مختبر أيداهو الوطني: منصة موران الاختبارية تستكمل الاستعدادات لنشر وحدة تفكيك غلاف الوقود النووي المستهلك

أخبار ar.wedoany.com، أُعلن رسمياً عن جاهزية وحدة متنقلة من نوع الحزمة المنزلقة (Mobile Skid)، مخصصة لمعالجة ونزع غلاف الوقود النووي المستهلك (Cladding)، للتشغيل في منشأة موران لاختبار الوقود النووي (Moran Nuclear Fuels Test Facility) التابعة لمختبر أيداهو الوطني (Idaho National Laboratory, INL). وقد جرى تمويل تصنيع هذه المنظومة المنزلقة من قبل "مبادرة أثينا" (Athena Initiative) التي أطلقتها إدارة الأمن النووي الوطنية الأمريكية (National Nuclear Security Administration, NNSA) عام 2022 ضمن "برنامج الإشراف على منع الانتشار" (Nonproliferation Stewardship Program)، بهدف توفير دعم بحثي محوري للاستراتيجية الأمريكية لمنع الانتشار النووي.

تقع منصة موران الاختبارية داخل المبنى الأصلي PBF-622 في مجمع نطاق اختبار البنية التحتية الحيوية (Critical Infrastructure Test Range Complex) التابع لمختبر أيداهو الوطني، وهي منشأة بحثية بمستوى تجريبي (Pilot-scale) تُعنى بالدراسة المتعمقة لعملية استخلاص البلوتونيوم واليورانيوم بالاختزال (Plutonium Uranium Reduction Extraction, PUREX). ورغم أن تقنية إعادة المعالجة الرطبة PUREX تُستخدم على نطاق واسع في دورة الوقود المستهلك التجاري في بعض الدول الأجنبية، فإن مسار إعادة المعالجة التجارية في الولايات المتحدة توقف فعلياً في سبعينيات القرن العشرين بسبب مخاوف انتشار الأسلحة النووية؛ ويهدف تفكيك غلاف الوقود المستهلك (Decladding) في منشأة موران إلى توفير دعم تحققي لبناء البنية التحتية للأمن النووي وتدريب الكوادر المتخصصة في منع انتشار المواد النووية.

صُممت هذه المنظومة المنزلقة وصُنعت على مدى 20 شهراً بالتعاون بين مختبر أيداهو الوطني وشركة الحلول والتصاميم المتكاملة (Integrated Solutions & Designs) وشركة كامبل للخدمات التقنية (Campbell Technical Services)، وسُلّمت إلى المختبر في أبريل 2026، حيث اجتازت بنجاح عدة أشهر من العروض التوضيحية والتحقق الشامل. وقبل إجراء التجارب، لا بد من فصل الغلاف المعدني الخارجي للوقود النووي، الذي يُستخدم للحماية من التآكل والحيلولة دون تسرب نواتج الانشطار، عن حبيبات الوقود اليورانيومي الداخلية بشكل فعّال؛ وتنجز هذه المعدة المنزلقة عملية الإزالة الميكانيكية للغلاف بكفاءة عالية من خلال تطبيق عدة خطوات على قضبان الوقود المستهلك تشمل الضغط الميكانيكي (Crimping) والتقطيع (Chopping) ونزع الغلاف.

في مرحلة التشغيل الأولية، ستُستخدم الوحدة أولاً لمعالجة وقود ماغنوكس (Magnox fuel) من نوع المفاعلات المبردة بالغاز التي طورتها المملكة المتحدة في منتصف القرن العشرين. وقد نجحت المعدة المنزلقة في 5 مايو و2 يونيو من العام الجاري في إتمام التحقق من وظيفتي الضغط والتقطيع لوقود ماغنوكس. ورغم أن آخر مفاعل ماغنوكس في العالم أُخرج من الخدمة في نهاية عام 2015، فإن الوقود المستهلك المتبقي لا يزال يُستخدم من قبل عدة جهات لتحويله إلى وقود أكسيد مختلط (Mixed Oxide Fuel, MOX) أو لأغراض الاختبارات البحثية؛ وقد نُقلت هذه الدفعة من الوقود المستخدمة في اختبارات مختبر أيداهو الوطني من الجامعة التقنية الوطنية في أثينا باليونان (National Technical University of Athens, NTUA) عبر تنسيق مشترك بين برنامج التغليف المتنقل (Mobile Packaging Program) التابع لإدارة الأمن النووي الوطنية ومكتب التحقق من المواد النووية (Office of Nuclear Materials Verification).

وعلى خلاف وقود المفاعلات التجارية الخفيفة الماء المعتاد الذي يعتمد عموماً على سبائك الزركونيوم (Zirconium alloy)، يُصنع غلاف وقود ماغنوكس من سبيكة خاصة تتكون من معادن مثل المغنيسيوم والألومنيوم. وأكد كيفن ليون (Kevin Lyon)، المدير الأول للكيمياء الإشعاعية والقياسات النووية في مختبر أيداهو الوطني، أن هذه المعدة المنزلقة مصممة بتصميم عالي العمومية والمعيارية، بحيث يمكن مستقبلاً فك الوحدات الكهروميكانيكية الرئيسية وتعديلها وإعادة positioningها أو إخضاعها لترقيات تقنية بمرونة، وهي ليست مقصورة على معالجة نوع ماغنوكس وحده. ووفقاً للخطة طويلة الأجل، وإلى جانب منصة موران التي دخلت الخدمة بالفعل، سيبني مختبر أيداهو الوطني بالاستناد إلى "مبادرة أثينا" منصة اختبار ثانية بصناديق القفازات للعناصر فوق اليورانيومية عالية الأكتينيدات (Transuranic, TRU) تُسمى "بيرتوث" (Beartooth)، ومن المتوقع أن تدخل الإنتاج الرسمي في عام 2028.