شرکت Southern Nuclear به عنوان نخستین شرکت در آمریکا موفق شد سوخت هسته‌ای با خلوص بالای ۵ درصد اورانیوم-۲۳۵ را در یک راکتور تجاری بارگذاری و آزمایش کند.
به گزارش تکناک، این دستاورد تاریخی، گامی بزرگ در مسیر توسعه فناوری پیشرفته انرژی هسته‌ای به حساب می‌آید.
فهرست مطالب
افزایش ایمنی و کاهش هزینه‌ها با سوخت‌های پیشرفته
این سوخت نوآورانه که با هدف افزایش ایمنی در چرخه سوخت و کاهش هزینه‌های عملیاتی توسعه یافته، بخشی از برنامه وزارت انرژی آمریکا (DOE) موسوم به Accident Tolerant Fuel Program است.
طبق اعلام شرکت Southern Nuclear که مقر آن در ایالت آلاباما قرار دارد، افزایش درصد خلوص اورانیوم نه تنها باعث افزایش عمر سوخت می‌شود، بلکه امکان عملکرد با توان بیشتر را نیز فراهم می‌آورد. این تحول می‌تواند باعث افزایش تولید برق پایدار در نیروگاه‌های هسته‌ای سراسر آمریکا شود.
آغاز آزمایش در راکتور Vogtle واحد ۲
این شرکت به تازگی چهار مجموعه سوخت آزمایشی را با استفاده از واحدهای سوخت ADOPT ساخت شرکت Westinghouse در راکتور Vogtle Unit 2 واقع در وِینزبورو، جورجیا بارگذاری کرده است.
سوخت جدید از واحدهایی ساخته شده است که شامل دی‌اکسید اورانیوم (UO₂) با درصد کمی کروم (Cr₂O₃) و آلومینا (Al₂O₃) هستند. این ترکیب بازده نوترونی را بهبود می‌بخشد و مصرف کروم را کاهش می‌دهد؛ کروم جذب‌کننده نامطلوب نوترون است.
این سوخت با خلوص اورانیوم تا ۶ درصد تقویت شده است؛ عددی بالاتر از خلوص معمول سوخت‌های تجاری که اغلب بین ۳ تا ۵ درصد است. این سطح از خلوص می‌تواند چشم‌انداز صنعت هسته‌ای را متحول کند.
افزایش بازدهی سوخت هسته‌ای
مزایای استفاده از این سوخت شامل موارد زیر است:
- افزایش مدت زمان بین چرخه‌های سوخت‌گذاری از ۱۸ ماه به ۲۴ ماه
- افزایش توان خروجی راکتور
- کاهش میزان پسماند هسته‌ای در طول عمر راکتور
سوخت مذکور در ابتدا توسط آزمایشگاه ملی آیداهو (INL) از پودر اورانیوم با خلوص بالا تولید و سپس به واحدهای ایمن‌تر با افزودنی‌های خاص برای بهبود عملکرد تبدیل شده است.
گام بعدی در تولید سوخت هسته‌ای
این پودر به راکتور Vogtle واحد ۲ منتقل شده است؛ راکتوری که از سال ۱۹۸۹ در حال فعالیت تجاری است.
پیت سِنا، مدیرعامل Southern Nuclear اعلام کرد: «این دستاورد یک پیشرفت بزرگ برای تقویت ناوگان هسته‌ای فعلی آمریکا است و زمینه را برای توسعه فناوری‌های هسته‌ای آینده فراهم می‌کند. هدف ما این است که مدت زمان کارکرد راکتورها را افزایش دهیم و توان آنها را بیشتر کنیم. با بهره‌گیری از سوخت‌های پیشرفته‌تر، آماده هستیم تا نیاز فزاینده انرژی در ایالت جورجیا را برطرف کنیم.»
به گفته وزارت انرژی آمریکا، مجموعه‌های سوخت آزمایشی در راکتور Vogtle به مدت چهار و نیم سال مورد بررسی قرار خواهند گرفت تا عملکرد آنها تحت شرایط واقعی عملیاتی به طور کامل ارزیابی شود.
سوخت در پایان هر چرخه سوخت بررسی خواهد شد و پس از اتمام آزمایش‌ها، یک تحلیل جامع برای بررسی امکان تجاری‌سازی و استفاده گسترده در نیروگاه‌های هسته‌ای ایالات متحده انجام می‌شود.
