باحثون روس: إثبات قدرة الكروم على تعزيز أمان الوقود النووي

تمكن باحثون من جامعة 'تومسك' التكنولوجية في روسيا من تطوير طلاء من الكروم يحسن أداء أغلفة قضبان الوقود النووي، مما يجعلها أكثر أمانا ومقاومة للتلف.
وأظهرت الاختبارات أن الطلاء يقلل الأضرار الإشعاعية بنسبة 20٪، ويخفض تراكم الهيدروجين القابل للانفجار بمقدار 1.8 مرة، حسبما أفادت وزارة التعليم والعلوم الروسية.
يذكر أن صناعة الطاقة النووية العالمية تطور بنشاط مجال الوقود 'المرن'، الذي يتميز بقدرته على الحفاظ على السلامة الهيكلية في حالات الأعطال الحرجة، مثل فقدان المبرد أو خلل في نظام تبريد قلب المفاعل. وحتى في الظروف الحرجة يمكن لهذا الوقود منع حدوث تفاعل الزركونيوم مع البخار الذي يؤدي إلى تكوين خليط قابل للانفجار.
وأثبت علماء الجامعة بالتعاون مع باحثين من بيلاروس وكازاخستان 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 تُظهر 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 كودياروف قائلا 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.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

المصريين في الكويت

١٣-٠٥-٢٠٢٥

• المصريين في الكويت

«الكهرباء»: فصل التيار بعد الصلوات ودوام المدارس

كشفت مصادر مطلعة في وزارة الكهرباء والماء والطاقة المتجددة عن انتهاء الوزارة من تركيب عدادات الكهرباء الذكية في نحو 95 في المئة من المدارس والمساجد، متوقعة أن يتم الانتهاء من تركيب العدادات الذكية في الجزء المتبقي قريباً. وقالت المصادر إن «تركيب العدادات في تلك المنشآت يتيح للوزارة التحكم في عملية فصل التيار عن المدارس بعد انتهاء اليوم الدراسي، وكذلك المساجد بعد انتهاء كل صلاة، حفاظاً على الكهرباء من الهدر غير المبرر»، لافتة إلى حرص وزير الكهرباء والماء والطاقة المتجددة الدكتور صبيح المخيزيم وقياديي الوزارة، على ترشيد استهلاك الكهرباء، ولاسيما في وقت الذروة. على صعيد آخر، شارك وكيل وزارة الكهرباء والماء والطاقة المتجددة الدكتور عادل الزامل، في أعمال الجلسة الأولى لمؤتمر الكويت للطاقة المستدامة، تحت شعار «حوار رفيع المستوى حول السياسات الإقليمية مسارات تعاونية لحلول الطاقة المتجددة وبوابات لتجارة الهيدروجين». وتناولت الجلسة الحوارية مناقشة الأولويات الوطنية لدولة الكويت، في مجال تطوير مصادر الطاقة المتجددة واستخدامات الهيدروجين، حيث تم استعراض الاتفاقية المبرمة مع حكومة جمهورية الصين الشعبية ممثلة بشركة (SPIC) الصينية لتطوير مشروعي الشقايا والعبدلية للطاقة المتجددة، واللذين يهدفان إلى إنتاج طاقة كهربائية تصل قدرتها الإجمالية إلى أكثر من 3000 ميغاواط. وأشار الزامل إلى أن القدرة الإنتاجية المستهدفة بحلول عام 2029 ستصل إلى 4800 ميغاواط، من خلال توظيف تقنيات متعددة لأنظمة الطاقة المتجددة. وذكر أن عملية التحول في مجال الطاقة يجب أن تتماشى مع متطلبات الرفاه والتنمية الاقتصادية للدول في المنطقة، دون أن تمس بمصالحها المشروعة، موضحاً أن «أبرز الفرص الواعدة في هذا السياق تكمن في تطوير صناعات الهيدروجين الأخضر والأزرق، من خلال الاستغلال الأمثل لمصادر الطاقة المتجددة المتوافرة في دول المنطقة إلى جانب الموارد الهيدروكربونية». Leave a Comment المصدر

