وللاحتفال بالذكرى السنوية الخامسة والسبعين لميلاد المفاعلات النووية في ديسمبر الماضي، أعادت معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إعادة تشغيل كومة الذاكرة الجرافيتية التاريخية التي أصبحت أداة جديدة للتعليم والبحث.
في هذه اللحظة الخاصة، قابلنا البروفسور هو جين لينغوين، رئيس مختبر ماساتشوستس للتكنولوجيا النووية وخبير المفاعل النووي، كما شاركت معنا التحديات والفرص الجديدة التي تواجه الطاقة النووية في جميع أنحاء العالم حاليا.
الباحث الرئيسي هو جين تاو لينغوين تحميل قضبان الوقود في قنوات الوقود من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مؤشر الجرافيت كومة
Q: اليوم، أهم صناعة من منظمة العفو الدولية، وكثير من الناس واجب للانضمام ComputerScience، والطاقة النووية هي المناطق التي لا تحظى بشعبية نسبيا، لماذا اخترتم الطاقة النووية، خاصة والأنثى في مجال الطاقة النووية، إذا كان هناك رقم AI، أو؟ وقال إن عصر من أهم التقنيات في مجال الطاقة النووية يلعب دور ما؟
هولينج ون جيا باو: ربما في 1980s، وهذا هو، عندما كان لا يزال في المدرسة الثانوية، وبدأ الشروع في الاهتمام بالطاقة النووية. "الانشطار النووي لإنتاج الطاقة والفحم الكيماوية حرق ملايين المرات، وكان هذا المفهوم فتنت دخول لي. وفي واحدة من النساء حظة العلوم والصناعات الهندسية لا تزال صغيرة، لذلك أنا ممتن جدا لأنني يمكن أن يكون فرصة لدراسة الهندسة النووية في جامعة تسينغهوا في تايوان، وفي عام 1996 في معهد ماساتشوستس للتعلم النووي (MIT) الهندسة وحصلت على شهادة الدكتوراه.
ومنذ الستينيات، اعتبرت الطاقة النووية واحدة من المصادر الموثوقة والصديقة للبيئة لتوليد الطاقة، ومعظم محطات الطاقة النووية العاملة حاليا هي محطات الطاقة النووية مفاعل الماء الخفيف المصممة في 1960s و 1970. لمزيد من تحسين سلامة الطاقة النووية إن الاقتصاد والاقتصاد، وتوسيع مجال التنمية المستقبلية للطاقة النووية، والتصدي لقضايا تغير المناخ العالمية الشديدة الحالية، من الأهمية بمكان تطوير تكنولوجيات المفاعلات النووية الأكثر تقدما وعرضها وتعزيزها.
حاليا، العديد من الابتكارات التكنولوجية يمكن أن تستخدم لتوليد تصاميم المفاعلات، مثل تكنولوجيا التصنيع المتقدمة، وأجهزة الاستشعار عالية الدقة ومجموعة متنوعة من المعدات، فضلا عن الحساب والنمذجة طريقة وأكثر الأمثل. وفي رأيي، والذكاء الاصطناعي ( منظمة العفو الدولية) لديها القدرة على خفض كبير في تكاليف التشغيل للطاقة النووية وتحسين سلامة الطاقة النووية.
س: ما هي التحديات التقنية التي تواجهكم في تقديم مزايا "المفاعلات دون الحرجة" مقارنة بالمفاعلات النووية التقليدية؟
هو جين لينغوين: والوقت اللازم لبناء مفاعل نموذجي طويل جدا، وهذه القضية هي واحدة من التحديات الرئيسية التي تواجه حاليا تطوير مفاعلات نووية جديدة (تبدأ بمعالجة اختيار المواقع وأدوات الترخيص، التي هي حاليا على الأقل عقد من الزمن أو نحو ذلك)، وذلك لتسريع ميت وقد توصل فريقي إلى مفهوم المفاعل دون الحرج الذي يستخدم مفاعل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كمصدر للنيوترونات لقيادة مفاعلات الملح المنصهر دون الحرجة ولا يتطلب أماكن جديدة وتصاريح مفاعل جديدة الأدوات، مما يقلل بشكل كبير من الوقت والتكلفة لبناء نموذج مفاعل جديد.
