عکس، یک شیشه کوچک از نمک های فلوراید ، شامل تترا فلوراید اورانیوم ، به صورت یک جامد آبی و یک مایع ذوب شده را نشان می دهد.
ترکیبی متشکل از نمک های مختلف (از جمله تترافلوراید اورانیوم) نشان داده شده به صورت یک جامد در سمت چپ و یک مایع در سمت راست ، یک نمونه از ترکیباتی است که می تواند در یک راکتور نمک مذاب استفاده شود.
اعتبار: ORNL / US DOE
ترولس شنفلد می تواند مسیر خود به عقب به سال 2009 را برای تبدیل شدن به یک کارآفرین انرژی هسته ای ردیابی کند، هنگامی که او و سایر فیزیکدانان جوان در انستیتوی نیلز بور در کپنهاگ ، شروع به جمع شدن ، برای یک گردهمایی گاه به گاه "نوشابه و انرژی هسته ای" کردند.
بخش "هسته ای" این گرد هم آیی معمولاً یک جلسه محاوره و مرور در مورد گزینه های آنها برای مبارزه با دو تا از بزرگترین مشکلات بشریت بود: فقر جهانی و تغییرات آب و هوایی. شنفلد می گوید: "اگر می خواهید کشورهای فقیر ثروتمندتر شوند ، به منبع انرژی ارزان و فراوانی نیاز دارید." "اما اگر می خواهید از بیرون آمدن دی اکسید کربن اضافی که برای سرخ کردن این سیاره کافی است خودداری کنید ، باید این انرژی را بدون استفاده از زغال سنگ و گاز تأمین کنید."
برای شنفلد و دیگران واضح به نظر می رسید که جایگزین های استاندارد واقعاً کافی نیستند. باد و انرژی خورشیدی به خودی خود نمی توانند انرژی تقریباً کافی را ارائه دهند ، نه با میلیاردها مردم فقیر که تلاش می کنند به طبقه متوسط جهانی بپیوندند. با این حال ، راکتورهای هسته ای مرسوم - که در اصل می توانند این نیاز را برآورده سازند - برای بسیاری از مردم بسیار گران قیمت ، بالقوه خطرناک و منفور بودند. و اگر کسی به یادآوری دلیل نیاز داشت ، ذوب فاجعه بار در کارخانه فوکوشیما دایچی ژاپن در مارس 2011 یادآوری می شد تا آن دلیل را تهیه کند.
از سوی دیگر ، به گفته شنفلد ، جامعه جهانی مهندسی هسته ای در موضوع طراحی راکتورهای غیر متعارف - فن آوری هایی که 40 یا 50 سال پیش از آن کنار گذاشته شده بودند - داشت از میدان فعالیت اخراج می شد ، در حالی که آنها ممکن است مشکلات بسیار کمتری نسبت به راکتورهای موجود داشته باشند. و گروه نوشابه و انرژی هسته ای دریافتند که یکی از این طرح ها ، رآکتور نمک مذاب ، دارای سادگی ، ظرافت و به خوبی مرموز بودن است که به خصوص جذابیت داشت.
راکتورهای نمک مذاب ممکن است عیناً انرژی هسته ای را به سبزترین منبع انرژی کره زمین تبدیل کنند.
شنفلد می گوید تکه مرموز این عبارت کلمه "مذاب" بود: هر طراحی راکتور دیگری در طول تاریخ از سوختی استفاده کرده است که جامد است نه مایع. این چیز اساساً یک دیگ از سوپ هسته ای داغ بود. این دستورالعمل برای گرفتن مخلوطی از نمک ها - ترکیباتی که مولکولهای آنها به صورت الکترواستاتیکی با هم نگاه داشته می شوند ، نحوه‌ای که یون های سدیم و کلرید در نمک طعام قرار می گیرند - و گرم کردن آنها تا زمانی است که ذوب شوند. این یک مایع شفاف و داغ به شما می دهد که تقریباً به قوام آب است. سپس شما نمکی مانند تترافلوئورید اورانیوم را در آن هم می زنید ، که ته رنگ سبز زیبایی ایجاد می کند، و اجازه می دهید که اورانیوم ، دقیقاً در همانجا در ذوب ، متحمل شکافت هسته ای شود - واکنشی که نه تنها نمک ها را خوب و داغ نگه می دارد ، بلکه می تواند به یک شهر یا دو شهر برق برساند.
