نخستین راکتور هسته‌ای نمک مذاب

یک جرعه ازجهان دانش بهارسادات موسوی

[ گزارش ازپژوهش های تازه ]

اولین راکتور هسته‌ای نمک گداخته یا مذاب در ۳۰ سال گذشته ، از آژانس مربوطه در ایالات متحده مجوز دریافت کرد. هدف این فناوری جدید برآورده کردن نیازهای جهانی برای انرژی، ایزوتوپ‌های پزشکی و آب پاک است.
کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای ایالات متحده(NRC) مجوز ساخت یک راکتور هسته‌ای پیشرفته به نام Natura MSR-1 را به دانشگاه ابیلن کریستین(Abilene Christian) اعطا کرد. این اولین راکتور با سوخت نمک مایع است که تاکنون از این کمیسیون مجوز گرفته است و همچنین اولین راکتور تحقیقاتی دانشگاهی است که در بیش از ۳۰ سال گذشته در ایالات متحده تأیید شده است. راکتور Natura MSR-1 یک راکتور نمک گداخته یا مذاب حرارتی ۱ مگاواتی است که برای اولین بار در راکتور تحقیقاتی نمک مذاب دانشگاه ابیلن کریستین استفاده خواهد شد.
به گفته مسوولان این دانشگاه، تنها دو مجوز ساخت برای این راکتورهای هسته‌ای پیشرفته وجود داشته است که نوع جدیدی از انرژی هسته‌ای و از نظر ایمنی، کارایی و هزینه بهتر از راکتورهای معمولی هستند.
داگلاس رابیسون بنیان‌گذار و رئیس شرکت ناتورا ریسورسز(Natura Resources) می‌گوید: اگر می‌خواهیم نیازهای رو به رشد انرژی را نه تنها در ایالت تگزاس، بلکه در کل کشور و در تمام جهان برآورده کنیم، باید استقرار راکتورهای هسته‌ای پیشرفته را آغاز کنیم.
راکتور پیشرفته‌ای که از سوخت مایع(نمک‌های گداخته یا مذاب) به عنوان سوخت و خنک کننده استفاده می‌کند، راکتور نمک مذاب با سوخت مایع(LF-MSR) نامیده می‌شود. برای این استفاده، مخلوط‌های لیتیوم فلوراید(LiF)، بریلیم فلوراید(BeF2) یا نمک‌های فلوراید توریم بیشترین نمک‌های مذاب مورد استفاده هستند. دمای عملیاتی بالا و ویژگی‌های متمایز، LF-MSRها را از راکتورهای سوخت جامد معمولی متمایز می‌کند. محصولات شکافت در طرح‌های MSR با سوخت مایع در نمک سوخت حل می‌شوند و بهتر است دائماً در یک حلقه بازفرآوری آنلاین مجاور حذف شوند، جایی که با اکتینیدهای شکافت‌پذیر مانند اورانیوم یا پلوتونیوم یا شاید Th-232 یا U-238 بارور جایگزین می‌شوند.
از آنجایی که سوخت مایع احتمال ذوب شدن را از بین می‌برد، MSRها می‌توانند به شکل ایمن از هسته راکتور دور شوند و در صورت بروز خطا، نمکِ سوخت، جامد می‌شود، خنک می‌شود و به طور ایمن در داخل سیستم نگهداری می‌شود. علاوه بر این، این راکتورها به طور قابل توجهی کارآمدتر هستند، چرا که در مقایسه با نرخ مصرف کمتر از پنج درصدی راکتورهای سوخت جامد فعلی، هدف آن ها سوزاندن بیش از ۹۰ درصد سوخت است.
یک اتم اورانیوم به دو یا چند قطعه بزرگ شکافته می‌شود که به آن ها محصولات شکافت گفته می‌شود. مولیبدن — ۹۹ یکی از بسیاری از محصولات شکافت است که ایزوتوپ‌های ضروری برای تشخیص و درمان پزشکی هستند.
سیستم حذف حرارت اولیه از یک حلقه خنک کننده برای انتقال گرما از فرآیند شکافت به یک سیال فرآیند متفاوت استفاده می‌کند که می‌تواند به روش‌های مختلف استفاده شود.
راکتور MSRR از طریق همکاری تحقیقاتی شرکت ناتورا و حمایت آزمایشگاه NEXT ACU در دانشگاه A&M تگزاس، دانشگاه تگزاس در آستین و موسسه فناوری جورجیا ساخته شده و مجوز گرفته و به زودی مستقر خواهد شد. راکتور MSRR در مرکز تحقیقات علوم و مهندسی دیلارد که اولین مرکز نمایش راکتور پیشرفته در خارج از آزمایشگاه ملی آمریکاست، قرار خواهد گرفت. تجزیه و تحلیل زیست محیطی و ارزیابی ایمنی بخشی از فرآیند بررسی مجوز ساخت و ساز برای تعیین تأثیر بالقوه این راکتور پیشنهادی بر سلامت و ایمنی عمومی است.
بازرسان پس از تکمیل مطالعه زیست محیطی در ماه مارس به این نتیجه رسیدند که این راکتور هیچ تاثیر قابل توجهی بر سلامت و ایمنی عمومی جامعه ندارد و با توجه به نتایج ارزیابی ایمنی، طراحی اولیه این راکتور مطابق با قوانین فدرال است و ساخت آن ایمن است.
دکتر فیل شوبرت از اعضای توسعه دهنده این راکتور در بیانیه‌ای گفت: ما از این اتفاق بسیار هیجان‌زده‌ایم، زیرا ما با هم برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده جهان برای انرژی قابل اعتماد، ایزوتوپ‌های پزشکی و آب تمیز از طریق استقرار راکتورهای نمک مذاب با سوخت مایع کار می‌کنیم و با صدور مجوز برای ساخت و ساز این راکتور، یک قدم به تحقق آن نزدیکتر شده‌ایم.
این مجوز اولین مرحله در فرآیند صدور مجوز دو مرحله‌ای مربوطه است که به دست اندرکاران ساخت این راکتور اجازه می‌دهد تا آن را بدون اورانیوم بسازندو راه‌اندازی کنند. گام بعدی، تضمین مجوز بهره‌برداری است که به آن ها امکان می‌دهد سوخت راکتور را تامین کنند و فناوری نمک مذاب را به نمایش بگذارند.

