الخبراء الروس يصممون مجموعة برامج لتطوير التكنولوجيا النووية للمفاعلات

07-11-2017

صمم الخبراء الروس في مجال الفيزياء النووية مجموعة من البرمجيات التطبيقية، التي تساعد على محاكاة عمليات التعامل مع الوقود النووي في إطار مشروع الذرة الروسي "بروريف" والتي تعني "الاختراق العلمي"، وبالتالي أصبح من الممكن التعامل بشكل فعال مع التكنولوجيا الضرورية لتطوير الطاقة النووية المستقبلية.
ويهدف مشروع "بروريف" لاختبار تقنية إغلاق دورة الوقود النووي على أساس المفاعلات التي تعمل على النترونات السريعة. وبحسب رأي الخبراء فإن الاستخدام العملي لنتائج المشروع سوف يهيئ كل الظروف لتعزيز ريادة روسيا في السوق العالمية للتقنيات النووية.
في إطار مشروع "بروريف" يتم تنفيذ برنامج وحدة طاقة نووية من الجيل الجديد مع مفاعل يعمل على مبدأ النترونات السريعة مع ناقل حرارة من الصوديوم BN1200 ومشروع مجمع طاقة تجريبي مع مفاعل "سريع" بناقل حرارة من الرصاص الثقيل من طراز بريست- أودي-300.
من بين الأمور الأخرى فإن مفهوم إغلاق دورة الوقود لهذه المفاعلات يعني الاكتفاء الذاتي بالوقود النووي- البلوتونيوم، الذي يتم إنتاجه من خلال اليورانيوم غير المخصب، المستخدم كمادة خامة. ولذلك ينبغي اختيار نظام عمل مفاعل محدد ومواصفاته وخصائصه بحيث نتمكن الحصول على نظام اكتفاء ذاتي لمفاعل النظائر الانشطارية والحفاظ عليه طيلة فترة عمله. وبالتالي تظهر أمامنا مسألة نمذجة عمليات التعامل مع الوقود النووي لمثل هذه المفاعلات.
لحل هذه المسألة قام خبراء من الجامعة الوطنية للأبحاث النووية في موسكو بالتعاون مع الخبراء من مركز الأبحاث الوطني "معهد كورتشاتوف" بتصميم مجموعة من البرامج تحت رمز REPRORYV التي تحاكي عملية التعامل مع الوقود النووي خارج المفاعلات.
وكما أوضح المصممون لوكالة الأنباء ريانوفستي فإن البرنامج REPRORYV يحاكي عملية تحميل وإعادة شحن الوقود النووي في المناطق النشطة للمفاعلات "السريعة" ومعالجتها. والهدف من إنشاء هذا الرمز هو تحليل إمكانية تنفيذ نظام الاكتفاء الذاتي للمفاعل بالوقود طيلة فترة عمله.
وبفضل الرمز الجديد يمكن تقييم مسألة تأثير محتوى البلوتونيوم في الوقود النووي، وكذلك شروط معالجة الوقود، وفقدانه أثناء المعالجة للخصائص النترونية الفيزيائية النهائية للمفاعل. وإن من الأهمية بمكان فهم العوامل وكيفية التأثير على هذه الخصائص من وجهة نظر ضمان التشغيل الموثوق والعمل الأمن للمفاعلات النووية.
وكما ذكر غيورغي تيخوميروف نائب مدير معهد الفيزياء النووية والتكنولوجية فإن الرمز REPRORYV يعتبر عالمياً بمعنى أنه صالح لنمذجة عمليات التعامل مع الوقود، الذي لا يستخدم فقط في المفاعلات التي تعمل حالياً على النترونات السريعة، ولكن أيضاً لمحاكاة التعامل مع معدات أخرى واعدة من هذا النوع.
بالإضافة إلى ذلك فإنه يمكن بمساعدة مجموعة البرامج الجديدة، حساب الخصائص النترونية الفيزيائية لأي وقود نووي كان. بالإضافة إلى ذلك فإن REPRORYV تسمح بحل مسائل الاكتفاء الذاتي للمواد الانشطارية الخاصة بالمفاعلات السريعة، التي تعمل ضمن ما يسمى بنظام ثنائي المكونات للطاقة النووية، بالتزامن مع المفاعلات التي تعمل على النترونات الحرارية، التي تشكل أساس الطاقة النووية الحديثة.