نسل نیروگاه‌های هسته‌ای بی‌خطر، در راه

یک تن از این فلز می تواند انرژی برابر انرژی حاصل از 200 تن اورانیوم تولید کند، همچنین مقدار توریوم موجود در زمین به اندازه ای است که می تواند نیازهای انرژی جهان را برای 10 هزار سال دیگر تامین کند.

کد خبر: ۱۷۰۴۱۰

تاریخ: ۲۳ خرداد ۱۳۹۰ - ۱۳:۰۱

دانشمندان انگلیسی در حال ساخت شتابگرهایی هستند که در نوع خود اولین بوده و در برابر شتابگرهای کنونی دستگاهی جیبی به شمار می روند و می توانند استفاده از شتابگرهای ذره ای را مقرون به صرفه و فراگیر کرده و نابودی تومورهای بدخیم سرطانی را امکان پذیرتر سازند.

به گزارش خبرگزاری مهر، رآکتور هسته ای را تصور کنید که از سوختی بسیار رایج استفاده می کند، میزان زباله های رادیواکتیو آن بسیار ناچیز است و ساخت سلاح اتمی با استفاده از آن غیر ممکن است، شاید بسیار خوب تر از آن چیزی به نظر برسد که حقیقت داشته باشد، اما این همان چیزی است که در صورت استفاده از فلزی نقره ای رنگ به عنوان منبعی انرژی که در شن رودخانه ها، خاک و صخره های گرانیتی به وفور یافت می شود، به آن دست خواهید یافت، فلزی به نام توریوم.

یک تن از این فلز می تواند انرژی برابر انرژی حاصل از 200 تن اورانیوم تولید کند، همچنین مقدار توریوم موجود در زمین به اندازه ای است که می تواند نیازهای انرژی جهان را برای 10 هزار سال دیگر تامین کند. تصفیه این فلز بر خلاف اورانیوم بسیار ساده و ارزان است و آلودگی بسیار کمتری دارد.

همچنین یک رآکتور توریومی قابلیت ذوب شدگی و نشت مواد به طبیعت را ندارد و میزان مواد رادیواکتیو تولید شده در آن 0.6 درصد از زباله های رادیواکتیوی نیروگاه های معمولی است. پس از وقوع زلزله در ژاپن و فاجعه نیروگاه فوکوشیما، آینده انرژی اتمی در سرتاسر جهان در سایه تردید فرورفت، برای مثال آلمان اعلام کرد نیروگاه های اتمی خود را تعطیل خواهد کرد اما توریوم می تواند این صنعت در حال نابودی را در قالبی جدید احیا کند.

انگلستان یکی از کشورهایی است که با استفاده از بودجه و سرمایه گذاری مناسب در حال ساخت دستگاهی بسیار پیشرفته به نام EMMA است. این دستگاه در «درسبری» درون ساختمانی بزرگ و خالی با دیوارهای بتنی به ضخامت 60 سانتیمتر قرار گرفته است.

درون این دستگاه که در اصل یک شتابگر کوچک است پمپهای برودتی خلاء بخشهای داخلی همسایه EMMA که «آلیس» نام دارد را تا منفی 271 درجه سلسیوس خنک نگه می دارند. EMMA  حلقه ای درخشان و فلزی متشکل از قطعات قرمز و آبی و آهن رباهای هشت ضلعی چهار قطبی است. در یک طرف این حلقه لوله ای به آهن ربایی ویژه وصل شده است که می تواند ذرات را به درون دستگاه تزریق کند، یک سر این لوله به «آلیس» متصل است، دستگاه جداگانه ای که پرتوهای الکترونی تولید کرده و به EMMA انتقال می دهد.

الکترونها پس از تزریق شدن به EMMA درون یک لوله پرتو فولادی حرکت کرده و به سرعت شتاب گرفته و متمرکز می شود تا در نهایت انرژی الکترون افزایش یافته و به سرعت نور می رسد. سیستم عظیم کنترل الکترونیکی و موتورهای کنترل از راه دور برای تثبیت موقعیت دقیق آهن رباها به EMMA متصل هستند و تمامی این سیستمها نیز به شبکه ای از کنسولهای رایانه ای در اتاق کنترل وصل هستند.

این دستگاه در واقع شتابگر ذره ای است که در نوع خود اولین به شمار می رود، زیرا اولین شتابگر غیر پیمایشی، ثابت و شیب متناوب است، به بیانی دیگر این دستگاه در برابر دیگر شتابگرهایی که در جهان وجود دارند یک دستگاه جیبی است. نمونه ای از نسل جدید شتابگرهای کوچکتر و ارزانتر که همین ویژگی ها EMMA را شتابگری ویژه و خاص می کند، زیرا می تواند استفاده از شتابگرها را مقرون به صرفه سازد و امکان استفاده از آنها را در تنظیمات معمولی تر، به عنوان نیروگاهای انرژی اتمی توریومی به وجود می آورد.

بیشتر نیروگاه های اتمی الکتریسیته را از اورانیوم غنی شده تولید می کنند. قدرت توریوم در تولید انرژی از گذشته شناخته شده است اما از زمان جنگ سرد به دلیل اینکه نیروگاه های توریومی برای ساخت سلاح های اتمی کارایی ندارند، توجه چندانی به آنها نشد.

نیروگاه های توریومی به هیچ وجه قابلیت خطرساز بودن را ندارند، اتمهای توریوم تنها وارد واکنشهای شکافت هسته ای شده و پس از بمباران شدن توسط نوترونها انرژی خود را آزاد می کنند، فرایندهایی که باید به واسطه منبعی خارجی مانند یک شتابگر انجام گیرند. این به آن معنی است که سطح ایمنی این نیروگاه ها نسبت به نیروگاه های اتمی معمولی بسیار بالاتر است. در صورتی که شتابگر از کار بیافتند، واکنشهای هسته ای نیز متوقف می شوند.

دانشمندانی که در حال ساخت و تکمیل شتابگر EMMA هستند، در نظر دارند پس از آن ساخت شتابگر دیگری را نیز آغاز کنند که کاربرد پزشکی خواهد داشت و به صورت ویژه برای درمان سرطان به کار گرفته خواهد شد. در حال حاضر در برخی از بیمارستانهای جهان، پرتودرمانی پروتونی به دلیل دقت هدف گیری بالاتر و آسیب رسانی محدودتر به نسوج اطراف بافت سرطانی جایگزین پرتودرمانی ایکس شده است.

بر اساس گزارش دیلی میل، این شتابگر دارای قدرتی بالاتر از EMMA خواهد بود و می تواند طیف گسترده ای از تومورهای سرطانی که دسترسی به آنها از طریق پرتو ایکس دشوار است را مورد هدف قرار دهد.