با اعطای مجوز ساخت، این شرکت به همراه شرکایش برای مجوز بهره‌برداری و نهایی کردن طرح MSR-1 با هدف ارائه درخواست در اوایل سال ۲۰۲۵ اقدام خواهند کرد.
اولین استقرار راکتور ناتورا توسعه سیستم‌های ۱۰۰ مگاواتی را تقویت می‌کند و شامل مشارکت با کنسرسیوم آب تولیدی تگزاس برای انرژی‌دهی به تصفیه آب می‌شود.

 

اولین ماهواره چند بار مصرف چین به فضا رفت

چین اولین ماهواره استفاده مجدد شیجیان-۱۹(Shijian-19) را برای تحقیقات علمی پایه به فضا پرتاب کرد.
چین با استفاده از موشک لانگ مارچ ۲دی(Long March 2D) از مرکز پرتاب ماهواره جیوکوان(Jiuquan) در منطقه شمال غربی این کشور، ماهواره شیجیان — ۱۹( Shijian — 19) را با موفقیت به مدار زمین فرستاد.

چین با پرتاب موفقیت‌آمیز این ماهواره به نقطه عطف مهمی در برنامه فضایی خود دست یافت که اولین تلاش این کشور در زمینه فناوری ماهواره‌ای قابل استفاده مجدد است و راه را برای پیشرفت در تحقیق و توسعه مبتنی بر فضا هموار می‌کند.

هدف محققان چینی استفاده از آن برای آزمایش‌های فضایی و توسعه فناوری‌های جدید فضایی، پشتیبانی از حوزه‌هایی مانند ریزگرانش و علوم حیات فضایی است. همچنین آزمایش‌های پرورش فضایی را برای سرعت بخشیدن به نوآوری ها در این زمینه انجام خواهد داد.

