தொழில்நுட்ப ரீதியாக உருக முடியாத அணுமின் நிலையத்தை சீனா உருவாக்கியது

• ஒரு புதிய சக மதிப்பாய்வு செய்யப்பட்ட காகிதம் உருக முடியாத அணுமின் நிலையத்தின் இரண்டு சோதனைகளை விவரிக்கிறது.

• இன்சுலேட்டட் எரிபொருள் மற்றும் சூடான வாயுவின் அடர்த்தி போன்ற இயற்கையான குணங்களால் நீடித்து நிலைத்திருக்கிறது.

• சீனாவின் HTR-PM அணுஉலை இணைகிறது

  உலகெங்கிலும் திட்டமிடப்பட்ட கூழாங்கல் படுக்கைகள் மற்றும் பிற பாதுகாப்பான வடிவமைப்புகள்.

சீனாவில் உள்ள விஞ்ஞானிகள் இப்போது ஒரு அணு பிளவு மின்நிலையத்தை வடிவமைத்து சோதனை செய்துள்ளனர், அது மின் தடையின் போது கூட தன்னை குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்க முடியும் – அதாவது அணு உருகுதல் எனப்படும் ரன்வே வெப்பம் மற்றும் பேரழிவை முற்றிலும் தவிர்க்கிறது. இது தற்போதுள்ள அணுக்கரு பிளவு ஆலைகளுக்கு மாற்றியமைக்கக்கூடிய வடிவமைப்பு அல்ல, இருப்பினும், இது கூழாங்கல் படுக்கை உலை எனப்படும் புதிய முன்னுதாரணத்தை உள்ளடக்கியது. குழுவின் கண்டுபிடிப்புகள் இப்போது சக மதிப்பாய்வு செய்யப்பட்ட இதழில் தோன்றும் ஜூல்.

பாரம்பரிய அணுக்கரு பிளவு உலைகள் நீர்த்தேக்கத்தில் எரிபொருளை வைத்திருக்கின்றன, பொதுவாக அருகிலுள்ள ஆற்றில் இருந்து திசை திருப்பப்பட்டு மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி உந்தப்படுகின்றன. சூடான அணு எரிபொருள் தண்ணீரை சூடாக்கி, நிறைய நீராவியை உருவாக்குகிறது-எனவே பஞ்சுபோன்ற நீராவி ப்ளூம் கொண்ட சின்னமான அணு கோபுரம் வெளிவருகிறது.

ஆனால் ஆலை அவசரகாலத்தில் சக்தியை இழந்து, காப்பு சக்தியை நம்ப முடியாமல் போனால், எரிபொருளானது தண்ணீரைக் கொதிக்க வைக்கும் இடத்தைத் தாண்டி வெப்பத்தைத் தொடரலாம் (அல்லது அணு உலை அழுத்தப்பட்டால் சூப்பர் ஹீட் நீரைப் பிடிக்கும்). அணு எரிபொருள் அது உருகும் வரை வெப்பமடைகிறது, பின்னர் அதன் கட்டுப்பாட்டை உருக்கி, மீதமுள்ள ஆலை கட்டுமானத்தை தொடர்ந்து மீறுகிறது – அது உண்மையில் கீழ்நோக்கி உருகி, ஆலையை அதனுடன் கீழே கொண்டு செல்கிறது. கொடிய கதிர்வீச்சு மற்றும் இரசாயன மாசுபாடு தொடர்ந்து வருகிறது.

