بدء التشغيل التجريبي لأول مفاعل نيوتروني مبرد بالرصاص في العالم

تتطلع الحكومة المصرية إلى متابعة بدء التشغيل التجريبي لوحدة تصنيع/إعادة تصنيع الوقود النووي لمفاعل النيوترونات السريع المبتكر BREST-OD-300 في مدينة سيفيرسك، بمنطقة تومسك، غرب سيبيريا الروسية، لتحقيق أول إنجاز رئيسي في تطوير نظام الطاقة النووية من الجيل الرابع، قبل الوصول إلى المراحل النهائية من مشروع محطة الضبعة النووية الذي ينتمي إلى الجيل الثالث، لمعرفة كيفية الاستفادة منها.

وهذه هي المنشأة الأولى من بين ثلاث منشآت فريدة ضمن مجمع الطاقة النووية التجريبي للجيل الرابع (PDEC)، الذي يتم بناؤه باعتباره جزءاً من المشروع الاستراتيجي "بريوريف - الاختراق" في موقع مجمع الكيمياء السيبيري، وهو مؤسسة تابعة لقسم الوقود في روساتوم، التي تتولى مشروع الضبعة في مصر.

وتمكنت المنشأة المتطورة والمؤتمتة بالكامل بالفعل من إنتاج أولى حزم الوقود النموذجية لتصميم قلب مفاعل BREST-OD-300 (الاختصار الروسي لمفاعل سريع مبرد بالرصاص بقوة 300 ميغاواط لأغراض عرضية للتجربة الأولية)، باستخدام كريات وقود من نيتريد اليورانيوم المستنفد. كذلك خضعت جميع مواقع الإنتاج في المنشأة الجديدة لاختبارات شاملة.

وتتألف منشأة تصنيع الوقود من أربعة مواقع إنتاج: التخليق الكربوحراري لنيتريدات اليورانيوم والبلوتونيوم المختلطة، وتصنيع كريات الوقود، وتصنيع عناصر الوقود، وتجميع حزم الوقود الكاملة. وسيصل عدد الموظفين في المنشأة إلى 250 شخصًا. وفي الوقت الحالي، يتعلم مشغلو المنشأة التكنولوجيا ويكتسبون خبرة في تصنيع حزم الوقود، باستخدام مصفوفة وقود اليورانيوم المستنفد، بما يتوافق مع ترخيص الهيئة التنظيمية النووية والصناعية الروسية "روستشنادزور".

وبعد موافقة الهيئة على التعامل مع البلوتونيوم، سيتمكن المهندسون السيبيريون من بدء إنتاج المنتج المستهدف، وقود نيتريد اليورانيوم-البلوتونيوم الكثيف المختلط (MNUP)، ما سيُمكّن من تطبيق جميع مزايا وقود الجيل الرابع الروسي، وتقنيات المفاعل، والتقنيات الكيميائية الإشعاعية.

اقتصاد عربي

التحديثات الحية

كلفتها 30 مليار دولار.. بوتين يشارك السيسي في صبّ خرسانة محطة الضبعة

ويشار إلى أن علماء روساتوم قد طوّروا تقنية فريدة لتصنيع وقود نيتريد اليورانيوم-البلوتونيوم في روسيا، كذلك جرى اختبار التجميعات التجريبية بعناصر وقود MNUP بنجاح في مفاعل الأبحاث السريع BOR-60، وكذلك في المفاعل التجاري BN-600 في محطة بيلويارسك النووية. وأتاحت نتائج هذه الاختبارات والعمليات الحصول على البيانات المطلوبة للتحقق من تحميل الوقود الأولي للمفاعل، بما في ذلك مستوى استهلاك الوقود النووي الكافي في هذه المرحلة.