عجیب یا غیر عجیب ، فناوری نمک مذاب پایدار بود. آزمایشگاه ملی اوک ریج در تنسی در دهه 1960 با موفقیت یک رآکتور نمایشی اثباتی را اجرا کرده بود. و نکته دیگری که گروه نوشابه و انرژی هسته ای متوجه شدند این بود که ماهیت مایع سوخت به این معنا بود که آنها می توانستند به صورت بالقوه رآکتورهای نمک مذابی بسازند که برای خرید توسط کشورهای فقیر به اندازه کافی ارزان باشد، به اندازه کافی جمع و جور برای تحویل در یک کامیون مسطح باشد، به اندازه کافی سبز باشد که ذخایر هسته ای موجود در زباله های هسته ای را به جای تولید بیشتر آنها بسوزاند - و به اندازه کافی ایمن برای قرار دادن در شهرها و کارخانه ها باشد. راکتورهای نمک مذاب ممکن است عیناً انرژی هسته ای را به سبزترین منبع انرژی کره زمین تبدیل کنند. این به این دلیل است که ذوب شدگی هایی به سبک فوکوشیما از نظر فیزیکی در مخلوطی که قبلاً ذوب شده باشد غیرممکن است. باز هم بهتر، این رآکتورها مقاوم در برابر تکثیر است، زیرا محتواهای داغ و مایع آنها برای کشورها یا تروریست های سرکش برای دزدیدن آنها برای تهیه سلاح های هسته ای بسیار سخت است.
دیوانه؟ شنفلد می گوید: "ما باید امتحان می کردیم." بنابراین در سال 2014 او و همکارانش Seaborg Technologies را راه اندازی کردند ، یک استارت آپ مستقر در کپنهاگ به افتخار مرحوم گلن سیبورگ ، کهنه کار پروژه منهتن که به پیشگامی در استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای کمک کرد. با شنفلد به عنوان مدیر ارشد اجرایی ، آنها شروع کردند دید خود را معطوف کنند به یک راکتور نمک مذاب فوق العاده جمع و جور که به طور یکسان بتواند در خدمت جهان توسعه یافته و در حال توسعه باشد.
"این بسیار سخت خواهد بود ، اما به طور قابل توجهی بهتر از غیر ممکن است."
دیگر آنها تنها نبودند: تلاش برای احیای طرحهای هسته ای قدیمی تر در جاهای دیگر زیاد شده بود ، و ده ها نفر از مبتدیان در تلاش بودند تا آنها را تجاری کنند. حداقل نیمی از این استارت آپ ها به طور خاص روی راکتورهای نمک مذاب متمرکز شده بودند ، زیرا به صورت قابل دفاعی آنها تمیزترین و ایمن ترین بودند.
منبع: M. Mitchell Waldrop
ترکیبی متشکل از نمک های مختلف (از جمله تترافلوراید اورانیوم) نشان داده شده به صورت یک جامد در سمت چپ و یک مایع در سمت راست ، یک نمونه از ترکیباتی است که می تواند در یک راکتور نمک مذاب استفاده شود.
اعتبار: ORNL / US DOE
ترولس شنفلد می تواند مسیر خود به عقب به سال 2009 را برای تبدیل شدن به یک کارآفرین انرژی هسته ای ردیابی کند، هنگامی که او و سایر فیزیکدانان جوان در انستیتوی نیلز بور در کپنهاگ ، شروع به جمع شدن ، برای یک گردهمایی گاه به گاه "نوشابه و انرژی هسته ای" کردند.
بخش "هسته ای" این گرد هم آیی معمولاً یک جلسه محاوره و مرور در مورد گزینه های آنها برای مبارزه با دو تا از بزرگترین مشکلات بشریت بود: فقر جهانی و تغییرات آب و هوایی. شنفلد می گوید: "اگر می خواهید کشورهای فقیر ثروتمندتر شوند ، به منبع انرژی ارزان و فراوانی نیاز دارید." "اما اگر می خواهید از بیرون آمدن دی اکسید کربن اضافی که برای سرخ کردن این سیاره کافی است خودداری کنید ، باید این انرژی را بدون استفاده از زغال سنگ و گاز تأمین کنید."
برای شنفلد و دیگران واضح به نظر می رسید که جایگزین های استاندارد واقعاً کافی نیستند. باد و انرژی خورشیدی به خودی خود نمی توانند انرژی تقریباً کافی را ارائه دهند ، نه با میلیاردها مردم فقیر که تلاش می کنند به طبقه متوسط جهانی بپیوندند. با این حال ، راکتورهای هسته ای مرسوم - که در اصل می توانند این نیاز را برآورده سازند - برای بسیاری از مردم بسیار گران قیمت ، بالقوه خطرناک و منفور بودند. و اگر کسی به یادآوری دلیل نیاز داشت ، ذوب فاجعه بار در کارخانه فوکوشیما دایچی ژاپن در مارس 2011 یادآوری می شد تا آن دلیل را تهیه کند.