விஞ்ஞானிகள் பல தசாப்தங்களாக பாதுகாப்பான அணுமின் நிலைய வடிவமைப்புகளை நோக்கி உழைத்து வருகின்றனர், ஏனெனில் இது போன்ற அபாயங்கள் தவிர்க்க முடியாததாகத் தெரிகிறது. பலர் செர்னோபில், ஃபுகுஷிமா மற்றும் த்ரீ மைல் தீவுகளை தங்கள் தலைக்கு மேல் எளிதாகப் பெயரிடலாம். இந்தப் பேரழிவுகள் பல தசாப்தங்களாக நூறாயிரக்கணக்கான மனித உயிர்களைப் பலிகொண்டுள்ளன—அவசர நிலைகள் முதல் புற்றுநோய் மற்றும் பிற நோய்களின் நீண்ட வால் வரை. சிடுமூஞ்சித்தனமாக, அவர்கள் மீண்டும் அணுசக்தியை மக்கள் பார்வையில் வைத்துள்ளனர். பசுமை மாற்றத்தின் போது எரிசக்தி துறையில் உள்ள அதிகமான மக்கள் அணுசக்திக்கு குறைந்த சுற்றுச்சூழலுக்கு பாதிப்பை ஏற்படுத்துவதால், அணுசக்திக்கு பாதுகாப்பு தேவை என்பதையும் அவர்கள் அறிவார்கள். மற்றும் படத்தை மேம்படுத்துதல்.

இங்குதான் கூழாங்கல் படுக்கை தாவரங்கள் மற்றும் அவை பயன்படுத்தும் சிறப்பு எரிபொருள் ஆகியவை படத்தில் நுழைகின்றன. சீன ஆராய்ச்சி குழு TRISO எரிபொருளைப் பயன்படுத்துகிறது. எரிபொருளின் இந்த கூழாங்கற்களின் மையத்தில் யுரேனியம் எரிபொருளின் பூசப்பட்ட கர்னல்கள் அமர்ந்திருக்கும், மேலும் வெளிப்புறங்கள் பீங்கான் பூசப்பட்டு மீண்டும் பூசப்படுகின்றன. எரிபொருள் வடிவமைப்பு வணிக மற்றும் பொதுத் துறையில் ஒப்பீட்டளவில் புதியதாக இருந்தாலும், இது உண்மையில் பல தசாப்தங்களாக முன்னோக்கிச் செல்லும் சிறந்த வழியைக் கண்டறிய ஒரு டஜன் அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட சோதனை வடிவமைப்புகளை அணுசக்தி ஆராய்ச்சியாளர்கள் முயற்சி செய்து கொண்டிருந்தது.

“TRISO துகள்கள் 1620C அதிகபட்ச வெப்பநிலையின் கீழ் எரிபொருள் கூறுகளிலிருந்து பிளவு தயாரிப்பு வெளியீட்டைத் தடுக்க முடியும், இதன் மூலம் சராசரி ஆற்றல் அடர்த்தியை தீர்மானிக்கிறது. […] வணிக அழுத்த நீர் உலையின் 1/30 பங்கு,” என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் எழுதினர். மேலும் இந்த குறைந்த அடர்த்தி எரிபொருளால் உருவாகும் வெப்பமானது “இயற்கையாகவே சுற்றுச்சூழலுக்குச் சிதறடிக்கப்படலாம்” என்று அவர்கள் விளக்குகிறார்கள், “வெப்ப கடத்தல், கதிர்வீச்சு மற்றும் இயற்கை வெப்பச்சலனம்.”

சீனாவின் கூழாங்கல் படுக்கை உலை HTR-PM என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது ஷாண்டோங் மாகாணத்தின் கிழக்கு முனைக்கு அருகில் உள்ள ஷிடாவ் பே அணுமின் நிலையத்தில் அமைந்துள்ளது – சீன எதிர்ப்பாளர் கடந்த ஆண்டு தென் கொரியாவிற்கு தனது 186 மைல் ஜெட் ஸ்கை தப்பிக்க முடிந்தது. அணுஉலை 2022 முதல் சேவையில் உள்ளது, மேலும் மொத்த மின் இழப்பிலிருந்து மீள்வதற்கான அதன் திறனைப் பற்றிய இரண்டு முழு சோதனைகளுக்கு உட்பட்டது – ஒன்று ஆகஸ்ட் 2023 மற்றும் ஒன்று 2023 செப்டம்பரில்.

