موفقیت بزرگ دانشمندان هسته ای كشور

بخش سیاسی- یعضو هیات علمی پژوهشكده فیزیك پلاسما و گداخت هسته‌ای پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای سازمان انرژی اتمی ایران با اشاره به موفقیت‌های پژوهشگران ایرانی در هر چهار روش مدرن گداخت هسته ای و طراحی و ساخت سه دستگاه گداخت هسته ای در كشور، از ارائه طرحی برای ساخت «تاسیسات گداخت هسته‌یی بور» طی سه سال آینده خبر داد كه در صورت تصویب، ایران پس از آمریكا دومین كشور جهان خواهد بود كه توانسته تحقیقات گداخت هسته‌یی را با هر سه نسل سوخت‌های گداخت انجام دهد.

مهندس وحید دامیده در گفت‌وگو با ایسنا با تاكید بر این كه دانش ایران در این حوزه كاملا بومی شده است، درباره روش‌های نوین گداخت هسته‌ای اظهار كرد: با توجه به پیشرفت‌های اخیر تكنولوژیكی و همچنین نظریه‌های متعدد دانشمندان، به نظر می‌رسد كه روش‌های تركیبی، به دلیل كارآمدی بیشتر و هزینه كمتر، بهترین گزینه پیش روی دانشمندان برای رسیدن به نیروگاه گداخت هسته‌ای باشد. همچنین به دلیل مشكلات موجود در دیواره اول راكتورهای گداخت كه در اثر تابش‌های پر شدت نوترون‌های گداخت حاصل از سوخت D-T به وجود می‌آید، سه روش جدید ارائه شده در جهان با سوخت غیر رادیواكتیو پروتون – بور پیشنهاد شده است.

وی افزود: گداخت هسته‌یی به روش «راه‌انداز اكوستیكی تارگت مغناطیس شده» (ADMTF)(سال 2006)، گداخت هسته‌یی به روش «محصور سازی الكترودینامیكی اینرسی» (IECF)(سال 2008 )، گداخت هسته‌ای به روش «پلاسمای كانونی» (DPF) (سال 2009 ) و نهایتا گداخت هسته‌ای به روش «تركیب میدان معكوس» (FRC) (سال 2010) روش‌های تركیبی نوینی هستند كه به موازات روش‌های دیگر در سال های اخیر مورد توجه متخصصان هستند و سه روش آ‌خر پیشنهاد راكتور گداخت پروتون – بور را داده‌اند.

دامیده در توضیح روش گداخت «غیر رادیواكتیو پروتون – بور» گفت: برای انجام فرآیند گداخت هسته‌یی حداقل 100 میلیون كلوین دما لازم است. راحت‌ترین گداخت در سوخت D-T روی می‌دهد. اگر دمای پلاسما به 730 میلیون كلوین برسد، از این سوخت بیشترین بازدهی را خواهیم داشت. ولی مشكل این جاست كه این سوخت به شدت نوترون گسیل می‌كند كه باعث كاهش بسیار شدید عمر راكتور می‌شود.

به گفته وی، دانشمندان برای جلوگیری از تابش نوترون و همچنین حل مشكلات دیواره اول راكتور و حتی زیست محیطی، پیشنهاد راكتور گداخت بور را داده‌اند. برای انجام گداخت پروتون – بور نیاز به پلاسمایی با دمای حدود شش میلیارد كلوین هستیم كه شاید این دما بسیار دور از انتظار باشد.

وی ادامه داد: روش‌های IEF، DPF و FRC به راحتی می‌توانند این دما را ایجاد كنند كه یكی از پیشنهادهای ما در طرح ملی گداخت هسته‌یی، طراحی و ساخت ر اكتور آ‌زمایشگاهی گداخت هسته‌ای 100 مگاواتی به روش IEF یا همان پلی ول است. در گداخت بور، هسته «بور 11» در اثر گداخت با پروتون به هسته «كربن 12» تبدیل می‌شود. این هسته ناپایدار به یك ذره آلفا و هسته بریلیم 8 شكافته می‌شود و نهایتا هسته بریلیم 8 نیز به دو ذره آلفا شكافته می‌شود. پس محصول نهایی در گداخت بور 3 ذره آلفا خواهد بود.

