اكتمال الهيكل الرئيسي لمصنع الوقود النووي TX-1 التابع لشركة TRISO-X، وهي شركة مملوكة بالكامل لـ X-energy

أخبار ar.wedoany.com، أعلنت شركة TRISO-X، وهي شركة تابعة مملوكة بالكامل لمطوّر الطاقة النووية المتقدمة الأمريكي X-energy، عن الاكتمال الرسمي للهيكل الرئيسي لمصنع TX-1 لإنتاج الوقود النووي المتقدم في مدينة أوك ريدج بولاية تينيسي. وتبلغ مساحة المبنى 214 ألف قدم مربع (نحو 20 ألف متر مربع)، مما يمثل انتقال المشروع، وهو الأول من نوعه على المستوى التجاري لإنتاج الوقود النووي المتقدم في الولايات المتحدة، بالكامل إلى مرحلة التشطيبات الكهروميكانيكية الداخلية وتركيب معدات عمليات تصنيع الوقود المتخصصة في مواقعها، فضلاً عن إنشاء البنية التحتية المساندة ذات الصلة.

وفقاً لخطة الطاقة الإنتاجية، سيتمكن مصنع TX-1 عند بلوغه طاقته الإنتاجية الكاملة من إنتاج نحو 700 ألف عنصر وقود كروي من نوع TRISO-X (Fuel pebbles) سنوياً، أي ما يعادل نحو 5 أطنان من مكافئ اليورانيوم سنوياً، مع قدرة على تزويد ما يصل إلى 11 مفاعلاً من نوع Xe-100 عالي الحرارة المبرد بالغاز بوقود التبديل بشكل مستمر. وفي مرحلة التشغيل الأولية، سيُخصص الوقود المنتج في المصنع بشكل أساسي لتأمين مشروع العرض التوضيحي للمفاعلات النووية المعيارية الصغيرة المتقدمة Xe-100، المكوّن من أربع وحدات، والذي تخطط X-energy لنشره في منطقة عمليات سيدريفت التابعة لشركة داو كيميكال (Dow Inc.) في ولاية تكساس.

وكانت هيئة التنظيم النووي الأمريكية (Nuclear Regulatory Commission, NRC) قد أصدرت رسمياً في وقت سابق من هذا العام لشركة TRISO-X رخصة المواد النووية الخاصة (Special Nuclear Material License) لمدة 40 عاماً، تخوّلها استخدام اليورانيوم عالي التخصيب منخفض التخصيب (High-Assay Low-Enriched Uranium, HALEU) بشكل قانوني في تصنيع الوقود التجاري داخل أول مصنعين تجاريين TX-1 وTX-2. كما حصلت TRISO-X في يوليو من هذا العام على منحة تطوير متخصصة بقيمة 11 مليون دولار من حكومة ولاية تينيسي لتسريع وتيرة توسيع مجمع صناعة الوقود في أوك ريدج.

وفقاً للخطة طويلة الأجل، سيتألف مجمع أوك ريدج بأكمله من ثلاثة مرافق رئيسية: إلى جانب TX-1 الذي اكتمل هيكله الرئيسي حالياً، تخطط الشركة لبناء مصنع المرحلة الثانية TX-2 الأكبر حجماً والأعلى كفاءة في الأتمتة والإنتاج، بالإضافة إلى مرفق مختبر متخصص TX-L يركز على ابتكار تصاميم الوقود الجديدة واختبارات التشعيع والتحسين المستمر للعمليات. ويهدف تشغيل هذه المرافق الثلاثة بشكل متكامل إلى بناء قدرات تصنيع تجاري على نطاق واسع وقدرات بحث وتطوير لوقود TRISO قابلة للتحكم الذاتي لسلسلة صناعة المفاعلات المتقدمة المحلية في الولايات المتحدة.

يُعدّ مسار وقود TRISO-X حصيلة ما يقرب من عقد من الجهود التقنية والتأهيل التنظيمي التي بذلتها X-energy وTRISO-X. فمنذ عام 2016، بدأ الفريق بالاستناد إلى خط الإنتاج التجريبي في مختبر أوك ريدج الوطني (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) في إجراء التوسيع الصناعي وتحسين عملية الإنتاج الكمي لوقود TRISO. وفي عام 2025، أصبح وقود TRISO-X أول وقود نووي متقدم تجاري يدخل مفاعل الاختبار المتقدم (Advanced Test Reactor, ATR) في مختبر أيداهو الوطني (Idaho National Laboratory, INL) للخضوع لتقييمات التشعيع، ولا تزال التجارب ذات الصلة تتقدم بثبات للحصول على بيانات غلاف الترخيص الأمني الشاملة اللازمة لمفاعل Xe-100.

يتكوّن وقود TRISO من نواة يورانيوم مخصّب بمقياس ميكروني، مغلّفة بطبقات خارجية متعددة من مواد سيراميكية مقاومة لدرجات الحرارة العالية مثل كربيد السيليكون والكربون الحراري. ويتمتع بحواجز أمان ذاتية الإغلاق صلبة بالغة القوة قادرة على احتواء نواتج الانشطار بإحكام في ظل درجات الحرارة القصوى. ويستخدم كمادة خام اليورانيوم عالي التخصيب منخفض التخصيب (HALEU) بدرجة تخصيب لليورانيوم-235 تتراوح بين 5% و20%، وهو ما يوفر، مقارنةً باليورانيوم منخفض التخصيب بنسبة 3.5% إلى 5% المستخدم عادةً في المفاعلات التجارية الحالية المبردة بالماء الخفيف، عمق احتراق أعلى ودورة تبديل وقود أطول، ويُعتبر حاملاً للطاقة الأساسي في مفاعلات الجيل الرابع المتقدمة عالية الحرارة المبردة بالغاز والمفاعلات الدقيقة.