از سوی دیگر ، به گفته شنفلد ، جامعه جهانی مهندسی هسته ای در موضوع طراحی راکتورهای غیر متعارف - فن آوری هایی که 40 یا 50 سال پیش از آن کنار گذاشته شده بودند - داشت از میدان فعالیت اخراج می شد ، در حالی که آنها ممکن است مشکلات بسیار کمتری نسبت به راکتورهای موجود داشته باشند. و گروه نوشابه و انرژی هسته ای دریافتند که یکی از این طرح ها ، رآکتور نمک مذاب ، دارای سادگی ، ظرافت و به خوبی مرموز بودن است که به خصوص جذابیت داشت.
راکتورهای نمک مذاب ممکن است عیناً انرژی هسته ای را به سبزترین منبع انرژی کره زمین تبدیل کنند.
شنفلد می گوید تکه مرموز این عبارت کلمه "مذاب" بود: هر طراحی راکتور دیگری در طول تاریخ از سوختی استفاده کرده است که جامد است نه مایع. این چیز اساساً یک دیگ از سوپ هسته ای داغ بود. این دستورالعمل برای گرفتن مخلوطی از نمک ها - ترکیباتی که مولکولهای آنها به صورت الکترواستاتیکی با هم نگاه داشته می شوند ، نحوه‌ای که یون های سدیم و کلرید در نمک طعام قرار می گیرند - و گرم کردن آنها تا زمانی است که ذوب شوند. این یک مایع شفاف و داغ به شما می دهد که تقریباً به قوام آب است. سپس شما نمکی مانند تترافلوئورید اورانیوم را در آن هم می زنید ، که ته رنگ سبز زیبایی ایجاد می کند، و اجازه می دهید که اورانیوم ، دقیقاً در همانجا در ذوب ، متحمل شکافت هسته ای شود - واکنشی که نه تنها نمک ها را خوب و داغ نگه می دارد ، بلکه می تواند به یک شهر یا دو شهر برق برساند.
عجیب یا غیر عجیب ، فناوری نمک مذاب پایدار بود. آزمایشگاه ملی اوک ریج در تنسی در دهه 1960 با موفقیت یک رآکتور نمایشی اثباتی را اجرا کرده بود. و نکته دیگری که گروه نوشابه و انرژی هسته ای متوجه شدند این بود که ماهیت مایع سوخت به این معنا بود که آنها می توانستند به صورت بالقوه رآکتورهای نمک مذابی بسازند که برای خرید توسط کشورهای فقیر به اندازه کافی ارزان باشد، به اندازه کافی جمع و جور برای تحویل در یک کامیون مسطح باشد، به اندازه کافی سبز باشد که ذخایر هسته ای موجود در زباله های هسته ای را به جای تولید بیشتر آنها بسوزاند - و به اندازه کافی ایمن برای قرار دادن در شهرها و کارخانه ها باشد. راکتورهای نمک مذاب ممکن است عیناً انرژی هسته ای را به سبزترین منبع انرژی کره زمین تبدیل کنند. این به این دلیل است که ذوب شدگی هایی به سبک فوکوشیما از نظر فیزیکی در مخلوطی که قبلاً ذوب شده باشد غیرممکن است. باز هم بهتر، این رآکتورها مقاوم در برابر تکثیر است، زیرا محتواهای داغ و مایع آنها برای کشورها یا تروریست های سرکش برای دزدیدن آنها برای تهیه سلاح های هسته ای بسیار سخت است.
دیوانه؟ شنفلد می گوید: "ما باید امتحان می کردیم." بنابراین در سال 2014 او و همکارانش Seaborg Technologies را راه اندازی کردند ، یک استارت آپ مستقر در کپنهاگ به افتخار مرحوم گلن سیبورگ ، کهنه کار پروژه منهتن که به پیشگامی در استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای کمک کرد. با شنفلد به عنوان مدیر ارشد اجرایی ، آنها شروع کردند دید خود را معطوف کنند به یک راکتور نمک مذاب فوق العاده جمع و جور که به طور یکسان بتواند در خدمت جهان توسعه یافته و در حال توسعه باشد.
"این بسیار سخت خواهد بود ، اما به طور قابل توجهی بهتر از غیر ممکن است."
دیگر آنها تنها نبودند: تلاش برای احیای طرحهای هسته ای قدیمی تر در جاهای دیگر زیاد شده بود ، و ده ها نفر از مبتدیان در تلاش بودند تا آنها را تجاری کنند. حداقل نیمی از این استارت آپ ها به طور خاص روی راکتورهای نمک مذاب متمرکز شده بودند ، زیرا به صورت قابل دفاعی آنها تمیزترین و ایمن ترین بودند.
منبع: M. Mitchell Waldrop
