จีนสร้างเครื่องปฏิกรณ์ทอเรียมเพื่อผลิตไฟฟ้า

จีนอนุมัติเครื่องปฏิกรณ์เครื่องแรกที่จะใช้ทอเรียม ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่สามารถให้พลังงานแก่ประเทศได้นานถึง 20,000 ปี

จีนมีปริมาณสำรองทอเรียมมากมาย ภาพ: IEEE Spectrum — จีนมีปริมาณสำรองทอเรียมมากมาย ภาพ: *IEEE Spectrum*

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทอเรียมเหลวเกลือหลอมเหลว (MSR) ขนาด 2 เมกะวัตต์ ตั้งอยู่ที่เมืองอู่เว่ย ในทะเลทรายโกบี มณฑลกานซู่ และดำเนินการโดยสถาบันฟิสิกส์ประยุกต์เซี่ยงไฮ้ ภายใต้สังกัด สถาบันวิทยาศาสตร์แห่ง ชาติจีน ใบอนุญาตที่ออกโดยสำนักงานบริหารความปลอดภัยนิวเคลียร์แห่งชาติ (National Nuclear Safety Administration) เมื่อวันที่ 7 มิถุนายน อนุญาตให้สถาบันบริหารจัดการและเดินเครื่องปฏิกรณ์เป็นเวลา 10 ปี โดยเริ่มจากการทดสอบการใช้งาน ภายใต้ใบอนุญาตนี้ สถาบันจะรับผิดชอบความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์และต้องปฏิบัติตามกฎหมายและมาตรฐานทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องทั้งหมด

ทอเรียม MSR เป็นเทคโนโลยีนิวเคลียร์ขั้นสูงที่ใช้ของเหลว ซึ่งโดยปกติจะเป็นเกลือหลอมเหลว เป็นทั้งเชื้อเพลิงและสารหล่อเย็น มีข้อได้เปรียบเหนือเครื่องปฏิกรณ์ยูเรเนียมแบบดั้งเดิมหลายประการ เช่น ความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น ของเสียที่ลดลง และประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ดีขึ้น ทอเรียมมีปริมาณมากกว่ายูเรเนียม และจีนมีปริมาณสำรองทอเรียมสูง เครื่องปฏิกรณ์ใหม่นี้ถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญในภาคพลังงานนิวเคลียร์ของจีน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าของประเทศในการพัฒนาและนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์ขั้นสูงมาใช้

โครงการนี้ประกาศในปี 2554 แต่การก่อสร้างเพิ่งเริ่มต้นในปี 2561 เดิมทีคาดว่าเครื่องปฏิกรณ์จะใช้เวลาก่อสร้างหกปี แต่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรใช้เวลาก่อสร้างประมาณสามปี หน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมใช้เวลามากกว่าสองปีในการรับรองว่าโรงงานแห่งนี้เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยสูงสุด

จีนไม่ใช่ประเทศแรกที่สร้างเครื่องปฏิกรณ์ทอเรียม แต่ยังไม่เคยมีการพยายามใดๆ เลยที่ก้าวข้ามขั้นทดลอง ห้องปฏิบัติการแห่งชาติโอ๊คริดจ์ (ORNL) ในสหรัฐอเมริกาได้ทำการทดลองเครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว (Molten Salt Reactor Experiment) ระหว่างปี พ.ศ. 2508 ถึง พ.ศ. 2512 และประสบความสำเร็จในการสาธิตความเป็นไปได้ของ MSR ทอเรียม อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการนำเครื่องปฏิกรณ์นี้ไปใช้ในเชิงพาณิชย์ เนื่องจากปัจจัยหลายประการ รวมถึงข้อจำกัดด้านงบประมาณและลำดับความสำคัญที่เปลี่ยนแปลงไป

MSR ทอเรียมที่อู่เว่ยจะได้รับการทดสอบหลังจากบรรจุเชื้อเพลิงแล้ว การทดสอบจะเกี่ยวข้องกับขั้นตอนแรกสู่ภาวะวิกฤต ซึ่งเป็นจุดที่ปฏิกิริยานิวเคลียร์สามารถคงอยู่ได้ ขั้นตอนนี้ถือเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการเริ่มต้นการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับสภาวะแวดล้อมที่ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องปฏิกรณ์จะเข้าสู่สถานะที่สามารถพึ่งพาตนเองได้บนเส้นทางที่ปลอดภัย

การทดสอบอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการปิดระบบโดยเจตนาหรือการลดกำลังของเครื่องปฏิกรณ์ให้ต่ำกว่า 90% ของกำลังสูงสุด วิศวกรจะตรวจสอบกระบวนการเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องปฏิกรณ์ทำงานอยู่ในเกณฑ์ที่ปลอดภัย และจะมีการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงหรือปรับเปลี่ยนใดๆ รายงานจะถูกส่งไปยังสำนักงานความปลอดภัยนิวเคลียร์ภายในสองเดือนหลังจากการทดสอบทั้งหมดเสร็จสิ้น

จีนมีแหล่งสำรองทอเรียมที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก ซึ่งประเมินว่าเพียงพอต่อความต้องการไฟฟ้าของประเทศมานานกว่า 20,000 ปี หากเครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวประสบความสำเร็จและสามารถนำไปใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ได้ เทคโนโลยีนี้อาจช่วยให้จีนขยายการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ไปยังเมืองต่างๆ ภายในประเทศได้

ข้อดีอย่างหนึ่งของ MSR ทอเรียมคือความยืดหยุ่นในแง่ของตำแหน่งที่ตั้ง การใช้เกลือหลอมเหลวเป็นเชื้อเพลิงและสารหล่อเย็นช่วยให้การถ่ายเทความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำปริมาณมากเหมือนในเครื่องปฏิกรณ์ทั่วไป MSR ทอเรียมจะช่วยให้จีนสามารถสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในเมืองที่ห่างไกลจากชายฝั่ง ซึ่งจะช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล

อัน คัง (ตาม SCMP )

ลิงค์ที่มา