ابتكار روسي حديث يبرز دور الكروم في تعزيز أمان الوقود

كشفت دراسة حديثة قام بإجرائها باحثون من بيلاروس وكازاخستان عن دور الكروم فى تعزيز أمان الوقود وفقا لما نشرتة مجلة نوفوستي.
وأثبت الدراسة فعالية استخدام الطلاء بالكروم على سبيكة الزركونيوم لتصنيع أغلفة الوقود النووي وتم تطبيق طبقة من الكروم بسمك 0.006-0.01 مم على عينات من سبيكة الزركونيوم E110 (وهي السبيكة الأكثر استخداما في قضبان الوقود النووي بالمفاعلات الروسية) باستخدام طريقة الرش المغناطيسي (magnetron sputtering)، ثم تعرضت العينات لظروف مشابهة لتلك الموجودة في مفاعلات المحطات النووية.
وأظهرت النتائج انخفاض منطقة التلف الإشعاعي في السبيكة المعدلة بنسبة 20٪، كما انخفض معدل تراكم الهيدروجين بمقدار 1.8 مرة وأكد العلماء أن هذه النتائج تظهر إمكانات واعدة لهذا المادة في تصنيع قضبان الوقود من الجيل الجديد مما يفتح آفاقا لتطوير الطاقة النووية.
وأوضح فيكتور كودياروف الباحث المشارك والأستاذ المساعد في قسم الفيزياء التجريبية بالجامعة قائلا: لقد تمكنا من رصد ما يحدث للمادة داخل مفاعل الماء النووي المضغوط وأظهرت الدراسات أن طلاء الكروم بسمك 6-10 ميكرومتر يحصر تراكم الهيدروجين عند الحد الفاصل بين الكروم والزركونيوم، مما يقلل من خطر تفاعل الزركونيوم مع البخار.
كما درس العلماء التغيرات في البنية المجهرية لسبيكة الزركونيوم المطلية بالكروم عند تعرضها للتشبع بالهيدروجين في درجات حرارة عالية وللإشعاع بأيونات الكريبتون الناتج عن انشطار اليورانيوم.
وأضاف إن طلاء الكروم يقلل من سمك منطقة التلف الإشعاعي بنسبة 15-20٪ عند التعرض لأيونات الكريبتون عالية الطاقة مما يدل على زيادة مقاومة الغلاف للإشعاع وسيصبح إدخال مثل هذه القضبان في الطاقة النووية خطوة مهمة نحو تعزيز معايير السلامة في القطاع وسيفتح آفاق جديدة لتطويره.
ويدرس خبراء الجامعة حاليا قدرة الطلاء بالكروم على مقاومة عمليات الأكسدة وتوفير حماية إضافية لمكونات الوقود النووي.

Try Our AI Features

Explore what Daily8 AI can do for you:

Learn with AIFact CheckingText to SpeechAI Summary

Related Articles

Al Khaleej

13 hours ago

• Al Khaleej

ميل محور المريخ وراء فقدانه كميات هائلة من الماء

اكتشف علماء أوروبيون أدلة على أن المريخ فقد كميات هائلة من الماء نتيجة تغيرات دورية في زاوية ميل محور دورانه. فعندما تكون زاوية الميل كبيرة تزداد سرعة «هروب» الماء إلى الفضاء بعشرات المرات مقارنة بمعدلات الخسائر الحالية، وفقاً لما كتبه الباحثون في مقال بمجلة Nature«Astronomy» العلمية. وقال العلماء: «لا يمكننا حتى الآن تحديد الكمية الدقيقة للماء التي فقدها المريخ طوال تاريخه، لكننا نفترض أن تسرب ذرات الهيدروجين من غلافه الجوي أدى دوراً مهماً في هذه العملية. ويشير تحليلنا إلى أن معدلات فقدان الهيدروجين ارتفعت بأكثر من عشر مرات خلال الفترات التي كان فيها محور دوران المريخ مائلاً بشدة». وتوصلت إلى هذا الاستنتاج مجموعة من علماء الفلك بقيادة الباحثة في معهد الفيزياء الفلكية في «غرناطة غابرييلا جيلي» في أثناء وضع نموذج ثلاثي الأبعاد مفصل للغاية لمناخ المريخ وغلافه الجوي. ويسمح هذا النموذج بتقدير دقيق جداً لسرعة «هروب» الذرات والأيونات المختلفة من الغلاف الجوي للمريخ إلى الفضاء تحت تأثير الرياح الشمسية. وأشار العلماء إلى أن محور المريخ يتأرجح بشكل دوري ضمن نطاق واسع جداً من القيم، ما أدى في الماضي إلى فترات كانت فيها زاوية الميل كبيرة جداً، أي حوالي 35-40 درجة مقارنة بـ25 درجة حالياً. وخلال هذه الفترات، كانت معدلات فقدان الهيدروجين أعلى بمقدار 10-100 مرة مما هي عليه اليوم، الأمر الذي تسبب في فقدان المريخ لكميات هائلة من الماء تكفي لتغطية سطحه بطبقة من الرطوبة سمكها 80 متراً.

Al Bawaba

a day ago

• Al Bawaba

مقرر مؤتمر الاستثمار في أفريقيا تكشف مصادر الطاقة الخضراء في القارة السمراء

قدمت الدكتورة سالي محمد فريد، أستاذ الاقتصاد ورئيس قسم السياسة والاقتصاد بكلية الدراسات الافريقية العليا – جامعة القاهرة، مقرر المؤتمر العلمي السنوي بـ" الاستثمار في أفريقيا: فرص ريادة الأعمال وتحديات المنافسة الإقليمية والدولية"، ورقة بحثية عن استثمارات الطاقة الخضراء في أفريقيا- الفرص والتحديات. وأكدت الدكتورة سالي محمد فريد، أن إمكانات القارّة الافريقية تدفعها لتصدر مجال الطاقة المتجددة عالميًا بتوقعات لقدرات إنتاجية تصل إلى 310 جيجاواط بحلول عام 2030. وأضافت فريد، أن هذه التوقعات تأتي بعد دراسات أعدّتها الوكالة الدولة للطاقة المتجددة "آيرينا"، وحسب التقديرات، تتنوع إمكانات وقدرات مصادر الطاقة الخضراء ما بين الطاقة الشمسية (10 تيراواط)، والطاقة المائية (350 جيجاواط)، وطاقة الرياح (110 جيجاواط)، ويقلّ إسهام قارّة أفريقيا في الانبعاثات العالمية المسببة للاحتباس الحراري عن 5%، إذ تُسيطر المصادر المتجددة على ما يزيد عن 70% من كهرباء 30 دولة أفريقية، بينما تُنتج 5 دول فقط كهرباء متجددة بنسبة تقلّ عن 10%. وأوضحت أستاذ الاقتصاد ورئيس قسم السياسة والاقتصاد بكلية الدراسات الافريقية العليا – جامعة القاهرة، أن الهدف من هذه الورقة لبحث مصادر الطاقة الخضراء في افريقيا وعرض نماذج للدول الأفريقية وأهم المشروعات، بالإضافة إلى تحليل لفرص وامكانات الطاقة المتجددة في أفريقيا والتحديات التي تواجه أفريقيا في مجالات الطاقة. وتوصلت الورقة إلى أنه رغم الإمكانات الأفريقية في مجال الطاقة الخضراء، إذ تحتاج القارّة إلى التمويل والاستثمارات الأجنبية والتقنيات الحديثة، ويعد الجانب المميز لإمكانات الطاقة المتجددة الوفيرة في أفريقيا أن الاستفادة منها بشكل ملائم يدفع نحو تحوّلها إلى دول خضراء، تُنتج نِسبًا طفيفة من الانبعاثات الكربونية المُسبّبة لغازات الاحتباس الحراري، بما يتلاءم مع الأهداف المناخية العالمية. وتبذل الجهود لتشجيع استخدام واستهلاك بدائل ومصادر الطاقة النظيفة والمتجددة للحد من مستوى الانبعاثات في أفريقيا، وتعد مصادر ومحاصيل الوقود الحيوي واحدة من الموارد الوفيرة في أفريقيا، وعلى هذا النحو، توجه الجهود نحو استكشاف واستغلال استخدام الوقود الحيوي في أفريقيا، نظرا لتوافره. مما يعد بداية الانتقال نحو استخدام واستهلاك المزيد من الطاقات النظيفة والمتجددة في إفريقيا على الرغم من التحديات المتمثلة في وجود تقنيات قليلة للوصول إلى المزيد من الطاقات النظيفة والمتجددة الأخرى مثل الهيدروجين الأخضر والطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

