كيف يعمل مفاعل الملح المنصهر؟

تطلق العناصر المشعة الحرارة أثناء تحللها. وتعتمد محطات الطاقة النووية على هذه العملية لتوليد الكهرباء، وعادة ما تستخدم الماء لضمان استقرار الحرارة. ولكن في حال انقطاع التيار، فإن الماء الذي يحتاج إلى مضخات لكي يتدفق، لا يستطيع دائماً منع حدوث انصهار نووي. غير أن مفاعلات الملح المنصهر والتي تتحكم بالحرارة بواسطة الليثيوم المنصهر وفلوريد البوتاسيوم، مزودة بنظام أمان. فإذا انقطعت الكهرباء، تذوب السدادة، فتتسرب الأملاح عبر مصرف أمان وتتصلب محيطة باليورانيوم، حائلة دون زيادة حرارته فوق الحد المسموح. وبعد عقود من ركود عمليات التطوير، بدأت بلدان عديدة، من الصين إلى الدنمارك، ببناء مفاعلات ملح منصهر جديدة. وإليكم طريقة عملها.

1 وعاء المفاعل

يطفو اليورانيوم في حمام تثبيت من أملاح الفلورايد الذائبة داخل هذا الوعاء. عندما تنشطر الذرات المشعة، يتسبب انشطارها برفع حرارة الوعاء بانتظام إلى 704 درجة مئوية، وهي تساوي تقريباً حرارة الحمم البركانية.

2 المُبادِلات الحرارية الأساسية

تقوم الأنابيب على جهتي وعاء المفاعل بنقل الحرارة إلى الأنابيب الوسيطة المليئة بالأملاح الذائبة النظيفة. يمكن للمادة النقية نقل الطاقة بدون إنتاج أية نفايات مشعة إضافية.

3 مضخات الملح المبرِّدة

تقوم هذه المضخات بدفع الأملاح النظيفة في المبادِلات الحرارية من وعاء المفاعل باتجاه المولد البخاري الموجود في بناء منفصل. وهذا يحصر المواد الخطرة في موقع واحد معزول.

4 المولّد البخاري

تقوم الأملاح فائقة الحرارة بتحويل المياه إلى بخار يدير عنفة لإنتاج الكهرباء. وفي ساعة واحدة، يمكن لمفاعل الملح المنصهر إنتاج 500,000 واط، وهو مقدار كافٍ لتزويد 45 بيتاً في الولايات المتحدة بحاجتها من الكهرباء لسنة كاملة.

5 خزان التصريف

تُرشح أملاح المفاعل الملوثة والغازات المشعة داخل نظام تصريف للنفايات. وتبقى هذه المواد خطرة لمئات السنين فقط، وهي فترة قصيرة بالمقارنة مع مخلفات المفاعلات التقليدية التي تظل خطرة لمئات آلاف السنين.