دامیده كه مدیریت معاونت طرح ملی گداخت هسته‌ای به روش‌های غیر از اینرسی و مغناطیسی را برعهده دارد، درباره روش IEF یا پلی ول ( Polyweel) گفت: پروفسور بازارد كه سابقه 25 سال كار و مدیریت بر روی ریگاترونز و توكامك‌های معروف آلكاتور C، B،A داشته، پس از حدود دوازده سال تحقیقات در سال 2006 با ارائه طرح IEF موفق به دریافت جایزه بهترین طرح پژوهشی ایالات متحده آ‌مریكا شد و در سال 2008 یك سال پس از درگذشت وی اختراعش ثبت شد. در روش وی، علاوه بر میدان‌های الكترویكی، میدان‌های مغناطیسی نیز به محصورسازی پلاسما كمك می‌كنند. این روش، به دلیل حجم و هزینه بسیار كم،‌ تنها روشی است كه در صورت موفقیت، كشتی‌های نیروی دریایی نیز علاوه بر وزارت نیرو می‌توانند از آن استفاده كنند. به همین دلیل هم نیروی دریایی آمریكا از این پروژه حمایت می‌كند.

وی در گفت‌و‌گو با ایسنا خاطرنشان كرد: این پروژه در آ‌مریكا در سه فاز تصویب شده، كه فاز اول آن با موفقیت تمام شده و در حال حاضر در حال اجرای فاز دوم آن برای شناخت بور هستند. فاز سوم آ‌ن نیز كه DEMO نام دارد، بین سالهای 2015 تا 2018 تمام خواهد شد.

گام بزرگ ایران در ساخت نیروگاه گداخت هسته‌ای به روش IEF با دستیابی به تكنولوژی جدیددامیده تصریح كرد: طراحی و ساخت دستگاه گداخت هسته‌یی به روش «محصورسازی الكترواستاتیكی اینرسی» كه در بهار سال 1389 در پژوهشكده فیزیك پلاسما و گداخت هسته‌ای پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای با موفقیت به اتمام رسید و ایران را جزو شش كشور دارنده این تكنولوژی قرار داد كه گام بزرگی در راستای طراحی و ساخت نیروگاه گداخت هسته‌یی به روش IEF و بومی‌سازی این تكنولوژی محسوب می‌شود.

هیات علمی پژوهشكده فیزیك پلاسما و گداخت هسته‌ای سازمان انرژی اتمی ایران درخصوص مزایای روش IEF گفت: قابلیت تبدیل شدن به نیروگاه گداخت هسته‌یی در طول فقط شش تا 10 سال،حجم كم نیروگاه - یك تا 3 درصد حجم در سایر روش‌ها را شامل می‌شود - و قابلیت تبدیل مستقیم انرژی به الكتریسیته (بدون نیاز به توربین بخار یا گاز ) از جمله مزایای این روش به شمار می‌رود. همچنین تنها روش در جهان است كه قابلیت انجام گداخت هسته‌یی P-11B را به صورت فرآیند Radiation – free داشته و كاربردهای وسیعی از جمله در تولید همه رادیو داروهای PET دارد.

طراحی و ساخت سه دستگاه گداخت هسته‌ای در مراحل نهایی

وی درباره پژوهش‌های صورت گرفته در زمینه روش‌های نوین گداخت در سازمان انرژی اتمی ایران به خبرنگار فن‌آوری خبرگزاری دانشجویان ایران گفت: خوشبختانه در هر چهار روش مدرن ارائه شده در جهان تلاش‌های خوبی داشته‌ایم؛ چنانكه موفق به طراحی و ساخت سه دستگاه گداخت هسته‌ای مختلف شده‌ایم كه هر سه دستگاه در مراحل نهایی بوده یا دارای ثبت اختراع هستند.

ایران جزو معدود كشورهای دارای دانش طراحی و ساخت دو نوع پلاسمای كانونی فیلیپوف و مدر

دامیده ادامه داد: یكی از این دستگاه‌ها، دستگاه پلاسمای كانونی (DPF) فیلیپوف با انرژی 4.7 كیلوژول و نسبت منظر 2.3 است. دستگاه دیگر، پلاسمای كانونی (DPF) مدر 11.2kJ است كه با بهره‌برداری از این دو دستگاه، ایران جزو معدود كشورهایی است كه دانش طراحی و ساخت هر دو نوع پلاسمای كانونی فیلیپوف و مدر را داراست.

عضو هیات علمی پژوهشكده فیزیك پلاسما و گداخت هسته‌یی سازمان انرژی اتمی ایران خاطرنشان كرد: مهمترین دستگاه طراحی شده، دستگاه گدا خت هسته‌ای پیوسته به روش محصورسازی الكتروستاتیكی اینرسی(IECF) با توان 25 كیلو وات و ولتاژ 104 هزار ولت است كه خوشبختانه ایران را به همراه آمریكا، ژاپن، كره جنوبی، استرالیا و فرانسه جزو شش كشور دارنده این تكنولوژی قرار داده است.

وی تصریح كرد: این دستگاه‌ها در پژوهشكده فیزیك پلاسما و گداخت هسته‌یی در اواخر سال 1388 و اوایل سال 1389 طراحی و ساخته شد.