Al Ain

17-05-2025

• Al Ain

بحث جديد يكشف عن مصدر طاقة نظيفة تكفي احتياجات البشر 170 ألف عام

ربما حان الوقت للبحث عن مصادر الهيدروجين في الأرض بدلًا من الاعتماد على الهيدروكربونات للحصول عليه. فقد لقى الهيدروجين قبولًا واسعًا كونه أحد مصادر الطاقة النظيفة التي من شأنها أن تساهم في الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة المسببة للاحتباس الحراري، إضافة إلى أنه يدخل في العديد من الصناعات، مثل الأسمدة لتوفير المواد الغذائية لنحو نصف سكان العالم. لكن التحدي القائم هو الحصول عليه، والذي يتطلب تكلفة مرتفعة وآلات ومعدات كثيرة. لذلك، يبحث العلماء دائمًا عن طرائق فعّالة لإيجاد مصادر نظيفة للهيدروجين الطبيعي الذي تنتجه الأرض ويتراكم في قشرتها عبر الزمن الجيولوجي. وبالفعل أشارت مجموعة بحثية إلى انتشار البيئات الجيولوجية التي تحتوي على هذه المكونات على نطاق واسع عالميًا، وقدموا حلولًا من شأنها أن تساعد الصناعة على تحديد مواقع الهيدروجين الطبيعي لاستخراجه، ما يقلل الاعتماد على الهيدروكربونات. ونشروا نتائجهم في احتياج متزايد، لكن.. يعتمد إنتاج الهيدروجين اليوم على الهيدروكربونات، لكنه يتسبب في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بنحو 2.4%. ويتوقع الخبراء زيادة الطلب العالمي على الهيدروجين من 90 مليون طن في عام 2022 إلى 540 مليون طن في 2050. وهذا يعني أنه إذا ظل الاعتماد على الهيدروكربونات، ستزداد كميات انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون. حل وجد الباحثون حلًا لتلك المعضلة، وذلك عبر البحث عن غاز الهيدروجين الطبيعي، والذي تنتجه القشرة القارية للأرض بصورة طبيعية، وقد وجدوا أنّ القشرة الأرضية قد أنتجت ما يكفي من غاز الهيدروجين لتلبية احتياجات البشر من الطاقة لمدة 170 ألف سنة على الأقل. وهنا تجدر الإشارة إلى آليات توليد الهيدروجين الطبيعي، وهما آليتان رئيسيتان: تفاعلات الماء والصخور، التحليل الإشعاعي للماء عبر العناصر المشعة. وتعمل تلك التفاعلات على نطاقات زمنية مختلفة تتراوح من آلاف إلى ملايين السنين. ونجح الباحثون في تطوير استراتيجية استكشاف لأنظمة الهيدروجين، وهذا يشمل على تحديد كمية الهيدروجين المنتجة وأنواع الصخور والظروف التي تتواجد فيها، وكيفية انتقال الهيدروجين من الصخور إلى باطن الأرض، والظروف التي تدعم تكوين حقل غاز، وكذلك الظروف التي قد تُدمر الهيدروجين. هذا من شأنه أن يوفر الهيدروجين اللازم للاحتياجات البشرية، بعيدًا عن الطرائق الأخرى المتسببة في انبعاثات للغازات الدفيئة. aXA6IDE1NC41NS45MC4xNjMg جزيرة ام اند امز FR