استكشاف إمكانية استخدام اليورانيوم المستنفد كوقود لمفاعلات الملح المنصهر المستقبلية

قد يصبح اليورانيوم المستنفد، باعتباره منتجًا ثانويًا لتنقية اليورانيوم، وقودًا لمفاعلات الملح المنصهر المستقبلية، وفقًا لاتفاقية تعاون جديدة تهدف إلى استخدام أكثر كفاءة للمواد النووية. وقد وقع مطور المفاعلات الأوروبي Thorizon ومورد تنقية اليورانيوم Urenco مذكرة تفاهم لاستكشاف خيارات توريد الوقود للمفاعلات المقرر تشغيلها في منتصف ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين. يشمل عمل الطرفين استكشاف توريد اليورانيوم المخصب، والتحقيق فيما إذا كان اليورانيوم المستنفد يمكن أن يوفر الوقود للمفاعلات اللاحقة. تربط الاتفاقية تطوير المفاعلات بجهود إنشاء سلسلة توريد متقدمة للوقود.

من المتوقع أن تبدأ منشأة الوقود المتقدمة التي تخطط Urenco لبنائها في Capenhurst بالمملكة المتحدة، إنتاج اليورانيوم منخفض التخصيب عالي التركيز (HALEU) في عام 2031.

منشأة الوقود المتقدمة التابعة لـ Urenco

يتطلب مفاعل Thorizon One الأول من Thorizon وقود HALEU على شكل ملح منصهر. يستخدم هذا التصميم الملح المنصهر كوقود ومبرد، ويهدف إلى توفير كهرباء وحرارة صناعية موثوقة وخالية من الكربون، مع تحسين استخدام المواد النووية. وتخطط الشركتان لاستكشاف المساهمات المحتملة لـ Urenco في سلسلة التوريد هذه، بما في ذلك خدمات التخصيب وفرص تحسين استخدام اليورانيوم طوال دورة الوقود بأكملها. وقال الرئيس التنفيذي لـ Thorizon، Kiki Lauwers: «إن إنشاء سلسلة توريد للوقود لا يقل أهمية عن تطوير المفاعل نفسه.

تمتلك Urenco عقودًا من الخبرة في تنقية اليورانيوم، وتستثمر في الوقود المتقدم اللازم لمفاعلات الجيل القادم في أوروبا. ويمكن أن يساعد الجمع بين هذه القدرات والابتكار في وقود الملح المنصهر على إنشاء دورة وقود نووي متقدمة قوية في أوروبا».

أهمية الاتفاقية والآفاق المستقبلية

بالنسبة للمطور، تشكل هذه الاتفاقية جزءًا من بناء الشبكة الصناعية المطلوبة، والتي تهدف إلى جمع موردي الوقود، ومشغلي المنشآت النووية، ومؤسسات البحث، والشركات الصناعية تحت سقف واحد. وبجانب توفير الوقود للمفاعلات الأولى، يستكشف التعاون إمكانية استخدام اليورانيوم المستنفد كوقود لتصاميم Thorizon المستقبلية. ولا تزال هذه الإمكانية قيد التحقيق. وتحدد الاتفاقية استخدامًا محتملًا لمنتج ثانوي موجود للتخصيب، بدلاً من تأكيد جاهزيته للاستخدام في المفاعلات. وإذا ثبتت جدواها، يمكن لهذا النهج استخراج قيمة إضافية من موارد اليورانيوم المتاحة، ودعم دورة وقود نووي أكثر كفاءة.

تجري هذه التحقيقات في سياق ارتفاع الطلب العالمي على الطاقة النووية وتوسع القدرات النووية. وتعمل Urenco على زيادة قدرات التخصيب بمقدار 4.6 مليون وحدة فصل (SWU) في مواقعها الدولية، لتعزيز الإمدادات للعملاء الحاليين والمحتملين. وتعتمد خطط التوسع الإضافية على استمرار طلب السوق.

تشمل أنشطة الوقود المتقدمة لدى Urenco كلًا من LEU+ و HALEU، المخصصين لمفاعلات الجيل القادم. ويستكشف التعاون المقترح كيف يمكن لهذه القدرات دعم الوقود المورد على شكل ملح منصهر. وقال المدير التجاري الأول لـ Urenco، Laurent Odeh: «تخلق تقنية الملح المنصهر من Thorizon فرصة لاستخدام HALEU، بينما تتصدر Urenco إنتاج الوقود المتقدم في العالم الغربي. ويمكن أن يدعم الجمع بين الابتكار في الوقود وتكنولوجيا المفاعلات، النشر التجاري لمفاعلات Thorizon وغيرها من الحلول التي تتطلب الملح المنصهر».

تنشئ مذكرة التفاهم إطارًا لاستكشاف هذه الفرص، ويغطي نطاقها خدمات التخصيب المحتملة، وترتيبات توريد وقود الملح المنصهر، وتحسين استخدام اليورانيوم، مع استمرار تقدم أعمال التحضير لنشر المفاعلات الأولى في منتصف ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين.

التطور المستقبلي لسلسلة توريد وقود مفاعلات الملح المنصهر

مع ارتفاع الطلب العالمي على الطاقة النووية، تكتسب استكشاف إمكانية استخدام اليورانيوم المستنفد كوقود لمفاعلات الملح المنصهر أهمية خاصة. ولا يسهم التعاون بين Urenco و Thorizon في إنشاء سلسلة توريد متقدمة للوقود فحسب، بل يعزز أيضًا كفاءة استخدام اليورانيوم، ويدعم دورة وقود نووي مستدامة. ومع تغير طلب السوق، ستؤثر خطط توسع Urenco على قدرتها التنافسية في سوق الطاقة النووية العالمي، وقد تدفع نحو تطوير المزيد من التقنيات المبتكرة.