علاوه بر این، این ماهواره محموله هایی را از پنج کشور از جمله تایلند و پاکستان به عنوان بخشی از تلاش چین برای ارتقای همکاری‌های فضایی بین‌المللی با خود حمل می‌کند.

سابقه چین در ماهواره‌های قابل بازیابی به سال ۱۹۷۵ با ماهواره جیانبینگ — ۱(Jianbing — 1) برمی‌گردد. چین در سال ۱۹۷۵ اولین ماهواره قابل بازیابی خود را که یک ماهواره شناسایی نظامی بود، به فضا پرتاب کرد و این ماهواره سه روز بعد به زمین بازگشت، اگرچه صدها کیلومتر دورتر از مکان برنامه‌ریزی شده فرود آمد.

چین به عنوان سومین کشوری که پس از ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی یک فضاپیما را بازیابی کرده است، تاکنون ده‌ها ماموریت ماهواره‌ای را به پایان رسانده و فناوری ماهواره‌ای خود را به میزان قابل توجهی ارتقا بخشیده است.

این کشور با تکیه بر این موفقیت، مأموریت‌های فضایی سرنشین‌دار را نیز انجام داده و حتی موفق شده نمونه‌هایی از خاک ماه را جمع‌آوری کند و به زمین بیاورد.

محققان چینی می‌گویند در صورت موفقیت، شیجیان — ۱۹ اولین ماهواره چینی با قابلیت استفاده مجدد خواهد بود.

چین در سال ۲۰۲۰ یک فضاپیمای آزمایشی قابل استفاده مجدد را آزمایش کرد که توسط موشک لانگ مارچ ۲اف(Long March-2F) پرتاب شد و پس از دو روز پرواز در مدار به زمین بازگشت. در حالی که جزئیات بیشتری از این فضاپیما فاش نشده است، گمان می‌رود شبیه به شاتل فضایی X — ۳۷B ایالات متحده باشد.

دانشمندان چینی همچنین در حال توسعه موشک‌های قابل استفاده مجدد مشابه «فالکون ۹» شرکت اسپیس‌ایکس و موشک در حال توسعه استارشیپ این شرکت هستند.

ماموریت اصلی شیجیان — ۱۹ انجام آزمایش‌های جهش‌زایی فضایی روی بذرها و دانه‌هاست تا با قرار دادن آن ها در معرض تشعشعات کیهانی و شرایط ریزگرانش بتواند منجر به جهش‌هایی شود که ممکن است به توسعه گونه‌های گیاهی جدید کمک کند.

بنابراین ، هدف از این ماموریت، ایجاد گونه‌های گیاهی جدید است که به پیشرفت صنعت بذر چین ، اطمینان از خوداتکایی علمی و فناوری و کنترل مستقل بر منابع بذر این کشور کمک می‌کند.

علاوه بر این ، محققان چینی قصد دارند از ماهواره شیجیان — ۱۹ برای آزمایش قطعات و مواد توسعه‌یافته داخلی استفاده کنند و توانایی‌های چین در فناوری فضایی و نوآوری را بیش از پیش تقویت کنند.

 

استفاده از نقاط کوانتومی برای کمک به کشاورزی

یک استارت‌آپ مالزیایی فعال در حوزه فناوری نانویی از نقاط کوانتومی برای کمک به کشاورزی استفاده می‌کند.

استارت‌آپ مالزیایی به نام کاربوتک (Qarbotech) موفق به جذب یک و نیم میلیون دلار بودجه شد. این شرکت نوپا این حمایت مالی را از شرکت‌های متعددی دریافت می‌کند.
این استارت‌آپ در حوزه کشاورزی و فناوری نانو در مالزی فعالیت می‌کند که این بودجه را برای گسترش فعالیت‌های خود در مالزی، اندونزی، تایلند و ویتنام هزینه خواهد کرد؛ جایی که تقاضا برای راه‌حل‌های کشاورزی در حال افزایش است.

