تنها در در ماه دسامبر گذشته سال 2017، جشن 75 سالگرد خود را از راکتور هسته ای پس از تولد. به مناسبت این ماده، MIT راه اندازی مجدد قابل توجهی تاریخی راکتور شاخص گرافیت، شاخص گرافیت پشته تبدیل به یک ابزار جدید برای آموزش و پژوهش.
در این لحظه خاص، ما باید یک مصاحبه اختصاصی با رئیس دانشگاه MIT آزمایشگاه هسته ای، یک متخصص راکتور هسته ای استاد هو Lingwen، او نیز با ما به اشتراک گذاشته چالش ها و فرصت های پیش روی انرژی هسته ای در جهان است.
محقق ارشد Hu Lingwen بارهای سوخت را به کانال های سوخت گرافیتی MIT بارگذاری کرد
س: امروز، داغترین صنعت از AI، بسیاری از مردم موظف به پیوستن ComputerScience، انرژی هسته ای مناطق نسبتا منفور است، چرا شما به انرژی هسته ای را انتخاب کردید، به خصوص به عنوان یک زن در زمینه انرژی هسته ای، اگر AI شکل وجود دارد، یا؟ او گفت که دوران از داغترین فن آوری در زمینه انرژی هسته ای چه نقشی ایفا می کند؟
هولینگ ون: احتمالا در 1980s، است که، زمانی که من هنوز در دبیرستان بود، من از آغاز در انرژی هسته ای آغاز شد. شکافت هسته ای برای تولید انرژی است مواد شیمیایی زغال سنگ رایت میلیون ها بار، این مفهوم مجذوب بود من و در یک حال حاضر زنان وارد علم و صنعت مهندسی هنوز کوچک است، بنابراین من بسیار سپاسگزار است که من می توانم این فرصت را به تحصیل در رشته مهندسی هسته ای در دانشگاه Tsinghua در تایوان هستم، و در سال 1996 در موسسه ماساچوست از یادگیری هسته ای (MIT) مهندسی و دکتری
از قرن 1960s به، انرژی هسته ای به عنوان یکی از انرژی قابل اعتماد و حفاظت از محیط زیست دیده می شود، در حالی که نیروگاه های هسته ای بزرگ تجاری در حال حاضر در عمل در طراحی راکتور آب سبک نیروگاه هسته ای در طول 1960s و 1970s. برای بهبود بیشتر از ایمنی هسته ای و اقتصاد، گسترش فضا برای توسعه آینده انرژی هسته ای، و همچنین مقابله با جهانی مسئله تغییر آب و هوا شدید فعلی، تحقیق و توسعه، نشان می دهد و ترویج فن آوری های پیشرفته تر راکتور هسته ای ضروری است.
در حال حاضر، بسیاری از نوآوری های تکنولوژیک می تواند برای نسل طرح راکتور، مانند تکنولوژی های پیشرفته تولید، سنسور با دقت بالا و انواع تجهیزات، و همچنین روش محاسبه و مدل سازی مورد استفاده قرار میگیرد بهینه شده است. و به نظر من، هوش مصنوعی ( AI) فن آوری به طور قابل توجهی کاهش می یابد هزینه های عملیاتی از زمینه انرژی هسته ای، و بالقوه برای افزایش ایمنی از انرژی هسته ای.
Q: "راکتور بحرانی 'شما در مقایسه مطرح شده به رآکتور هسته ای معمولی مزایای آن چیست، و چه چالش های فنی؟
هولینگ ون: نمونه زمان ساخت راکتور مورد نیاز بیش از حد طولانی است، این مشکل یکی از چالش های عمده ای در حال حاضر رو به توسعه راکتورهای هسته ای جدید (تعداد انتخاب محل شروع و روند صدور مجوز از ابزار، یک فرایند است که در حال حاضر نیاز به حداقل ده سال) است. بنابراین، به منظور سرعت بخشیدن به MIT ساخت یک راکتور کوچک نمک مذاب نمونه، گروه من مفهوم راکتور زیر بحرانی ارائه شده است. در MIT مفاهیم راکتور به عنوان یک مذاب راکتور نمک منبع محور زیر بحرانی نوترون، هیچ سالن های جدید و صدور مجوز راکتور جدید ابزار، که تا حد زیادی می تواند زمان و هزینه های ساخت راکتورهای جدید نمونه را کاهش دهد.