وعلى الرغم من ذلك بسبب مفاعل المحاكاة دون الحرجة فقط جزءا من قلب المفاعل، ولكن أيضا من وجهة نظر السلطات التنظيمية، ونحن قد تحتاج في نهاية المطاف إلى بناء مظاهرة كاملة من المفاعل النموذج. ومع ذلك، يجب أن يكون المفاعل دون الحرجة قادرة على تقديم معلومات عن تصميم المفاعل الجديد ممكنا من أوائل البيانات الهامة، وبالتالي تمكين المطورين للحصول على التمويل والبناء وثيقة التصديق على مفاعل النموذج بسهولة أكبر.
Q: ؟؟ التنمية المستقبلية للطاقة النووية في المفاعلات التي المنصهر الملح، المفاعلات السريعة وغيرها من مفاعلات الانشطار المتقدمة، أو لها السلامة الكامنة في المفاعلات المنمنمة، أيضا ستة أنواع من مفاعل الاندماج المتقدم أو نوع المفاعل، قد تنظر في أي نوع من أول من يظهر على السطح؟
هولينج ون جيا باو: في المستقبل، تكنولوجيا الطاقة النووية التي سوف نستخدمها تعتمد على الاحتياجات الإقليمية والفعلية المحددة.المفاعلات وحدات صغيرة لديها خصائص السلامة العالية وانخفاض الاستثمار الرأسمالي.المفاعلات الملح المنصهر وغيرها من المفاعلات ارتفاع درجة الحرارة توفر حل دورة وقود جديدة ، والتي هي أكثر اقتصادا بكثير من المفاعلات الموجودة في المياه الخفيفة، والتي تحول النفايات النووية إلى وقود، وبالتالي جعل استخدام موارد اليورانيوم على نحو فعال كمصدر طويل الأجل للطاقة، ولكن كل هذه المفاعلات الجديدة وسوف يتطلب تصميم مزيد من البحث والتطوير من أجل أن تكون وضعت حقا في البناء والاستخدام.
معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مفاعل المفاعل النووي الباب
س: ما هي التحديات التي تواجه حاليا تطوير الطاقة النووية وما هي الاختراقات المثيرة هناك؟
هو جين لينغوين: في رأيي، واحدة من التحديات الكبرى التي تواجه حاليا تطوير التكنولوجيا النووية، هو كيفية الحفاظ على R موثوقة ومستقرة والتمويل D والتعاون الدولي. مثيرة هي أن الولايات المتحدة لديها الآن رأس المال الخاص للاستثمار في تطوير التكنولوجيا النووية، والحكومة قدم أيضا عددا من المبادرات الدعم ذات الصلة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للتعاون الدولي تسريع عملية تطوير الجيل المقبل من تكنولوجيا الطاقة النووية. على سبيل المثال، وصلت TerraPower بيل غيتس وشركة الصين النووية الوطنية على تطوير السفر مفاعل موجة اتفاق والحاضر MIT ويجري تطوير المفاعلات المولدة من الملح بالتعاون مع الأكاديمية الصينية للعلوم، وأعتقد أنها لن تحل في نهاية المطاف إلا من خلال التعاون الدولي، مثل التحديات العالمية لتغير المناخ والتلوث.
ما سبق هو النص الكامل للأستاذ DT يونيو وهو Lingwen هذه المقابلة، وأعتقد أن القراء وMIT البروفيسور هو جين Lingwen المختبرات النووية قيادتها لا تزال غريبة جدا، والاتجاه المستقبلي للثورة الطاقة العالمية هو أيضا موضوع قلق لكثير من الناس. والخبر السار هو وقد وافق البروفيسور هو جين Lingwen DT تلبية لدعوة من الملك، سيحضر قمة التكنولوجيا العالمية الناشئة EmTech الذي عقد في بكين في وقت لاحق من هذا الشهر، ثم أنها سوف تجلب أكثر إثارة التكنولوجيا المتطورة إلى وجهة نظرنا، حتى لا تنزعج!
