلى حجم محطة طاقة حقيقية من بناء محطة طاقة تعمل بالفحم بنفس السعة.
نشر فريق من العلماء الأمريكيين من جامعة واشنطن مفهومهم لنوع جديد من مفاعل الاندماج في ربيع عام 2014 ، وبعد ذلك أجروا سلسلة من التجارب باستخدام مصنع تجريبي يسمى HIT-SI3.الآن العلماء مستعدون لتقديم مشروعهم رسميًا إلى المجتمع العلمي الدولي. لن يخبر العلماء فقط الخصائص التقنية والميزات لمفاعلهم ، ولكن أيضًا عن إمكاناته الاقتصادية الممتازة. تصميم المفاعل النووي الحراري الذي يمثلونه أكثر إحكاما وأبسط بكثير من جميع المشاريع المقدمة سابقًا ، حيث كانت البلازما محصورة باستخدام مجال مغناطيسي ، تم إنشاؤه بواسطة مغناطيسات فائقة القوة.
HIT-Si3
يعتمد مفاعل HIT-SI3 الذي أنشأوه على التقنيات الحالية ويولد مجالًا مغناطيسيًا داخل مساحة مغلقة للحفاظ على استقرار البلازما. يمكن لهذا المفاعل توليد الطاقة لفترة طويلة. تعمل حرارة البلازما على تسخين المبرد ، والذي بدوره يدفع توربين المولد الكهربائي. تكمن خصوصية المفاعل الجديد في تصميمه المسمى spheromak. في المفاعل المقدم ، يتم إنشاء الجزء الأكبر من المجالات المغناطيسية بواسطة التيارات الكهربائية في البلازما نفسها ، مما يقلل بشكل كبير من عدد المغناطيسات الكهربائية ، ويقلل من حجم وتكلفة المفاعل.
وجد العلماء من جامعة ويسكونسن أن تكاليف بناء سبيروماك ومحطة طاقة حديثة تعمل بالفحم ذات قدرة مماثلة قابلة للمقارنة. يمكن بناء مفاعل 1 جيجاوات مقابل 2.7 مليار دولار ، وستتكلف محطة الطاقة التي تعمل بالفحم 2.8 مليار دولار. في الوقت نفسه ، في المفاعل النووي الحراري ، يعمل الهيدروجين كأساس للوقود - وهو أحد أكثر المواد شيوعًا في الكون بأكمله.
في الوقت الحالي ، يتم اختبار جدوى المفهوم المقترح لـ UW spheromak على مفاعل تجريبي HIT-SI3 ، تبلغ سعته وحجمه حوالي 1/10 من الطاقة الناتجة وحجم محطة الطاقة الصناعية. وفقًا للعلماء الأمريكيين ، سيستغرق الانتهاء من هذا النموذج الأولي إلى مستوى تنفيذه الصناعي في الإنتاج سنوات ، ولكن تم بالفعل إثبات قدرة النموذج الأولي للمفاعل على الحفاظ على استقرار البلازما. بالنسبة لهندسة الطاقة النووية الحرارية ، هذه مشكلة رئيسية. في المستقبل ، العلماء على استعداد لزيادة حجم النموذج الأولي للمفاعل ، وزيادة درجة حرارة التفاعل ، وبالتالي زيادة إنتاج الطاقة من المفاعل بشكل كبير.
من الغريب أن نلاحظ أن تكلفة المشروع الجديد تبلغ حوالي 1/10 من تكلفة المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي ITER قيد الإنشاء في فرنسا ، في حين أن المفاعل الذي اقترحه علماء من واشنطن يمكن أن ينتج طاقة أكثر بخمس مرات. تشارك روسيا أيضًا في تنفيذ مشروع ITER. وأشار المدير العام لشركة Rosatom Vyacheslav Pershukov إلى أن العقوبات المفروضة على بلدنا لم تؤثر على المشاركة في هذا المشروع الدولي الكبير بأي شكل من الأشكال. وفقًا لرئيس شركة الدولة ، في عام 2014 ، بلغت مشاركة الاتحاد الروسي في هذا المشروع حوالي 5 مليارات روبل. وفقًا لبيرشوكوف ، فإن ميزانية كل دولة من الدول المشاركة في هذا المشروع عائمة وتتغير كل عام اعتمادًا على المعدات التي يجب أن توفرها الدولة لتنفيذه.
