في أعقاب فوكوشيما: محطات الطاقة النووية العائمة، قادرة على تحمل أمواج تسونامي

سيتم تصميم محطات الطاقة، المصممة على غرار منصات حفر النفط، بحيث يتم تبريد مفاعلها النووي تلقائيًا بواسطة مياه البحر المحيطة في حالة وقوع كارثة. بهذه الطريقة، سيتم تجنب ذوبان قضبان الوقود أو تسرب المواد المشعة

عندما ضرب زلزال وتسونامي مجمع محطة دايتشي للطاقة النووية في فوكوشيما في عام 2011، لم يكن الزلزال ولا الفيضانات هي التي تسببت في التلوث. وكانت الآثار الجانبية، ولا سيما نقص تبريد قلب المفاعل بسبب انقطاع الكهرباء في المحطة، هي التي تسببت في الضرر.

قام علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بتطوير تصميم جديد لمحطات الطاقة المبنية على منصات عائمة. ويتم بناء المحطات على نموذج منصات حفر النفط لمنع حدوث مثل هذه الظواهر مستقبلا، وسيتم تصميم محطات الطاقة العائمة بحيث يتم تبريدها تلقائيا بواسطة مياه البحر التي تحيط بها في حالة حدوث أسوأ السيناريوهات. ، بحيث يتم تجنب ذوبان قضبان الوقود، أو تسرب المواد المشعة.

تم تقديم التصميم هذا الأسبوع في ندوة تناولت المفاعلات النووية المعيارية نظمتها الجمعية الأمريكية للهندسة الميكانيكية، من قبل البروفيسور جاكوبو بونجيورنو ومايكل جولاي ونيل تودرز من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالتعاون مع شركاء من جامعة ويسكونسن ومؤسسة شيكاغو بريدجز آند آيرون. شركة متخصصة في تصنيع محطات الطاقة النووية ومنصاتها لمختلف الاحتياجات.
ويوضح بونجيورنو أن محطات الطاقة هذه يمكن بناؤها في أحواض بناء السفن، وتطفو باتجاه وجهتها على بعد 7 إلى 10 كيلومترات من الساحل، حيث سيتم تثبيتها في قاع البحر وتوصيلها بالأرض بواسطة كابل نقل كهربائي تحت الماء. تستخدم الفكرة تقنيتين: المفاعلات النووية التي تستخدم الماء الخفيف وأجهزة حفر النفط والغاز. وقال بونجيورنو، الأستاذ في قسم الهندسة والعلوم النووية (NSE) في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، إن النظام مصمم لتحمل الحد الأدنى من المخاطر التكنولوجية.

"على الرغم من أن فكرة المفاعل النووي العائم ليست جديدة، على سبيل المثال تقوم روسيا حاليًا ببناء مثل هذا المفاعل على بارجة بالقرب من أحد سواحلها، إلا أن أيًا منها لا يقع بعيدًا عن الساحل حتى تتمكن من "الركوب" على موجات تسونامي. تصميمنا أكثر أمانًا من أي تصميم آخر." قال بونجيورنو.

وعثر على منصة على بعد بضعة كيلومترات من الساحل، في منطقة يصل عمق البحر فيها إلى نحو مائة متر، لتفادي تأثير حركة تسونامي. ولن تؤثر عليه الزلازل إطلاقاً. في غضون ذلك، فإن المشكلة الرئيسية لتشغيل محطات الطاقة النووية من النوع الشائع اليوم في ظروف الطوارئ - ارتفاع درجة الحرارة وخطر الذوبان، كما حدث في فوكوشيما وتشرنوبيل وجزيرة ثري مايل، ستكون مستحيلة في البحر، كما قال بونجيورنو: " وسيكون قريبًا جدًا من البحر المفتوح، وهو بمثابة مصدر حرارة لا نهائي، بحيث يمكن تبريده بشكل سلبي دون تدخل. سيكون الخزان الذي يحتوي على المفاعل تحت الماء في أي حال.

يعدد Bongiorno العديد من المزايا. على سبيل المثال، أصبح من الصعب والمكلف اليوم العثور على مواقع مناسبة لإنشاء محطات الطاقة النووية. ويجب أن تكون قريبة من نهر أو بحيرة أو بحر لغرض توفير مياه التبريد، ولكن المناطق العقارية على الشواطئ مطلوبة بشكل كبير. وفي المقابل، فإن المواقع الموجودة في البحر، والتي تكون بعيدة عن الأنظار من الساحل، يمكن أن تكون قريبة من المراكز السكانية التي سيتم تزويدها بالكهرباء. وقال بونجيورنو: "المحيط عقار رخيص".

بالإضافة إلى ذلك، في نهاية عمر المحطة، سيكون من الممكن نقل المواد النووية المتبقية إلى موقع مركزي من النوع الذي يتم فيه تخزين المفاعلات النووية لحاملات الطائرات والغواصات النووية بشكل آمن اليوم.

ووفقا له، ليس هناك حد لحجم محطات توليد الطاقة من هذا النوع، فهي يمكن أن تنتج من 50 ميغاواط إلى ألف ميغاواط، مثل المنشآت الكبيرة اليوم. وستلبي المحطة أيضًا جميع المعايير المطلوبة للمحطات الأرضية. ويضيف بونجيورنو أن السوق الرئيسي لمثل هذه المحطات سيكون في آسيا، حيث يتزايد الطلب على مصادر الطاقة، لكنها في المقابل معرضة لموجات تسونامي.