9F,Bldg.A ડોંગશેંગમિંગડુ પ્લાઝા,21 ચાયોંગ ઈસ્ટ રોડ,લિયાનયુંગાંગ જિયાંગસુ,ચીન +86-13951255589 [email protected]

મફત બેઝન મેળવો

હમારો પ્રતિનિધિ તમને જલદી સંપર્ક કરશે.
ઇમેઇલ
મોબાઈલ/વોટ્સએપ
Name
કંપનીનું નામ
સંદેશ
0/1000

નવી

એવ પેજ >  નવી

પરમાણુ સુવિદ્યુત સેરામિક બોલ પરમાણુ સુવિદ્યુત સુવિધાઓમાં રેડિયેશન શિલ્ડિંગ કેવી રીતે ખાતરી આપે છે?

Time : 2025-11-10

પરમાણુ સુવિદ્યુત સેરામિક બોલ અને રેડિયેશન સંગ્રહણની વિજ્ઞાન પાછળ

TRISO કણોને સમજવા: સેરામિક બોલ રેડિયેશન શિલ્ડિંગનું મૂળ

ન્યુક્લિયર પાવર એપ્લિકેશન્સમાં વપરાતા સેરામિક દડાઓના આધારે TRISO ઇંધણ ટેકનોલોજી છે. આ નાના કણોનું માપ માત્ર થોડા મિલિમીટર જેટલું હોય છે, પણ તેમાં સિલિકોન કાર્બાઇડ અને કાર્બનની ઘણી રક્ષણાત્મક સ્તરોમાં લપેટાયેલ યુરેનિયમ ઇંધણ હોય છે. આમ એક પ્રકારની મિનિ કન્ટેઈનમેન્ટ સિસ્ટમ બને છે જે 1800 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધુના અતિ ઉચ્ચ તાપમાનમાં પણ રેડિયોએક્ટિવ સામગ્રીને બહાર નીકળતી અટકાવે છે. ટોચની ન્યુક્લિયર સુરક્ષા સંસ્થાઓ દ્વારા કરવામાં આવેલા પરીક્ષણો દર્શાવે છે કે આ ખૂબ જ ગંભીર પરિસ્થિતિમાં પણ TRISO કણો રેડિયોએક્ટિવ ઉપ-ઉત્પાદનોના લગભગ 99.99 ટકા ભાગને અંદર જ રાખે છે. આજના રિએક્ટરોમાં સુરક્ષિત સંચાલન સુનિશ્ચિત કરવા માટે તેમનું મહત્વ ખૂબ ઊંચું છે, જે એન્જિનિયર્સને સંભવિત લીક અથવા નિષ્ફળતાની બાબતમાં શાંતિ આપે છે.

ઉષ્મા અને રેડિયેશનને રોકવામાં સેરામિક સ્તરની રચના અને તેની ભૂમિકા

સેરામિક શિલ્ડિંગની અસરકારકતા તેના સ્તરીય સામગ્રીના સ્થાપત્ય પરથી આવે છે, જે ન્યુટ્રોન મોડરેશન, શોષણ અને ગામા એટીન્યુએશનને જોડે છે:

સ્તર સામગ્રી કાર્ય ત્રિજ્યાકણ પ્રતિકાર થ્રેશહોલ્ડ
સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) પ્રાથમિક રચનાત્મક અવરોધ અને ન્યૂટ્રોન મૉડરેટર 1,800°C સુધી
બોરોન-કાર્બાઇડ (B₄C) ન્યૂટ્રોન શોષણ 800°C લાંબા સમય સુધી
ટંગસ્ટન-મજબૂતીકૃત ગામા રે એટિન્યુએશન >300 keV ફોટોન ઊર્જા

2023 ના અભ્યાસો મુજબ, ટંગ્સ્ટન-બિસ્મથ કમ્પોઝિટ જેવી ઉચ્ચ-ઘનતાવાળી સેરામિક્સ પરંપરાગત સ્ટીલ શિલ્ડિંગની તુલનામાં ગામા રેડિયેશનના ભેદ્યતાને 80% સુધી ઘટાડે છે. આ બહુકાર્યક્ષમ ડિઝાઇન ન્યુટ્રોન અને ગામા રેડિયેશન બંને સામે મજબૂત રક્ષણ પૂરું પાડતી વખતે ઉષ્ણતાના વિસર્જનમાં કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે.

