به گزارش تجارت نیوز، آمریکا در مسیر توسعه نسل آینده نیروگاه‌های هسته‌ای گام‌های مهمی برداشته است. یکی از این اقدامات، آزمایش و بهره‌برداری از سوخت‌های پیشرفته‌ای است که در برابر شرایط اضطراری مقاوم‌تر هستند و می‌توانند ایمنی و کارایی نیروگاه‌ها را در سطحی جدید قرار دهند. آخرین گزارش‌ها نشان می‌دهد اولین مجموعه کامل سوخت مقاوم در برابر سانحه (E-ATF) که در یک راکتور هسته‌ای تجاری نصب شده، اکنون با موفقیت چرخه سوم عملیاتی ۲۴ ماهه خود را آغاز کرده است. این دستاورد، پیشرفت چشمگیر آمریکا در مسیر دستیابی به نیروگاه‌های هسته‌ای مدرن‌تر، ایمن‌تر و اقتصادی‌تر را نشان می‌دهد.
آمریکا رکورد تازه‌ای در استفاده از سوخت‌های مقاوم در برابر سانحه ثبت کرد
اولین مجموعه کامل سوخت مقاوم در برابر حادثه (E-ATF) که در یک راکتور تجاری نصب شده، توانسته دو چرخه ۲۴ ماهه را با موفقیت پشت سر بگذارد و هم‌اکنون برای سومین دوره ۲۴ ماهه وارد مدار شده است. این مجموعه سوخت که با عنوان مجتمع سوخت سربی (LFA) شناخته می‌شود، در واحد ۲ نیروگاه کالورت کلیفس وابسته به شرکت کانستلیشن در ایالت مریلند مشغول فعالیت است.
پس از پایان چرخه دوم، این مجتمع سوخت در بهار ۲۰۲۵ طی عملیات خاموشی دوره‌ای و سوخت‌گیری، تحت آزمایش و بازرسی قرار گرفت. تیم‌های متخصص از شرکت سازنده Framatome و اپراتور نیروگاه، وضعیت سوخت را پس از هر چرخه مورد ارزیابی دقیق قرار داده‌اند تا قابلیت عملکرد آن را در شرایط واقعی تجاری بررسی کنند.
فرانک گلدنر، مدیر برنامه فدرال سوخت مقاوم در برابر حادثه در آمریکا، تاکید می‌کند: «این مجموعه سوخت تحت شرایط واقعی تجاری به کار خود ادامه خواهد داد و داده‌های بسیار مهمی را برای پیشبرد اهداف ملی انرژی فراهم می‌کند.»
آغاز کار از سال ۲۰۲۱ و ادامه تا ۲۰۲۷
این مجموعه سوخت برای اولین بار در سال ۲۰۲۱ وارد رآکتور شد. چرخه اول ۲۴ ماهه خود را تکمیل کرد و سپس در سال ۲۰۲۳ برای چرخه دوم مورد بازرسی قرار گرفت. اکنون برنامه‌ریزی شده است که چرخه سوم تا بهار ۲۰۲۷ ادامه یابد. پس از پایان این دوره، مجموعه سوخت برای تحلیل دقیق پس از تابش به آزمایشگاه ملی وزارت انرژی آمریکا (DOE) ارسال خواهد شد تا به روند صدور مجوز نسل‌های آینده سوخت هسته‌ای کمک کند.
سوخت مقاوم در برابر سانحه چیست و چرا اهمیت دارد؟
سوخت‌های مقاوم در برابر سانحه (ATF) دسته‌ای از فناوری‌های نوین هستند که برای تحمل شرایط شدید سانحه در رآکتورهای آب سبک طراحی شده‌اند. هدف اصلی این فناوری‌ها از بین بردن نقاط آسیب‌پذیر سوخت‌های سنتی، کاهش خوردگی، افزایش پایداری در دماهای بالا و جلوگیری از تولید بیش از حد هیدروژن در شرایط اضطراری است.
مجموعه LFA شامل ۱۷۶ میله سوخت با روکش کروم و گلوله‌های سوخت تقویت‌شده با کروم است. وزارت انرژی آمریکا توضیح می‌دهد که این مواد می‌توانند در برابر تغییرات هسته راکتور مقاومت بیشتری نشان دهند و در سناریوهای دمای بالای سانحه، خوردگی و تولید هیدروژن را کاهش دهند.
لیونل گایف، معاون ارشد واحد کسب‌وکار سوخت در فراماتوم، می‌گوید: «عملکرد این فناوری نشان‌دهنده توانمندی متخصصان ما در ایجاد راه‌حل‌هایی ایمن و اقتصادی برای صنعت هسته‌ای است.»
گامی بزرگ برای صنعت هسته‌ای آمریکا
فراماتوم این سوخت را در تاسیسات خود در ریچلند واشنگتن و طبق قرارداد سال ۲۰۱۹ با شرکت کانستلیشن تولید کرده است. این شرکت اعلام کرده که گلوله‌های تقویت‌شده با کروم اکنون به یکی از ویژگی‌های استاندارد سوخت‌های ATRIUM 11 برای راکتورهای آب جوش تبدیل شده و در هشت نیروگاه تجاری دیگر در سراسر آمریکا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
وزارت انرژی آمریکا معتقد است این فناوری، نتیجه سال‌ها آزمایش در آمریکا و سوئیس است و می‌تواند اولین ارتقای عمده در طراحی سوخت هسته‌ای از دهه ۱۹۷۰ تاکنون محسوب شود.
در بیانیه رسمی این وزارتخانه آمده است: «ترکیبات جدید سوخت و مواد پیشرفته در روکش می‌توانند عملکرد و اقتصاد کلی رآکتورهای امروزی را به‌طور محسوسی بهبود دهند.»
رقابت شرکت‌ها برای پذیرش گسترده تا سال ۲۰۳۰
سه شرکت فراماتوم، جی‌ای ورنووا و وستینگهاوس در حال آزمایش انواع مختلفی از سوخت‌های ATF در راکتورهای تجاری در سراسر آمریکا هستند. هدف مشترک این شرکت‌ها دستیابی به استفاده تجاری گسترده از این فناوری‌ها تا سال ۲۰۳۰ است؛ اقدامی که می‌تواند آینده صنعت هسته‌ای را متحول کرده و امنیت انرژی آمریکا را تقویت کند.
ثبت رکورد استفاده از سوخت‌های مقاوم در برابر سانحه در یک رآکتور تجاری، نقطه عطف مهمی برای صنعت انرژی هسته‌ای آمریکا به‌شمار می‌آید. موفقیت مجتمع سوخت سربی (LFA) در سه چرخه عملیاتی پیاپی، ثابت می‌کند که فناوری‌های جدید می‌توانند هم ایمنی را افزایش دهند و هم کارایی اقتصادی نیروگاه‌ها را ارتقا بخشند. با توجه به اینکه نتایج نهایی آزمایش‌ها تا سال ۲۰۲۷ در اختیار مقامات انرژی آمریکا قرار خواهد گرفت، پیش‌بینی می‌شود این سوخت‌ها به‌زودی به استاندارد اصلی نسل بعدی نیروگاه‌های هسته‌ای تبدیل شوند.
این دستاورد نه‌تنها گامی بلند در مسیر تولید انرژی پاک‌تر و پایدارتر است، بلکه راه را برای بازطراحی صنعت سوخت هسته‌ای در مقیاس جهانی هموار می‌کند.