MIT إعادة تشغيل الجرافيت كومة استعراض كامل
2 ديسمبر 1942 تحت قيادة ملعب ستاغ فيلد لكرة القدم في جامعة شيكاغو، قاد إنريكو فيرمي الفائز بجائزة نوبل الفريق التجريبي لأول مرة في تفاعل نووي مسلسل، كما وضعت البداية الأساس لتطوير القنبلة الذرية الأولى وأول مفاعل للطاقة النووية.
بعد خمسة وسبعين عاما، احتفالا بالكتلة الحرجة الأولى من كومة شيكاغو (كب-1)، أعيد معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إطلاقا كحدث شيكاغو يوم السبت، ومرافق ميت ما دون الحرجة وتطوير المفاعل كب-1، التفاعل النووي كمعلم.
العلوم النووية والهندسية ومختبرات المفاعلات النووية احتفالا بالذكرى السنوية الخامسة والسبعين لردود الفعل النووية لسلسلة البشر الأولى من برنامج كب-1
تم إجراء نفس الجرافيت الصف المفاعل كميت مؤشر الجرافيت ميت في تذكار
لم يكن النصب التذكاري مجرد مجرد نزهة. قام الباحثون بإعادة تشغيل مصنع يسمى كومة غرافيت، التي تأسست في عام 1957، وسوف يستخدمها طلاب معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للتجارب دون الحرجة في السنوات المقبلة.في المستقبل، وسوف تصبح أيضا أداة بحثية فريدة وقيمة.
الجهاز عبارة عن مفاعل كبير على شكل مكعب مصنوع من الجرافيت النقي (مادة الرصاص الرصاص) مع ثقوب لإدخال اليورانيوم.قضبان اليورانيوم الطبيعي لديه جرعة منخفضة جدا من الإشعاع وآمنة للأيدي العارية مباشرة. هذا ما فعله فيرمي وزملاؤه، على الرغم من أن لديهم أيضا قفازات واقية.
بعد عقود من مفاعل تجريبي فيرمي والجامعات الأميركية والمختبرات الوطنية التي بنيت أكثر من 20 مفاعل الغرافيت مماثل لإجراء البحوث الأساسية والتعليم، ولكن مع مرور الوقت، ومعظمهم قد تم التخلص منها. MIT هذا فيرمي المفاعل كومة سوى نصف الحجم، ولكن بنيت بعد أكبر كومة من الجرافيت، ونجا، ولكن تم نسيانها وعدم استخدامه لسنوات عديدة حتى كان العام الماضي فقط MIT النووية للعلوم والهندسة، مايكل سكوت (مايكل أستاذ قصير "إعادة اكتشاف".
في 2 ديسمبر، قدم البروفيسور سميث تاريخ كومة الذاكرة الجرافيت إلى 45 ضيفا في مختبر المفاعل النووي معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
وقد فوجئ كورد سميث، أستاذ العلوم والهندسة النووية، لمعرفة أن الجهاز كان لا يزال سليما، مع حماية لوحة معدنية على سطحه التي تبدو وكأنها مجلس الوزراء تخزين المهجورة ومرت من قبل المعلمين والطلاب ليس على علم بوجودها. سميث وزملاؤه في قسم العلوم والهندسة النووية، فضلا عن مدير مختبر المفاعل النووي ديفيد مونكتون وضعت بسرعة خطة إعادة تشغيل لإحياء التجارب الرائدة المفاعل 75 الذكرى في عام 1957، صمم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا طالب العلوم والهندسة النووية ريتشارد كناب نظام المفاعل في أطروحة البكالوريوس.
في الوقت الحاضر، تم تنظيف 30 طنا من الجرافيت و 2.5 طن من اليورانيوم وتنظيفها بالكامل، وتم أيضا تحميل آخر قطعة من اليورانيوم في 2 ديسمبر. دعا هذا الحفل 45 معلما وطلابا وضيوفا لمشاهدة الوقت كان الوقت بالضبط هو أن مفاعلات شيكاغو قد اكتملت، عندما كان العدد 45.