અતિ કઠિન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ કાર્યક્ષમતા: સિમ્યુલેટેડ મેલ્ટડાઉન પ્રતિકાર

આઇડાહો નેશનલ લેબોરેટરીમાં, સંશોધકોએ TRISO-આધારિત સેરામિક બૉલ્સનું પરીક્ષણ કાલ્પનિક સ્ટેશન બ્લેકઆઉટ પરિસ્થિતિમાં કર્યું. આ પરીક્ષણોમાં 400 કલાક સુધી તાપમાન 3,000°F (1,650°C) થી વધુ રાખવામાં આવ્યું, જે રિએક્ટર્સ સામાન્ય રીતે અનુભવતા તાપમાન કરતાં ઘણું વધારે છે. આમાં સૌથી મહત્વની વાત એ હતી કે સમગ્ર સમય દરમિયાન ગામા કિરણોનું શમન સતત 97% કરતાં વધુ રહ્યું. આ આંતરરાષ્ટ્રીય પરમાણુ ઊર્જા એજન્સીના ડેટા સાથે સુસંગત છે, જે સૂચવે છે કે સેરામિક ઢાંકણાંવાળા ઇંધણનો ઉપયોગ કરવાથી પરંપરાગત યુરેનિયમ ઑક્સાઇડ ઇંધણ સળિયાંની સરખામણીમાં અકસ્માત દરમિયાન રેડિયોએક્ટિવ ઉત્સર્જનમાં લગભગ 90% ઘટાડો થઈ શકે છે. બીજી રસપ્રદ બાબત એ છે કે જ્યારે સેરામિક પર રેડિયેશનનું પ્રક્ષેપણ થાય છે ત્યારે તે વધુ મજબૂત બને છે, જેથી ઠંડક આપતી સિસ્ટમો સંપૂર્ણપણે નિષ્ફળ જાય તો પણ તે ઓગળવાની ઘટના સામે વધુ પ્રતિકારક બને છે.

રેડિયેશન શિલ્ડિંગ માટે સેરામિક બૉલ્સને અસરકારક બનાવતા સામગ્રી ગુણધર્મો

સિલિકોન કાર્બાઇડ અને ગ્રેફાઇટ સ્તરોની ઊંચી તાપમાન અને રેડિયેશન સહનશીલતા

સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) અને ગ્રેફાઇટ સેરામિક બૉલ્સને થર્મલ અને રેડિયોલૉજિકલ રીતે સ્થિર રાખવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. SiC ઘટક 1600 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધુ તાપમાન હોય ત્યારે પણ મજબૂત રહે છે, અને 10^21 n પ્રતિ ચોરસ સેન્ટિમીટરથી વધુના ન્યૂટ્રોન પ્રવાહના અસરોથી સરળતાથી વિઘટન પામતો નથી. આનો અર્થ એ છે કે આવી ખૂબ જ કઠિન પરિસ્થિતિમાં આ સામગ્રીનું આયુષ્ય ઘણું લાંબુ હોય છે. ગ્રેફાઇટ પણ તેની દિશાત્મક ઉષ્ણતા સ્થાનાંતરણના ગુણધર્મોને કારણે ન્યૂટ્રોન્સનું શોષણ કરીને ઉષ્ણતાને અસરકારક રીતે દૂર કરવામાં મદદ કરે છે. આ સંયોજન વગર, રિએક્ટર કોરની અંદર ખતરનાક હૉટ સ્પૉટ્સ બની શકે છે, જેનાથી ભવિષ્યમાં ગંભીર સમસ્યાઓ ઊભી થઈ શકે છે.

