وزارة الطاقة الأمريكية تمنح تمويلاً لأربعة مشاريع مبتكرة في مجال الطاقة النووية ضمن برنامج GAIN لعام 2026

أخبار ar.wedoany.com، أعلنت وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) عن أسماء أربعة فائزين بشهادات استحقاق في الجولة الثالثة من تمويل السنة المالية 2026، وذلك من خلال برنامج تسريع الابتكار النووي (GAIN). لا يحصل الفائزون بالشهادات على جوائز نقدية مباشرة، بل تُخصص الأموال لمختبرات وزارة الطاقة لمساعدتهم في التغلب على التحديات التقنية والتجارية الرئيسية. ويتعين على جميع الفائزين تحمل حصة تكلفة لا تقل عن 20%، ويمكن سداد هذه الحصة على شكل مساهمات عينية.

ستحصل شركة Aalo Atomics (أوستن، تكساس) على دعم من مختبر أيداهو الوطني (INL) لتطوير نسخة معدلة من برنامج EMRALD، بهدف تعزيز قدرات تحليل المخاطر الاقتصادية بين الأجيال ودعم قرارات التصميم. تعمل الشركة على تطوير مفاعل Aalo-1 الصغير المتقدم، والذي يُخطط لنشره بشكل معياري، واستخدام برنامج EMRALD (مخططات الارتباط لتقييم المخاطر النموذجية للأحداث) من INL لإجراء تحليل المخاطر بين الأجيال (GRA) لتحسين توافرية المفاعل وجدواه الاقتصادية وسلامته. تحتاج قدرات EMRALD الحالية إلى تعزيز لتمثيل التفاصيل المتطورة لتصميم المفاعل بشكل أفضل، وذلك لتحليل عدم اليقين الكمي، وتحليل الحساسية الآلي، واتخاذ القرارات الهندسية المتعلقة بالمقايضات. سيعمل هذا المشروع على تحسين قدرات تحليل الجدوى الاقتصادية وتوافرية المحطة وسلامتها للمفاعلات المتقدمة، من خلال تمكين تحليلات أكثر تعقيداً لعدم اليقين والحساسية أثناء عملية تصميم المفاعل. ستساعد أداة EMRALD المحسّنة في تقليل حالة عدم اليقين التنظيمي، ودعم نشر مفاعلات صغيرة أكثر تنافسية من الناحية الاقتصادية، وإتاحة أنظمة طاقة نووية قابلة للجدولة بدلاً من توليد الأحمال الأساسية التقليدي فقط.

ستتعاون شركة OrganiCore Nuclear (نيويورك) مع مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) لإجراء تقييم للبيانات النووية الداعمة للتصميم. تعمل الشركة على تطوير مفاعل معياري صغير مبتكر (SMR) يعمل بالتبريد العضوي منخفض الضغط، وتباطؤ مستقل بالماء، واستخدام وقود اليورانيوم منخفض التخصيب (LEU) المتاح تجارياً، بهدف تحقيق نشر سريع والوصول إلى جدوى اقتصادية مماثلة للمفاعلات المائية الخفيفة الكبيرة على نطاق المفاعلات الصغيرة. تُعد البيانات النووية عالية الدقة، وخاصة بيانات قانون التشتت الحراري (TSL) التي تصف تفاعلات النيوترونات منخفضة الطاقة، ضرورية للنمذجة الفيزيائية الدقيقة للمفاعل وتحليل السلامة وطلبات الترخيص. ومع ذلك، لا توجد حالياً بيانات TSL مُقيّمة للمبردات العضوية المستخدمة في تصميم OrganiCore. ستستفيد OrganiCore من مصدر النيوترونات بالتشظية (SNS) في ORNL، وقدرات الديناميكيات الجزيئية القائمة على التعلم الآلي، وأعمال التحقق السابقة الناجحة لبيانات TSL لمواد المفاعلات، لتوليد البيانات النووية المطلوبة والتحقق من صحتها.

ستتعاون شركة Raven-Flint Nuclear Corp (أيداهو فولز) مع INL لتحويل اليورانيوم محلياً من خلال عملية Zero-F2. تعمل الشركة على تطوير عملية جديدة لتحويل اليورانيوم تلغي الحاجة إلى عنصر الفلور F2 ومشتقاته من عوامل الفلورة، لكن التحديات التقنية المتبقية تتمثل في إنشاء طرق لتحقيق التوازن الكتلي، ومراقبة المواد والمحاسبة (MC&A)، وتوصيف التدفق على نطاق تجريبي، بما يتناسب مع متطلبات ترخيص الهيئة التنظيمية النووية (NRC). تعتمد الولايات المتحدة حالياً على منشأة تجارية واحدة فقط لتحويل سادس فلوريد اليورانيوم (UF6)، وجميع منشآت التحويل في التحالف الغربي تعتمد على كيمياء عنصر الفلور (F2)، مما يترتب عليه تكاليف كبيرة ومخاوف تتعلق بالسلامة والترخيص وضعف في سلسلة التوريد. سيعمل هذا المشروع على تطوير طرق متكاملة للتوازن الكتلي وMC&A وتوصيف التدفق المصاحب لمصنع Raven-Flint التجريبي، بالاستفادة من خبرات INL في تحويل UF6 على نطاق تشغيلي وقدراتها المتقدمة في الكيمياء الإشعاعية والتحليل. سينشئ هذا المشروع مساراً محلياً جديداً لتحويل UF6، مما يلغي الاعتماد على عنصر الفلور، ويخفض التكاليف الرأسمالية والتشغيلية ومخزون المواد الخطرة وتعقيدات الترخيص لمنشآت التحويل المستقبلية.

ستتعاون شركة Srijan LLC (كوليج ستيشن، تكساس) مع مختبرات سانديا الوطنية (SNL) للتغلب على العقبات المتعلقة بنمو المواد في تصنيع كاشفات النيوترونات شبه الموصلة من الجيل التالي للمحطات النووية المتقدمة. تعمل الشركة على تطوير كاشف نيوترونات شبه موصل N800 باستخدام نيتريد البورون السداسي (hBN)، لتحقيق كشف النيوترونات في درجات حرارة عالية للمفاعلات المتقدمة. تحتوي مادة hBN الحالية على شوائب كربونية تقلل بشكل كبير من كفاءة جمع الشحنات، وتعيق أداء كشف النيوترونات الموثوق، وتمنع التقدم إلى ما بعد مرحلة إثبات المفهوم. ستقوم Srijan بزراعة أغشية hBN السميكة باستخدام مواد أولية خالية من الكربون مثل ثلاثي بروميد البورون والبورازين، لتلبية جودة المواد المطلوبة لتطبيقات كاشفات النيوترونات. تمتلك SNL مرافق مفاعلات ترسيب البخار الكيميائي (CVD) المتخصصة وخبرة في النمو الظاهر الخالي من الكربون لـ hBN، وهي غير متوفرة تجارياً. سيمكن هذا المشروع كاشفات النيوترونات من الجيل التالي من العمل في درجات حرارة تصل إلى 800 درجة مئوية، متجاوزة بشكل كبير حدود كاشفات He-3 والوميضات المستخدمة حالياً في المفاعلات المتقدمة. يمكن لكاشفات N800 المدمجة والمقاومة للحرارة العالية تحسين سلامة المفاعل من خلال المراقبة الآنية لتدفق النيوترونات والتحكم الذاتي في المفاعل، مع تقليل تعقيد وتكلفة أنظمة القياس في أنظمة المفاعلات المتقدمة.