نجح أول مفاعل ملح منصهر يستعمل الثوريوم بالعالم في إعادة تحميل جديد للوقود في أثناء تشغيل الوحدة، وفق متابعات القطاع لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

ويمثّل تنشيط المفاعل الواقع في الصين، وتحديدًا على أطراف صحراء غوبي، إنجازًا عالميًا كبيرًا في الطاقة النووية النظيفة المعتمدة على أبحاث أميركية رُفِعت عنها السرية.

ويستعمل المفاعل التجريبي، البالغة سعته 2 ميغاواط، معدن الثوريوم المشع مصدرًا للوقود بدلاً من اليورانيوم المُستعمَل تقليديًا في المفاعلات النووية.

ويتسق الإنجاز المذكور مع طموح بكين في تنويع محفظة الطاقة لديها، علمًا بأن البلد الآسيوي تبنّى مفاعلاً نوويًا يعمل بالثوريوم أكبر حجمًا، ومن المتوقع أن يصل إلى الحالة الحرجة -تحدث عندما يتحكم المفاعل في تفاعل انشطاري متسلسل مستمر- بحلول عام 2030.

وبوجه عام تتفوّق مفاعلات الملح المنصهر على نظيرتها المبردة بالماء التقليدية، من حيث كونها أكثر أمانًا بطبيعتها، غير أنها ما تزال تواجه تحديات مثل التآكل الناجم عن الأملاح المشعة شديدة الحرارة ومعضلة التخلص من النفايات على الرغم من قلتها.

طفرة كبيرة

تمثّل عملية إعادة تحميل الوقود في أول مفاعل ملح منصهر يستعمل الثوريوم في العالم طفرة كبيرة في مجال الطاقة النظيفة.

ونجح العلماء في إعادة تحميل الوقود الجديد دون توقف المفاعل عن التشغيل؛ ما يمثّل خُطوة مهمة في الاندفاع العالمي نحو استعمال الثوريوم بديلًا آمنًا وأكثر وفرةً لليورانيوم في الطاقة النووية.

وأُعلِن الإنجاز المذكور خلال اجتماع عُقِد في الـ8 من شهر أبريل/نيسان الجاري في الأكاديمية الصينية للعلوم "سي إيه إس"، بوساطة كبير العلماء المشاركين في تنفيذ المشروع شو هونغجي.

سباق الأرنب والسلحفاة

يستعمِل مفاعل الثوريوم الملح المنصهر لحمل الوقود وإدارة الحرارة، في حين يعمل الثوريوم مصدر وقود إشعاعي، وفق معلومات اطلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.

ولطالما نظر الخبراء إلى مفاعلات الثوريوم بوصفها الطفرة المقبلة في ابتكارات الطاقة، بل يقدّر العلماء أن منجمًا واحدًا غنيًا بالثوريوم في منغوليا الداخلية من الممكن أن يلبي نظريًا احتياجات الطاقة في الصين لمدة تصل إلى عشرات الآلاف من السنين، بنفايات إشعاعية تقل عن مثيلتها من المفاعلات الحالية المُستعمِلة لليورانيوم وقودًا.

وقال شو هونغجي إن الصين قد تبوّأت مركز الريادة عالميًا، مضيفًا: "نحن نقود المشهد العالمي"، مشبهًا السباق العالمي بأسطورة كلاسيكية، مضيفًا: "الأرانب تقترف أخطاءً أحيانًا أو تتكاسل؛ وهنا تغتنم السلحفاة فرصتها".

الثوريوم ومستقبل الطاقة النووية

يتيح معدن الثوريوم ميزات مهمة عديدة من حيث استعماله وقودًا نوويًا، مقارنةً باليورانيوم، لكونه متوافرًا بدرجة أكبر في القشرة الأرضية، إلى جانب قلة النفايات الإشعاعية الناجمة عن استعماله.

كما أن المنتجات الثانوية المرتبطة بمعدن الثوريوم أقل ملاءمة من حيث استعمالها في تصنيع الأسلحة؛ ما يقلّل المخاطر الأمنية المقترنة به، قياسًا باليورانيوم.

وعند استعماله مع تقنية الملح المنصهر، يعمل تصميم المفاعل القائم على الثوريوم في الضغط الجوي الطبيعي، ويقلّل بصورة طبيعية التسخين الزائد؛ ما يحسّن معايير السلامة العامة.

وتزيد تلك الخصائص جاذبية مفاعلات الثوريوم في عالم يتدافع بشدة على استعمال تقنيات الطاقة النظيفة والآمنة.

تقدم صيني

في ستينيات القرن الـ20، أقدم باحثون أميركيون على بناء مفاعلات الملح المنصهر القديمة واختبارها، غير أن الولايات المتحدة الأميركية أوقفت البرنامج في نهاية المطاف لصالح التقنية التي تستعمل اليورانيوم.

وقال كبير العلماء المشاركين في تنفيذ المشروع شو هونغجي: "الولايات المتحدة تركت أبحاثها متاحة للجمهور، منتظرةً خليفتها في هذا المجال، وكنا نحن خليفتها".

درس شو وفريقه في معهد شنغهاي للفيزياء التطبيقية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم وثائق أميركية رُفِعت عنها السرية، وأعادوا إجراء التجارب القديمة، ثم طوروا التقنية بشكل أكبر.

وقال شو: "لقد أتقنا جميع التقنيات المتاحة في الدراسات البحثية السابقة، ثم بنينا على تلك الدراسات، وواصلنا العمل".

وتسارعت وتيرة جهود فريق البحث الذي شرع أفراده في بناء أول مفاعل ملح منصهر يستعمل الثوريوم في العالم خلال عام 2018، كما زاد عدد أفراد فريق البحث إلى أكثر من 400 شخص.

وفي أكتوبر/تشرين الأول (2023)، وصل المفاعل إلى الحالة الحرجة، ودخل حيز التشغيل بالكامل بحلول يونيو/حزيران (2024)، قبل أن يكمِل بنجاح إعادة تحميل الثوريوم في أثناء التشغيل بعد أربعة أشهر فقط.

مفاعلات ثوريوم كبيرة

قال شو إنهم اختاروا الطريق الأصعب والأكثر جدوى عبر التركيز على بناء حل واقعي بدلًا من السعي وراء النتائج الأكاديمية فقط، مضيفًا: "لقد اخترنا الطريق الأصعب، ولكنه الصحيح"، وفق تصريحات تابعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وأشار إلى رمزية التوقيت، موضحًا أنه "قبل 57 عامًا وتحديدًا في الـ17 من يونيو/حزيران، فجرت الصين أول قنبلة هيدروجينية لها".

وتستهدف الصين حاليًا إحداث تأثير مشابه في سوق الطاقة العالمية؛ إذ تبني مفاعل ملح منصهر باستعمال الثوريوم أكبر حجمًا، ومن المقرر أن يصل إلى الحالة الحرجة بحلول نهاية 2030.

ومن المخطط أن تلامس إنتاجية المفاعل المذكور 10 غيغاواط من الكهرباء.

ويوضح الفيديو أدناه إطلاق أول مفاعل ملح منصهر يستعمل الثوريوم في العالم بالصين:

" title="YouTube video player" frameborder="0">

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..