ويتضمن مجمع الطاقة التجريبي ثلاث منشآت مترابطة فريدة: وحدة تصنيع/إعادة تصنيع وقود نيتريد اليورانيوم-البلوتونيوم الكثيف، ومحطة طاقة نووية بمفاعل مبتكر سريع التبريد بالرصاص BREST-OD-300، ووحدة لإعادة معالجة الوقود المشع. ولأول مرة على المستوى العالمي، ستُبنى محطة طاقة نووية بمفاعل سريع ونظام دورة وقود نووي مغلقة وثابتة في موقع واحد.

وبعد إعادة المعالجة، سيُرسَل الوقود المشع لإعادة تصنيعه، ما يجعل هذا النظام شبه مستقل تمامًا عن الإمدادات الخارجية من موارد الطاقة. من جانبه، قال أليكسي ليخاتشوف، الرئيس التنفيذي لمؤسسة روساتوم الحكومية: "تمتلك روساتوم حاليًا التطور الأبعد في العالم في تطوير تقنيات الجيل الرابع النووية. ووفقًا لتصنيف الوكالة الدولية للطاقة الذرية، فإن هذا يعني كفاءة أعلى في استخدام المواد الخام للوقود، ومعايير أمان متزايدة لتشغيل المحطات النووية، بالإضافة إلى تقليل كبير في حجم النفايات النووية".

وأضاف أن هذه المبادئ تتوافق تمامًا مع الحلول التكنولوجية المعتمدة في مجمع الطاقة النووية التجريبي، مثل الوقود المصنوع من اليورانيوم والبلوتونيوم المستنفدين، ومنشأة مفاعل BREST القائمة على مبادئ الأمان الطبيعي، وأحدث التقنيات الكيميائية الإشعاعية لإعادة معالجة الوقود المشع.

مواقع التصنيع الإضافية

ولتوفير التصنيع النهائي للوقود في موقع مجمع الطاقة النووية التجريبي للجيل الرابع في سيفيرسك، أُنشئت مواقع إنتاج جديدة في عدة مؤسسات تابعة لقسم الوقود في روساتوم. وعلى وجه الخصوص، طُوِّر تصنيع مكونات معدنية مختلفة لحزم الوقود الخاصة بالتحميل الأولي، وكذلك للنماذج الأولية للمفاعل في مصنع تشيبيتسك الميكانيكي في غلازوف (جمهورية أودمورتيا)، ومصنع الماكينات إليماش في إليكتروستال (منطقة موسكو)، ومصنع تركيزات الكيمياء في نوفوسيبيرسك (غرب سيبيريا).

وسيكون مفاعل BREST-OD-300 أول مفاعل في العالم يبرد بالرصاص، حيث يعتمد تصميمه على مبادئ ما يُعرف بالأمان الطبيعي. وستُعزز كفاءة المفاعل أيضًا من خلال استخدام وقود MNUP المبتكر، الذي يتكون بالكامل من المنتجات الثانوية لدورة الوقود النووي – اليورانيوم والبلوتونيوم المستنفدين. 

وسيُمكّن إنتاجه وتشغيله من توسيع قاعدة الموارد لصناعة الطاقة النووية بشكل كبير، وإعادة معالجة تجميعات الوقود المشع لإنتاج وقود جديد بدلاً من تخزينها، وتقليل حجم النفايات النووية ونشاطها الإشعاعي جذرياً. ويشار إلى أن المفاعلات الحرارية للنيوترونات، التي تشكل أساس صناعة الطاقة النووية الحديثة، تعتمد على حوالى 1% فقط من اليورانيوم الطبيعي، بينما يُرسَل 99% المتبقية للتخزين المؤقت أو التخلص منها باعتبارها نفايات مشعة. 

أما المفاعلات السريعة للنيوترونات، فتتمتع بميزة قدرتها على استخدام المنتجات الثانوية لدورة الوقود (ولا سيما البلوتونيوم) لتوليد الطاقة. ووفقًا لتصنيف الوكالة الدولية للطاقة الذرية، تشمل أنظمة الطاقة النووية من الجيل الرابع تقنيات تحقق نتائج، تشمل كفاءة أعلى في استخدام الوقود، وزيادة الأمان، وكفاءة الطاقة، وتقليل الوقود النووي المستهلك.