சோதனைகளின் போது, ​​உலை வடிவமைக்கப்பட்டபடி வேலை செய்தது-அதிக வெப்பத்தை சுற்றுப்புற அமைப்பிற்கு மாற்றும் வகையில் சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அதிக வெப்பம் மற்றும் உருகுவதற்குப் பதிலாக, எரிபொருள் அதன் அடுக்கு மற்றும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட வடிவமைப்பால் கட்டளையிடப்பட்ட மிகக் குறைந்த அதிகபட்ச வெப்பநிலையை அடைந்தது. அணு உலையின் உள்ளே, ஹீலியம் வாயு கீழே இருந்து சூடாக்கப்பட்டு மேலே குளிர்ந்ததால் இயற்கையாகவே சுற்றுகிறது. மின்சாரம் இல்லாமல் 3.5 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு அணு உலை அதிகபட்ச வெப்பநிலை 870 டிகிரி செல்சியஸை எட்டியது. சூழலைப் பொறுத்தவரை, 2011 ஃபுகுஷிமா உருகுதல் 2800 ° C ஐ எட்டியது. 870 டிகிரி செல்சியஸ், நம்பமுடியாத அளவிற்கு சூடாக இருக்கும் போது, ​​துருப்பிடிக்காத எஃகு (எந்த தரம்), வார்ப்பிரும்பு அல்லது பித்தளை போன்றவற்றை உருகுவதற்குப் போதாது.

இந்த உலை நகரத்தில் உள்ள ஒரே TRISO விளையாட்டு அல்ல. UIUC வளாகத்தில் TRISO-இயங்கும் மைக்ரோ ரியாக்டரில் ஒத்துழைத்து, அர்பானா சாம்பெய்னில் உள்ள இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் இத்தாலியை தளமாகக் கொண்ட அல்ட்ரா சேஃப் நியூக்ளியர் கார்ப்பரேஷன் ஆகியவையும் இணைந்து செயல்படுகின்றன. ஆனால் சீனாவில் உள்ள திட்டம் 200 மெகாவாட் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது, இது ஒரு நுண் அணு உலைக்கு பதிலாக ஒரு சிறிய உலையை உருவாக்குகிறது (இது சுமார் 20 மெகாவாட் மின்சாரம் வரை மட்டுமே செய்கிறது). அல்ட்ரா சேஃப் அவர்களின் வடிவமைப்பை “பேட்டரி” என்று அழைக்கிறது, ஏனெனில் அதன் முழு, பூட்டப்பட்ட உறை உள்ளது.

2021 ஆம் ஆண்டில், அல்ட்ரா சேஃப் பொறியாளரும் நிறுவனருமான பிரான்செஸ்கோ வென்னேரி கூறினார் பிரபலமான இயக்கவியல் அவரைப் போன்ற டிரிசோ உலைகளின் பூர்வீகம் நிலத்தில் இல்லை-அது அணுசக்தி நீர்மூழ்கிக் கப்பல்களில் உள்ளது. “ஒரு நீர்மூழ்கிக் கப்பல், ஒரு அதிவேக ஸ்போர்ட்ஸ் கார் போன்றது: அது மிக விரைவாக சக்தியில் ஏறி இறங்க வேண்டும்” என்று அவர் கூறினார்.

உண்மையில், கவனமான மற்றும் கடுமையான வடிவமைப்பு உடையக்கூடிய, உருகும்-பாதிக்கப்படக்கூடிய பாரம்பரிய பிளவு உலையை மிகவும் நெகிழ்வான மற்றும் பாதுகாப்பான ஒன்றாக மாற்றும். சக்தி அடர்த்தியில் ஒரு படி குறைவதும், பொருட்களுக்கான சிறந்த அணுகுமுறையும் ஆகும். இந்த விஞ்ஞானிகள் நமது எதிர்காலம் பரிமாற்றத்திற்கு மதிப்புள்ளது என்று நம்புகிறார்கள்.

நீங்களும் விரும்பலாம்