موفقيت بزرگ دانشمندان هسته اي كشور

عضو هيات علمي پژوهشكده فيزيك پلاسما و گداخت هسته‌اي پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌اي سازمان انرژي اتمي ايران با اشاره به موفقيت‌هاي پژوهشگران ايراني در هر چهار روش مدرن گداخت هسته اي و طراحي و ساخت سه دستگاه گداخت هسته اي در كشور، از ارائه طرحي براي ساخت «تاسيسات گداخت هسته‌يي بور» طي سه سال آينده خبر داد كه در صورت تصويب، ايران پس از آمريكا دومين كشور جهان خواهد بود كه توانسته تحقيقات گداخت هسته‌يي را با هر سه نسل سوخت‌هاي گداخت انجام دهد.

مهندس وحيد داميده در گفت‌وگو با ايسنا با تاكيد بر اين كه دانش ايران در اين حوزه كاملا بومي شده است، درباره روش‌هاي نوين گداخت هسته‌اي اظهار كرد: با توجه به پيشرفت‌هاي اخير تكنولوژيكي و همچنين نظريه‌هاي متعدد دانشمندان، به نظر مي‌رسد كه روش‌هاي تركيبي، به دليل كارآمدي بيشتر و هزينه كمتر، بهترين گزينه پيش روي دانشمندان براي رسيدن به نيروگاه گداخت هسته‌اي باشد. همچنين به دليل مشكلات موجود در ديواره اول راكتورهاي گداخت كه در اثر تابش‌هاي پر شدت نوترون‌هاي گداخت حاصل از سوخت D-T به وجود مي‌آيد، سه روش جديد ارائه شده در جهان با سوخت غير راديواكتيو پروتون – بور پيشنهاد شده است.

وي افزود: گداخت هسته‌يي به روش «راه‌انداز اكوستيكي تارگت مغناطيس شده» (ADMTF)(سال 2006)، گداخت هسته‌يي به روش «محصور سازي الكتروديناميكي اينرسي» (IECF)(سال 2008 )، گداخت هسته‌اي به روش «پلاسماي كانوني» (DPF) (سال 2009 ) و نهايتا گداخت هسته‌اي به روش «تركيب ميدان معكوس» (FRC) (سال 2010) روش‌هاي تركيبي نويني هستند كه به موازات روش‌هاي ديگر در سال هاي اخير مورد توجه متخصصان هستند و سه روش آ‌خر پيشنهاد راكتور گداخت پروتون – بور را داده‌اند.

داميده در توضيح روش گداخت «غير راديواكتيو پروتون – بور» گفت: براي انجام فرآيند گداخت هسته‌يي حداقل 100 ميليون كلوين دما لازم است. راحت‌ترين گداخت در سوخت D-T روي مي‌دهد. اگر دماي پلاسما به 730 ميليون كلوين برسد، از اين سوخت بيشترين بازدهي را خواهيم داشت. ولي مشكل اين جاست كه اين سوخت به شدت نوترون گسيل مي‌كند كه باعث كاهش بسيار شديد عمر راكتور مي‌شود.

به گفته وي، دانشمندان براي جلوگيري از تابش نوترون و همچنين حل مشكلات ديواره اول راكتور و حتي زيست محيطي، پيشنهاد راكتور گداخت بور را داده‌اند. براي انجام گداخت پروتون – بور نياز به پلاسمايي با دماي حدود شش ميليارد كلوين هستيم كه شايد اين دما بسيار دور از انتظار باشد.

وي ادامه داد: روش‌هاي IEF، DPF و FRC به راحتي مي‌توانند اين دما را ايجاد كنند كه يكي از پيشنهادهاي ما در طرح ملي گداخت هسته‌يي، طراحي و ساخت ر اكتور آ‌زمايشگاهي گداخت هسته‌اي 100 مگاواتي به روش IEF يا همان پلي ول است. در گداخت بور، هسته «بور 11» در اثر گداخت با پروتون به هسته «كربن 12» تبديل مي‌شود. اين هسته ناپايدار به يك ذره آلفا و هسته بريليم 8 شكافته مي‌شود و نهايتا هسته بريليم 8 نيز به دو ذره آلفا شكافته مي‌شود. پس محصول نهايي در گداخت بور 3 ذره آلفا خواهد بود.