این بودجه توسط شرکت‌های بین‌المللی نظیر، Better Bite Ventures، ID Capital، EQT Foundation و Epic Angels Limited تامین می‌شود.کربوگروویکی از محصولات این شرکت است که از نقاط کوانتومی کربنی برای بهبود فتوسنتز در گیاهان استفاده می‌کند که پتانسیل افزایش عملکرد محصولات را نشان می‌دهد.

نقاط کوانتومی پتانسیل بالایی برای بهبود صنعت کشاورزی دارد، برای مثال در گلخانه‌ها نقاط کوانتومی می‌توانند میزان فتوسنتز را بهبود دهند. این نقاط می‌توانند فوتون‌های فرابنفش و آبی را به طول موج‌های دیگری تبدیل کنند که بیشتر مورد استفاده گیاهان است.

به نقل از ستاد نانو، فیلم‌های تقویت شده با نقاط کوانتومی در گلخانه‌ها و بالای گیاهان نصب می‌شود تا به گیاهان کمک کند نور بیشتری را جذب کنند. این فیلم‌ها حاوی مواد فلورسانس هستند که طیف بهینه‌تری برای محصولات زراعی ایجاد می‌کنند و بخش‌های کم‌مصرف نور خورشید را به طیف پر استفاده‌تر برای فتوسنتز تبدیل می‌کنند.

 

بیمار ALS با تراشه مغزی آنلاین خرید می‌کند

یک تراشه نوین و خارق العاده به مردی مبتلا به ALS کمک کرده تا با مغزش به الکسا دستیار صوتی آمازون دستور دهد.

به گزارش اینترستینگ انجینرینگ، شرکت سینکرون (سازنده رابط مغزو رایانه) اعلام کرد بیمار ۶۴ ساله مبتلا به ALS و دریافت کننده تراشه این شرکت می تواند بدون تکان دادن انگشتش برنامه های تلویزیونی را برای خود پخش، دستگاه های مختلف را کنترل و حتی به طور آنلاین خرید کند.

این دستاورد با کاشت یک تراشه کوچک در رگی در مغز این مرد ممکن شده است. بیمار با کمک این تراشه می تواند به طور ذهنی روی آیکون های تبلت فایر آمازون ضربه بزند و به طیفی از ویژگی های الکسا دسترسی یابد.

این نخستین باری است که از رابط مغز و رایانه برای کنش و واکنش با فناوری هوشمند خانگی استفاده و پتانسیل پلتفرم نوآورانه سینکرون نشان داده می شود. بیمار شرکت کننده در آزمایش این شرکت که مارک نام دارد با کمک فناوری جدید حس کنترل و استقلال در زندگیش را دوباره تجربه می کند.

مارک با کمک رابط مغز و رایانه می تواند فقط با فکر کردن به فعالیت هایی مانند برقراری تماس ویدئویی، پخش موسیقی، کنترل چراغ های خانه و حتی کتاب خواندن، این اعمال را انجام دهد.

مارک با متمرکز کرد افکارش در الکسا می تواند فعالیت های روزانه اش را بدون هیچ گونه تلاش فیزیکی انجام دهد و همین امر برای افرادی با شرایط مشابه امیدوارکننده است. طبق بیانیه سینکرون این تست نشان داد در آینده افراد می توانند خانه هوشمندشان را بدون اتکا به دستور صوتی یا نمایشگر لمسی کنترل کنند. در عوض افراد می توانند سیگنالی را به طور مستقیم از مغزشان به دستگاه هایی همخوان با الکسا مانند دوربین های زنگ در، کلید ها و ترموستات ها ارسال کنند.

فرایند کاشت رابط مغز و تراشه یک جراحی کم تهاجمی است که طی آن تراشه ای از طریق ورید ژوگولار در رگ خونی روی سطح قشر حرکتی مغز قرار می گیرد. تراشه پس از نصب هدف حرکتی را مغز ردیابی و به طور بی سیم منتقل می کند این فناوری برای احیای توانایی افراد دچار فلج ابداع شده تا بتوانند دستگاه های شخصی شان را کنترل کنند.