الرأي

١٢-٠٥-٢٠٢٥

• الرأي

«الكهرباء»: فصل التيار بعد الصلوات ودوام المدارس

كشفت مصادر مطلعة في وزارة الكهرباء والماء والطاقة المتجددة عن انتهاء الوزارة من تركيب عدادات الكهرباء الذكية في نحو 95 في المئة من المدارس والمساجد، متوقعة أن يتم الانتهاء من تركيب العدادات الذكية في الجزء المتبقي قريباً. وقالت المصادر إن «تركيب العدادات في تلك المنشآت يتيح للوزارة التحكم في عملية فصل التيار عن المدارس بعد انتهاء اليوم الدراسي، وكذلك المساجد بعد انتهاء كل صلاة، حفاظاً على الكهرباء من الهدر غير المبرر»، لافتة إلى حرص وزير الكهرباء والماء والطاقة المتجددة الدكتور صبيح المخيزيم وقياديي الوزارة، على ترشيد استهلاك الكهرباء، ولاسيما في وقت الذروة. على صعيد آخر، شارك وكيل وزارة الكهرباء والماء والطاقة المتجددة الدكتور عادل الزامل، في أعمال الجلسة الأولى لمؤتمر الكويت للطاقة المستدامة، تحت شعار «حوار رفيع المستوى حول السياسات الإقليمية مسارات تعاونية لحلول الطاقة المتجددة وبوابات لتجارة الهيدروجين». وتناولت الجلسة الحوارية مناقشة الأولويات الوطنية لدولة الكويت، في مجال تطوير مصادر الطاقة المتجددة واستخدامات الهيدروجين، حيث تم استعراض الاتفاقية المبرمة مع حكومة جمهورية الصين الشعبية ممثلة بشركة (SPIC) الصينية لتطوير مشروعي الشقايا والعبدلية للطاقة المتجددة، واللذين يهدفان إلى إنتاج طاقة كهربائية تصل قدرتها الإجمالية إلى أكثر من 3000 ميغاواط. وأشار الزامل إلى أن القدرة الإنتاجية المستهدفة بحلول عام 2029 ستصل إلى 4800 ميغاواط، من خلال توظيف تقنيات متعددة لأنظمة الطاقة المتجددة. وذكر أن عملية التحول في مجال الطاقة يجب أن تتماشى مع متطلبات الرفاه والتنمية الاقتصادية للدول في المنطقة، دون أن تمس بمصالحها المشروعة، موضحاً أن «أبرز الفرص الواعدة في هذا السياق تكمن في تطوير صناعات الهيدروجين الأخضر والأزرق، من خلال الاستغلال الأمثل لمصادر الطاقة المتجددة المتوافرة في دول المنطقة إلى جانب الموارد الهيدروكربونية».

الرأي

٠٥-٠٥-٢٠٢٥

• الرأي

علماء يعثرون على مصدر آخر للذهب في الكون

لطالما حاول علماء الفلك على مدى عقود فهم أصل العناصر الثقيلة في الكون، مثل الذهب.. واليوم، يشير بحث جديد إلى احتمال وجود مصدر غير متوقع للذهب وهو النجوم المغناطيسية النيوترونية. ويُعتقد أن العناصر الأخف مثل الهيدروجين والهيليوم، بالإضافة إلى كمية قليلة من الليثيوم، ظهرت في المراحل الأولى بعد الانفجار العظيم قبل نحو 13.8 مليار عام. لاحقا، أطلقت النجوم المنفجرة عناصر أثقل مثل الحديد، والتي أصبحت جزءًا من النجوم والكواكب الوليدة. ومع ذلك، ظل توزيع العناصر الأثقل من الحديد، مثل الذهب، لغزًا محيرًا للفيزيائيين الفلكيين. وقال الباحث الرئيسي في الدراسة، المنشورة في مجلة رسائل الفيزياء الفلكية، أنيرود باتيل «هذا سؤال جوهري يتعلق بأصل المادة المعقدة في الكون». في السابق، ارتبط إنتاج الذهب الكوني فقط باصطدامات النجوم النيوترونية، فقد لاحظ الفلكيون في عام 2017 اصطدامًا بين نجمين نيوترونيين، أدى إلى موجات جاذبية وانفجار أشعة غاما، وإنشاء عناصر ثقيلة مثل الذهب والبلاتين والرصاص، فيما يُعرف بظاهرة «كيلونوفا»، والتي يُنظر إليها كمصانع ذهب في الفضاء. لكن بحسب المؤلف المشارك للدراسة وأستاذ الفيزياء الفلكية بجامعة ولاية لويزيانا إريك بيرنز، فإن هذه الاندماجات حدثت في الغالب قبل مليارات السنوات فقط. غير أن بيانات قديمة من تلسكوبات «ناسا» ووكالة الفضاء الأوروبية، تعود إلى 20 عامًا، تشير إلى أن «النجوم المغناطيسية» قد تكون مسؤولة عن إنتاج الذهب في مراحل مبكرة جدًا من عمر الكون. والنجوم المغناطيسية هي نوع من النجوم النيوترونية فائقة الكثافة ذات مجالات مغناطيسية قوية للغاية، يُعتقد أنها تشكلت بعد نحو 200 مليون عام فقط من نشأة الكون. وتطلق هذه النجوم أحيانًا ومضات شديدة من الإشعاع تعرف بـ«الزلازل النجمية»، وهي شبيهة بالزلازل الأرضية ولكن تحدث نتيجة تغيرات في طبقات النجم. وأظهرت الدراسة أدلة تشير إلى أن هذه الزلازل قد تؤدي إلى انبعاثات مادية هائلة من سطح النجم، مما يخلق بيئة ملائمة لتكوين العناصر الثقيلة. وللتأكد من فرضيتهم، فحص الفريق بيانات لأشعة غاما من انفجار مغناطاري وقع في ديسمبر 2004، التُقط بواسطة مرصد تابع لوكالة الفضاء الأوروبية، وتبين أن الإشارة التي رُصدت حينها تتطابق بشكل مذهل مع التوقعات النظرية لنماذج الباحثين. لكن رغم الحماس، حذّرت العالمة إلينورا ترويا من جامعة روما، والتي لم تشارك في الدراسة، من المبالغة في التفسير. وقالت إن الأدلة الجديدة «لا تُقارن بما تم رصده في اصطدام النجوم النيوترونية عام 2017»، مشيرة إلى أن المغناطارات «أجسام فوضوية»، وقد تنتج عناصر أخف من الذهب بسبب ظروفها المعقدة. وترى ترويا أن ما تم تقديمه هو «مسار بديل محتمل لإنتاج الذهب، وليس اكتشافًا لمصدر جديد مؤكد».