المفاعلات المولدة السريعة
- يعتمــد هــذا النــوع فــى بدايــة تشــغيله علــى اليورانيــوم كوقــود ثــم يحــل محلــه تــدريجيا البلوتونيــوم المتكــون فــى المفاعــل أثنــاء التشــغيل حتــى يكــون الوقــود النهــائى للمفاعــل هــو البلوتونيـوم فقـط مـع اليورانيـوم الطبيعـى
- يحـاط قلـب المفاعـل فـى هـذا النـوع مـن المفـاعلات بغلاف مـن اليورانيـوم الطبيعـى أو المسـتنفذ (الـذى سـبق اسـتخدامه فـى تشـغيل مفـاعلات أيضا أخرى).
- ترجع أهمية استخدام اليورانيـوم الطبيعـى أو المسـتنفذ إلـى قدرتـه المميـزة علـى توليـد البلوتونيوم ، وبالتالى توفير وقود إضافى أثناء التشـغيل وتعـويض احتـراق الوقـود الأصـلى ومـن هنا جاءت تسـمية هـذه المفـاعلات بالمفـاعلات المولـدة .
- تعتمد هذه المفـاعلات فـى توليد الطاقة على الانشطار النووى بواسطة النيوترونات المنطلقة عند سـرعات عاليـة، فإنهـا لا تحتاج إلى استخدام المهدئ مثل المفاعلات الحرارية السابق ذكرها.
- ومن أهم مزايا هذا النوع من المفاعلات أنه يستخدم الوقود بكفاءة تزيد حـوالى ٦٠ مـرة عن الأنواع الأخرى ، وبالتالى فإن استخدامها يساعد على ترشيد استخدام الوقود النووى ويقلل مـن معـدل اسـتهلاك الاحتيـاطى العـالمى مـن اليورانيـوم.
- ومـن أهـم أنـواع المفـاعلات السـريعة المولدة هى المفاعلات السريعة المبردة بالمعدن المنصهر.
- وفي المفاعـل السـريع المبـرد بالمعـدن المنصــهر يكـــون الوقـود خلـيط مـــن أكاســـيد البلوتونيوم واليورانيوم مصنعه على شكل أعمدة موضوعة فى أغلفة من الصـلب الـذى لا يصـدأ وتجمع قضبان الوقـود معـاً لتكـون حزمـة الوقـود ذات الشـكل السداسـى.
لماذا يستخدم الصوديوم كمبرد في هذا النوع من المفاعلات؟
- يسـتخدم الصـوديوم المنصهر كمبـرد ، وذلـك للأسباب التالية:
(1) الصوديوم لـه مقـدرة عاليـة علـى توصـيل الحـرارة.
(2) يقوم الصوديوم بامتصاص ضعيف جدا من النيوترونات وهي خاصة مرغوبة لتأمين تدفق نيوتروني مرتفع - تسمح درجة غليان الصوديوم العالية أن يتم عمل المفاعل في ضغوط طبيعية.
(3) يحفـظ الصـوديوم تحـت الضغط العادى ، وذلـك لأنـه لا يغلـى فـى درجـات الحـرارة العاليـة التـى يصـل إليهـا قلـب المفاعـل (حوالى ٦٥٠ درجة مئوية).
- لمنع احتمال تلامس الصوديوم المشع مع الماء فإنـه يمـرر إلـى دائرة تبريد ثانية تبرد عادة بالصوديوم الذى يتجه إلى مولد البخار لتوليد البخار.
فكرة عمل الصوديوم كمبرد
يمكن استخدام الصوديوم المعدني السائل كمبرد وحيد يحمل الحرارة من قلب المفاعل حيث يحتوي الصوديوم على نظير واحد ثابت (صوديوم 23) حيث ان الصوديوم 23 يقوم بامتصاص ضعيف جدا من النيوترونات فعندما تمتص النيوترون فإنها تنتج الصوديوم 24 الذي يبلغ عمر نصفه 15 ساعة ويتحلل إلى المغنيسيوم 24
عيوب أستخدام الصوديوم كمبرد
(1) التفاعل الكيميائي للصوديوم الذي يتطلب احتياطات خاصة لمنع الحرائق.
(2) يتفاعل بعنف مع الماء محرراً هيدروجيناً متفجراً.
(3) الصوديوم المنصهر يحترق بسهولة في الهواء.
(4) خلال عمل المفاعل، تتشكل كمية صغيرة من الصوديوم- 24 نتيجة للتنشيط النيوتروني الذي يحدث داخل المفاعل، وهو ما يجعل سائل التبريد نَشِطاً إشعاعياً.
حوادث خاصة بسبب استخدام الصوديوم كمبرد فى المفاعلات النووية
بعد مرور أربعة أشهر فقط من بدء مفاعل مونجو في توليد الكهرباء في أغسطس/ آب ١٩٩٥فى اليابان ، تسبب تسرب الصوديوم في نظام التبريد في نشوب حريق، فتم إغلاق المفاعل، ولم يتم تشغيله مجدداً حتى عام ٢٠١٠
رابط الخبر : وقف تشغيل مفاعل (مونجو) النووي سريع التوليد