ووفقا لسميث، وصناعة النووية مع التحول السريع من مفاعل الغرافيت LWR، HWR والمفاعلات المبردة الصوديوم، مفاعل الغرافيت دون الحرجة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في نهاية المطاف التخلص للتجارب مع نظام الجرافيت غير المرتبطة الصناعة النووية، وهذه الأجهزة هي ل الغرافيت (أو الماء)، ومشرف، يتم تقليل سرعة إشعاع النيوترون المنبعثة في المليون من الأصلي. ثم، تفاعل النيوترونات مع ذرات اليورانيوم الأخرى وتشكل سلسلة من ردود الفعل مكتفية ذاتيا، أي النيوترون يتم الافراج ذرات اليورانيوم من خلال ضرب المزيد من النيوترونات، وتشكيل سلسلة جديدة من النيوترونات الاصطدام. CP-1 أمر بالغ الأهمية. من قضبان التحكم مصنوعة من قضبان التحكم الكادميوم المكونات يمكن أن تمتص النيوترونات وتوقفت رد الفعل.
يقف أمام أكوام من مؤشر الجرافيت كوردس سميث وميخا غيل مفاعل الغرافيت كما تدريس الطلاب وأداة بحث
اليوم، جيل جديد من المفاعلات النووية لديهم الكثير من التصاميم المتطورة، بما في ذلك نظام التبريد السلبي واستبدال الوقود غير وقفة والتصميم. هذه التصاميم يبدأ مرة أخرى باستخدام الجرافيت، وبالتالي فإن المفاعل مرة أخرى تصبح أداة بحث مفيدة. انها تسمح للطلاب للتعامل شخصيا مع الوقود النووي، يمكن أن تأتي بسهولة أكبر في اتصال مع المفاعل، وإن كانت هناك MIT مفاعل الابحاث في السلطة الكاملة، ولكن يكاد يكون من العملية على مدار السنة وتوليد التجارب الطاقة 6MW على مفاعل الابحاث يمكن دراستها الجديدة الكسوة قضيب وقود أو معدات الرصد، ولكن في التجربة مرة واحدة فقط.
وفقا ل سميث، سوف يكون الطلاب قادرين على تثبيت وتشغيل التجارب والحصول على نتائج في غضون ساعات قليلة أو أيام على كومة مؤشر الجرافيت.ومن المتوقع أن إثارة اهتمام الطلاب وأن تكون في طليعة مفاعالت بحوث معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إعداد تجربة الجنس.
وقال سميث: "في السنوات الماضية، تم استخدام الجرافيت كمفاعل مفاعل لعدة مرات، ولكن الآن نحن نولد من جديد". حتى اليوم، كيف النيوترونات الصادرة عن ردود الفعل النووية مبعثر من خلال بنية الكريستال من الجرافيت، لا يزال لديه قيمة بحثية مهمة. وقال سميث أنه في الآونة الأخيرة تم اقتراح نموذج مادي جديد لوصف هذه التفاعلات ونأمل أن استخدام كومة الجرافيت لتصميم التجارب للتحقق من صحة هذه النماذج النظرية الجديدة.
ويعتقد سميث أنه بالإضافة إلى المساعدة في دراسة أنواع جديدة من المفاعلات والوقود والكسوة، ومفاعلات الجرافيت ومفاعلات بحوث معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ستكون أيضا أدوات تعليمية قيمة لطلاب الهندسة النووية ". نميل إلى أن تكون جيدة في تطوير الطلاب الذين يحسبون الخوارزميات والنماذج، ولكن يمكنك أن تعتقد محاكاة الخاص بك هو الكمال إذا كنت لا يمكن مقارنة الحسابات الخاصة بك ". ومع ذلك، في العالم الحقيقي، والقياسات الفعلية لا تناسب عادة التوقعات تماما، مع العلم أن هذه الاختلافات تساعد لتعزيز النموذج النظري.