اگر چه، با توجه به شبیه سازی راکتور بحرانی تنها بخشی از هسته راکتور، بلکه از منظر مقامات نظارتی، ما در نهایت ممکن است نیاز به ساخت یک تظاهرات کامل از راکتور نمونه. با این حال، راکتور بحرانی باید قادر به ارائه اطلاعات در طراحی راکتور جدید را عملی می شود اطلاعات اولیه در رابطه با جنسیت توسعه دهندگان را قادر می سازد به راحتی به منابع مالی و ابزارهای تأیید برای ساخت نمونه های اولیه دسترسی پیدا کنند.
س:. توسعه آینده از انرژی هسته ای که در آن راکتور مذاب نمک، راکتورهای سریع و دیگر راکتور شکافت پیشرفته، و یا ایمنی ذاتی راکتورهای کوچک، همچنین شش نوع راکتور همجوشی های پیشرفته و یا نوع راکتور، شما ممکن است چه نوع از نظر اولین کسی که به جلو برود
هو لینگن: آینده، آنچه که ما در واقع استفاده از فن آوری هسته ای را بر روی منطقه خاص و تقاضای واقعی بستگی دارد. SMR امنیتی بالا، ویژگی های سرمایه گذاری کم است. راکتورهای نمک مذاب و دیگر راکتور با درجه حرارت بالا فراهم می کند یک برنامه چرخه سوخت جدید ، حتی بهتر از موجود راکتورهای آب سبک در اقتصاد است. مادر سریع راکتور هسته ای قادر به تبدیل زباله به سوخت، پس از آن استفاده موثر از منابع اورانیوم و به عنوان یک منبع بلند مدت از انرژی است. اما همه این راکتورهای جدید طراحی توسعه و تحقیق بیشتر به منظور نیاز به واقعا در ساخت و ساز و استفاده از درگیر است.
مؤسسه فناوری ماساچوست درب آزمایشگاه راکتور هسته ای
س: توسعه انرژی هسته ای مواجه است چه چالش می کشد، و آنچه دستیابی به موفقیت هیجان انگیز است؟
هو لینگن: به نظر من، یکی از چالش های عمده ای در حال حاضر رو به توسعه فن آوری هسته ای، این است که چگونه برای حفظ قابل اعتماد و پایدار R & بودجه D و همکاری بین المللی است. هیجان انگیز است که ایالات متحده در حال حاضر سرمایه خصوصی برای سرمایه گذاری در توسعه فن آوری هسته ای، و دولت نیز معرفی تعدادی از ابتکارات مربوط پشتیبانی می کند. علاوه بر این، همکاری های بین المللی می تواند به توسعه نسل بعدی فن آوری انرژی هسته ای را تسریع بخشد. به عنوان مثال، TerraPower بیل گیتس و چین شرکت ملی هسته ای در توسعه سفر راکتور موج توافق و حال MIT رسیده در حال همکاری با آکادمی علوم چین به توسعه راکتور نمک مذاب برای چالش های جهانی مانند تغییرات آب و هوایی و آلودگی، به اعتقاد من آنها در نهایت تنها از طریق همکاری بین المللی حل شده است.
فوق متن کامل استاد DT ژوئن و هو Lingwen این مصاحبه این است، به اعتقاد من خوانندگان و استاد MIT هو Lingwen آزمایشگاه هسته ای رهبری او هنوز هم بسیار کنجکاو، و مسیر آینده انقلاب جهانی انرژی است همچنین یک موضوع نگرانی بسیاری از مردم است. خبر خوب این است پروفسور هو Lingwen DT به دعوت شاه باشد، خواهد Emtech به جهانی اجلاس تکنولوژی در حال ظهور در اواخر این ماه در پکن برگزار شد حضور، سپس آن را هیجان انگیز تر برش لبه تکنولوژی به نظر ما را، به طوری باشید!