داميده كه مديريت معاونت طرح ملي گداخت هسته‌اي به روش‌هاي غير از اينرسي و مغناطيسي را برعهده دارد، درباره روش IEF يا پلي ول ( Polyweel) گفت: پروفسور بازارد كه سابقه 25 سال كار و مديريت بر روي ريگاترونز و توكامك‌هاي معروف آلكاتور C، B،A داشته، پس از حدود دوازده سال تحقيقات در سال 2006 با ارائه طرح IEF موفق به دريافت جايزه بهترين طرح پژوهشي ايالات متحده آ‌مريكا شد و در سال 2008 يك سال پس از درگذشت وي اختراعش ثبت شد. در روش وي، علاوه بر ميدان‌هاي الكترويكي، ميدان‌هاي مغناطيسي نيز به محصورسازي پلاسما كمك مي‌كنند. اين روش، به دليل حجم و هزينه بسيار كم،‌ تنها روشي است كه در صورت موفقيت، كشتي‌هاي نيروي دريايي نيز علاوه بر وزارت نيرو مي‌توانند از آن استفاده كنند. به همين دليل هم نيروي دريايي آمريكا از اين پروژه حمايت مي‌كند.

وي در گفت‌و‌گو با ايسنا خاطرنشان كرد: اين پروژه در آ‌مريكا در سه فاز تصويب شده، كه فاز اول آن با موفقيت تمام شده و در حال حاضر در حال اجراي فاز دوم آن براي شناخت بور هستند. فاز سوم آ‌ن نيز كه DEMO نام دارد، بين سالهاي 2015 تا 2018 تمام خواهد شد.

گام بزرگ ايران در ساخت نيروگاه گداخت هسته‌اي به روش IEF با دستيابي به تكنولوژي جديد

داميده تصريح كرد: طراحي و ساخت دستگاه گداخت هسته‌يي به روش «محصورسازي الكترواستاتيكي اينرسي» كه در بهار سال 1389 در پژوهشكده فيزيك پلاسما و گداخت هسته‌اي پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌اي با موفقيت به اتمام رسيد و ايران را جزو شش كشور دارنده اين تكنولوژي قرار داد كه گام بزرگي در راستاي طراحي و ساخت نيروگاه گداخت هسته‌يي به روش IEF و بومي‌سازي اين تكنولوژي محسوب مي‌شود.

هيات علمي پژوهشكده فيزيك پلاسما و گداخت هسته‌اي سازمان انرژي اتمي ايران درخصوص مزاياي روش IEF گفت: قابليت تبديل شدن به نيروگاه گداخت هسته‌يي در طول فقط شش تا 10 سال،حجم كم نيروگاه - يك تا 3 درصد حجم در ساير روش‌ها را شامل مي‌شود - و قابليت تبديل مستقيم انرژي به الكتريسيته (بدون نياز به توربين بخار يا گاز ) از جمله مزاياي اين روش به شمار مي‌رود. همچنين تنها روش در جهان است كه قابليت انجام گداخت هسته‌يي P-11B را به صورت فرآيند Radiation – free داشته و كاربردهاي وسيعي از جمله در توليد همه راديو داروهاي PET دارد.

وي درباره پژوهش‌هاي صورت گرفته در زمينه روش‌هاي نوين گداخت در سازمان انرژي اتمي ايران به خبرنگار فن‌آوري خبرگزاري دانشجويان ايران گفت: خوشبختانه در هر چهار روش مدرن ارائه شده در جهان تلاش‌هاي خوبي داشته‌ايم؛ چنانكه موفق به طراحي و ساخت سه دستگاه گداخت هسته‌اي مختلف شده‌ايم كه هر سه دستگاه در مراحل نهايي بوده يا داراي ثبت اختراع هستند.


داميده ادامه داد: يكي از اين دستگاه‌ها، دستگاه پلاسماي كانوني (DPF) فيليپوف با انرژي 4.7 كيلوژول و نسبت منظر 2.3 است. دستگاه ديگر، پلاسماي كانوني (DPF) مدر 11.2kJ است كه با بهره‌برداري از اين دو دستگاه، ايران جزو معدود كشورهايي است كه دانش طراحي و ساخت هر دو نوع پلاسماي كانوني فيليپوف و مدر را داراست.

عضو هيات علمي پژوهشكده فيزيك پلاسما و گداخت هسته‌يي سازمان انرژي اتمي ايران خاطرنشان كرد: مهمترين دستگاه طراحي شده، دستگاه گدا خت هسته‌اي پيوسته به روش محصورسازي الكتروستاتيكي اينرسي(IECF) با توان 25 كيلو وات و ولتاژ 104 هزار ولت است كه خوشبختانه ايران را به همراه آمريكا، ژاپن، كره جنوبي، استراليا و فرانسه جزو شش كشور دارنده اين تكنولوژي قرار داده است.

وي تصريح كرد: اين دستگاه‌ها در پژوهشكده فيزيك پلاسما و گداخت هسته‌يي در اواخر سال 1388 و اوايل سال 1389 طراحي و ساخته شد.