سوخت هسته‌ای جدیدی برای پایگاه‌های آینده ماه ساخته می‌شود

دانشمندان «دانشگاه بنگور» در ولز طبق قراردادی که با آژانس فضایی بریتانیا امضا کرده‌اند، درحال توسعه سوخت هسته‌ای جدیدی برای رآکتورهای کوچک «رولز رویس» (Rolls-Royce) هستند که توان موردنیاز پایگاه‌های فضایی آینده ماه را تأمین می‌کند.

درحال‌حاضر کشورهای سراسر جهان تلاش می‌کنند تا به قدرت اصلی حوزه هوافضا در قرن بیست‌و‌یکم تبدیل شوند و فضاپیماهای خود را روی ماه مستقر کنند. درهمین‌حال، ناسا نیز تلاش می‌کند تا وعده خود مبنی بر ایجاد بستر حضور دائمی انسان در سطح ماه را عملی کند.

بااین‌حال، یکی از موانع اصلی مأموریت‌های طولانی‌مدت در ماه، شبی است که در زمین ۱۴ روز طول می‌کشد. در طول شبانه‌روز ماه، دما از ۱۲۰ درجه سانتیگراد در روز به منفی ۱۳۰ درجه سانتیگراد در شب کاهش پیدا می‌کند. با وجود این ترکیب سرمای یخبندان و تاریکی، دانشمندان اشاره کرده‌اند که برای بقای ماشین‌ها و پایگاه‌های فضایی باید از سیستم‌های انرژی هسته‌ای استفاده شود.

رآکتورهای هسته‌ای که در این فرایند استفاده می‌شود، رآکتورهای بسیار کوچکی هستند که در کارخانه‌ها ساخته می‌شوند و از سوخت ذرات ایزوتروپیک ساختاری TRi (TRISO) استفاده می‌کنند. این رآکتورها مانند رآکتورهای مرسوم، به میله‌های سوخت متکی نیستند.

سوخت هسته‌ای جدید دانشمندان بنگور

TRISO سوختی از نوع سوخت رآکتورهای بستر گلوله‌ای است که در آن میله‌های سوخت با گوی‌های سوختی به‌اندازه توپ بیلیارد جایگزین می‌شود. تفاوت این سوخت TRISO جدید در این است که توپ‌ها به‌اندازه دانه‌های خشخاش کوچک می‌شوند. این ذرات سوخت که با فرایند چاپ سه‌بعدی ایجاد شده‌اند، از اورانیوم، کربن و اکسیژن غنی‌شده ساخته شده‌اند و یک هسته اورانیوم در داخل لایه‌های کربن و سرامیک آن مهروموم شده است.

برخلاف میله‌های سوخت، این ذرات بسیار قوی هستند و دمای بسیار زیادی را تحمل می‌کنند. همچنین در برابر آسیب ناشی از تابش نوترون، خوردگی و اکسیداسیون مقاوم هستند.

سوخت TRISO دانشگاه بنگور برای رآکتورهای ماهی کاربرد دارد که توسط Rolls-Royce و شرکت‌های دیگر در دست تولید قرار دارند. همچنین از آن می‌توان برای سیستم‌های پیشران هسته‌ای آینده نیز استفاده کرد.

«سیمون میدلبرگ»، مدیر مشترک مؤسسه آینده هسته‌ای در دانشگاه بنگور می‌گوید:

«در ماه و سیاره‌هایی که روز و شب دارند، دیگر نمی‌توانیم به انرژی خورشیدی تکیه کنیم و بنابراین باید سیستم‌هایی مانند میکرو-رآکتور را برای حفظ حیات طراحی کنیم. انرژی هسته‌ای درحال‌حاضر تنها راهی است که می‌تواند توان موردنیاز سفرهای فضایی طولانی را فراهم کند. سوخت موردنیاز این کار باید بسیار قوی باشد و در برابر نیروی پرتاب دوام بیاورد و برای چندین سال قابل اعتماد باشد.»

آخرین و جدیدترین اخبار سیاسی ، اقتصادی ، اجتماعی ، کارگری ، ورزشی، حوادث و سلامتی ، استان اصفهان و ایران را در وب سایت اصفهانیا دنبال کنید