MIT راه اندازی مجدد گرافیت پشته بررسی کامل
شماره 2 دسامبر 1942، در دانشگاه استگ درست سفید استادیوم فوتبال شیکاگو، برنده جایزه نوبل از En مانند فرمی (انریکو فرمی) رهبری تیم تجربی برای اولین بار یک واکنش زنجیره ای هسته ای کنترل شده - که نشانه ای از دوران هسته ای شروع، بلکه منجر اولین بمب اتمی پایه و اساس است و توسعه راکتور می باشد.
75 سال بعد، به مناسبت گرامیداشت شیکاگو یکی پشته (CP-1) برای اولین بار بحرانی، MIT در روز شنبه به راه اندازی مجدد دستگاه همچنین دارای یک رویداد مهم شیکاگو است. امکانات تجربی بحرانی CP-1 و راکتور تحقیقاتی MIT و همچنین به عنوان یک زنجیره خود کفا واکنش هسته ای به عنوان نقطه عطفی.
علوم هسته ای و آزمایشگاه مهندسی راکتورهای هسته ای و CP-1 75 به جشن سالگرد از اولین انسانی برای رسیدن به واکنش زنجیره ای هسته ای
سوغاتی MIT و شاخص گرافیت پشته همان گرافیت راکتور درجه ساخته شده است
این بنای یادبود نه تنها می تواند از طریق حرکات است. محققان راه اندازی مجدد یک دستگاه به نام شاخص گرافیت پشته، که در سال 1957 تاسیس شد، در چند سال آینده، دانشجویان MIT آن را به انجام آزمایش های زیر بحرانی طراحی شده برای مطالعه آینده راکتورهای جدید استفاده در، آن را نیز یک ابزار تحقیقاتی منحصر به فرد و با ارزش است.
دستگاه گرافیت خالص مکعب بزرگ (مداد مواد هسته) ساخته شده از شمع است، می روم بالای مته سوراخ اورانیوم میله درج. میله های اورانیوم طبیعی در مقادیر بسیار کم از تابش اشعه، آن است که به انتخاب کنید تا به طور مستقیم با دست خالی. 1942 فرمی و همکارانش خیلی خشک است، اگر چه آنها نیز از دستکش های محافظ است.
در دهه های پس از آزمايشات راکتور فرمی، بیش از 20 شبیه گرافیت مشابه از سوی دانشگاه های ایالات متحده و آزمایشگاه های ملی برای تحقیق و تدریس پایه ساخته شده است، اما اغلب آنها با گذشت زمان از بین رفته اند. شمع تنها نیمی از آن به اندازه راکتور فرمی بود، اما بزرگترین کلاهک گرافیت پس از ساخت بود و باقی مانده بود، اما آن را فراموش کرده و برای بسیاری از سال های گذشته تا سال گذشته توسط مایکل شات، بخش علوم و مهندسی هسته ای MIT استاد کوتاه "کشف دوباره".
در تاریخ 2 دسامبر، پروفسور اسمیت، تاریخچه پشته شاخص گرافیت را به 45 مهمان در آزمایشگاه راکتور هسته ای MIT معرفی کرد.
کورد اسمیت، استاد علوم و مهندسی هسته ای، تعجب کرد که یاد بگیرد که دستگاه هنوز دست نخورده با محافظ پانل فلزی روی سطحش که مانند کابین ذخیره سازی رها شده بود و توسط معلمان و دانش آموزان منتقل شد آگاهی از وجود آن ندارد. اسمیت و همکارانش در گروه علوم و مهندسی هسته ای و همچنین مدیر آزمایشگاه راکتور هسته ای، دیوید مونکتون، به سرعت برنامه ریستارت را برای یادآوری آزمایشات پیشگام راکتور را توسعه داد سالگرد در سال 1957، ريچارد نپات، دانشيار علوم و فناوري هسته اي MIT، سيستم رآكتور را در پايان نامه كارشناسي خود طراحي كرد.
در حال حاضر 30 تن گرافیت و 2.5 تن اورانیوم به طور کامل تمیز و بازیافت شده اند و آخرین قطعه اورانیوم نیز در روز 2 دسامبر به طور رسمی بارگیری شده است. این مراسم 45 آموزگار، دانشجویان و مهمانان را دعوت به دیدن زمان دقیقا زمانی بود که رآکتورهای شیکاگو تکمیل شد، زمانی که تعداد 45 نفر بود.
به گفته اسمیت، صنعت هسته ای با تغییر سریع از رآکتور گرافیت LWR، HWR و راکتور سدیم سرد می شود، راکتور گرافیت بحرانی در MIT در نهایت برای آزمایش با سیستم گرافیت را با صنعت هسته ای همراه نیست حذف شده است. این دستگاه عبارتند از گرافیت (یا آب) به عنوان ناظم سرعت تابش نوترون ساطع می شود به یک میلیونیوم اصلی پس از آن، تعامل نوترون حرارتی با سایر اتمهای اورانیوم را کاهش داد و به شکل یک واکنش زنجیره ای خود کفا، به عنوان مثال، نوترون اتمهای اورانیوم قابل توجه نوترونهای بیشتری آزاد شده و تشکیل یک سری جدید از نوترون برخورد. CP-1 بسیار مهم است. با میله های کنترل ساخته شده از میله های کنترل کادمیوم پلاگین می توانید نوترون را جذب و واکنش متوقف شد.
ایستاده در مقابل پشته از شاخص گرافیت کوردس اسمیت و میکا گیل راکتور گرافیت به عنوان آموزش دانش آموزان و ابزار پژوهش
امروز، نسل جدیدی از راکتور هسته ای باید مقدار زیادی از برش، لبه طراحی، از جمله سیستم خنک کننده غیر فعال و جایگزین سوخت طراحی بدون توقف. این طرح شروع دوباره با استفاده از گرافیت، بنابراین راکتور بار دیگر تبدیل به یک ابزار تحقیقاتی مفید است. این اجازه می دهد تا دانش آموزان به شخصا با سوخت هسته ای مقابله، می توانید به راحتی در ارتباط با راکتور آمده، اگر چه راکتور تحقیقاتی MIT در قدرت کامل وجود دارد، اما آن را تقریبا طول سال بهره برداری و تولید آزمایش های انرژی 6MW در راکتور تحقیقاتی می توان مورد مطالعه جدید روکش فلزی میله های سوخت و یا نظارت بر تجهیزات، اما آزمایش سال تنها یک بار
به گفته اسمیت، دانش آموزان قادر به انجام پشته در نصب و راه اندازی شاخص گرافیت، در حال اجرا یک آزمایش و دریافت نتایج در عرض چند ساعت یا چند روز خواهد بود. راکتور گرافیت است که انتظار می رود برای تحریک منافع دانش آموزان و برای انجام تحقیقات برش، لبه در راکتور MIT آماده آزمایش.
"در طول سال، به عنوان راکتور گرافیت است به عقب و جلو شده برای فعال رسانه ای و چند بار رها، 'اسمیت گفت، اما در حال حاضر" ما بار دیگر به دنیا آمد. "حتی امروز، چگونه به انتشار هسته ای پراکندگی واکنش نوترون توسط ساختار بلوری گرافیت، هنوز ارزش پژوهش مهم است. اسمیت گفت، اخیرا مدل فیزیکی جدیدی برای توصیف این فعل و انفعالات، ما می خواهیم به استفاده از پشته گرافیت پیشنهاد شد برای طراحی آزمایش های جدید به اعتبار این مدل های نظری.
اسمیت معتقد است علاوه بر کمک به مطالعه انواع جدید راکتورها، سوخت و پوشش، راکتورهای گرافیتی و راکتورهای تحقیقاتی MIT نیز ابزار ارزشمندی برای دانشجویان مهندسی هسته خواهد بود. "ما تمایل داریم در حال توسعه خوب باشیم دانش آموزانی که الگوریتم ها و مدل ها را محاسبه می کنند، اما می توانید تصور کنید که شبیه سازی شما کامل است، اگر شما نمی توانید محاسبات خود را مقایسه کنید. "اما در دنیای واقعی، اندازه گیری های واقعی معمولا به طور کامل با انتظارات کاملا منطبق نیست، دانستن این تفاوت ها کمک می کند. برای ارتقاء مدل نظری.