બોરોન, ટંગ્સ્ટન અને બિસ્મથ સંયોજનોનો ઉપયોગ કરીને ન્યૂટ્રોન અને ગામા કિરણોનું શમન

જ્યારે સેરામિક સામગ્રીને બોરોન-10 સાથે લોડ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ 10B(n,α)7Li પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા દ્વારા આશરે 94% ગરમ ન્યુટ્રોન્સને પકડી શકે છે. ગામા કિરણોને અટકાવવાની બાબતમાં, ઉચ્ચ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતી સામગ્રી સૌથી વધુ સારી કામ કરે છે. ટંગસ્ટન અને બિસ્મથ આ ક્ષેત્રે ખાસ ઊભા રહે છે કારણ કે તેઓ ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર તરીકે ઓળખાતી કંઈક પ્રક્રિયા દ્વારા આ ઉર્જાવાન ફોટોન્સનું શોષણ ખૂબ જ સારી રીતે કરે છે. બોરોન કાર્બાઇડને ટંગસ્ટન સાથે મિશ્રિત કરીને માત્ર 3 સેન્ટિમીટર જાાળવટની સંયુક્ત સામગ્રી બનાવવાથી ગામા વિકિરણની તીવ્રતા લગભગ શૂન્ય સુધી ઘટી જાય છે—આશરે 99.8% ઘટાડો. ન્યુટ્રોન અને ગામા વિકિરણ બંને સામેની આવી રક્ષણાત્મક ક્ષમતાની પુષ્ટિ પરીક્ષણો દ્વારા કરવામાં આવી છે, જેમાં 2023માં આંતરરાષ્ટ્રીય પરમાણુ ઊર્જા એજન્સી દ્વારા પ્રકાશિત તાજેતરના શોધ સમાવિષ્ટ છે.

ઉભરતી સામગ્રી: MAX તબક્કા અને ઉન્નત પરમાણુ એપ્લિકેશન્સમાં તેમની સંભાવના

Ti3SiC2 અને Cr2AlC જેવા સંયોજનોનો સમાવેશ થતો MAX તબક્કાના સિરામિક્સ તરીકે ઓળખાતા પદાર્થો ધાતુઓ અને સિરામિક્સ બંનેના ઉત્તમ ગુણધર્મોનું મિશ્રણ કરે છે. આ પદાર્થો તિરાડ પડવાની સ્થિતિમાં અદ્ભુત મજબૂતી પૂરી પાડે છે, જે સામાન્ય સિલિકોન કાર્બાઇડની તુલનાએ લગભગ ત્રણ ગણી વધુ સારી કામગીરી દર્શાવે છે. તેમને વધુ રસપ્રદ બનાવતું એ છે કે તેઓ ન્યૂટ્રોન્સને અસરકારક રીતે ધીમા પાડી શકે છે. ઓક રિજ નેશનલ લેબોરેટરીના સંશોધકો દ્વારા કરવામાં આવેલા અભ્યાસમાં પણ કંઈક અદ્ભુત બાબત સામે આવી છે. જ્યારે કૂલંટ ગુમાવવાની સ્થિતિનો સામનો કરવો પડે ત્યારે, આ પદાર્થો 800 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાન હેઠળ ત્રણ દિવસ કરતાં વધુ સમય સુધી ટકી શકે છે. આ પ્રકારની ટકાઉપણાએ મોલ્ટન મીઠું અને અન્ય આધુનિક ડિઝાઇન ખ્યાલોનો સમાવેશ કરતા આગામી પેઢીના ન્યુક્લિયર રિએક્ટર્સ પર કામ કરતા વૈજ્ઞાનિકોનું ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે.

રિએક્ટરના વાતાવરણમાં યાંત્રિક સ્થિરતા અને દીર્ઘકાલીન રચનાત્મક સાબિતી

સિરામિક બોલમાં એન્જિનિયર્ડ નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ ગ્રેઇન બાઉન્ડરીઝ હિલિયમ બરફના ગઠનને દબાવે છે - જે રેડિયેશન-પ્રેરિત સોજાનું સામાન્ય કારણ છે. પ્રવૃદ્ધિકૃત ઉંમર અજમાયશોમાં 40 રિએક્ટર વર્ષના અનુભવ પછી 0.2% થી ઓછો કદમાં ફેરફાર દર્શાવ્યો છે. 8–12% ની ઇચ્છાશિલ માત્રા ગરમી પ્રસરણને સમાવી લે છે, જે ઘનતા અથવા શિલ્ડિંગ કાર્યક્ષમતાને ખલેલ પહોંચાડ્યા વિના લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા ખાતરી આપે છે.

ન્યુક્લિયર પાવર સિરામિક બોલમાં TRISO કણોની સ્તરીકૃત સંરચના

બહુ-સ્તરીય ડિઝાઇન: પાઇરોલિટિક કાર્બન, સિલિકોન કાર્બાઇડ અને બફર કોટિંગ

TRISO કણોમાં આ ખાસ ચાર-સ્તરીય સિરામિક ડિઝાઇન છે જે બધું જ અંદર રાખે છે. વાસ્તવિક યુરેનિયમ કોરની આસપાસ આ પોરસ કાર્બન બફર છે, જે તમામ યાંત્રિક અને ઉષ્ણક તણાવને શોષી લેવામાં મદદ કરે છે જે અન્યથા સમસ્યાઓ ઊભી કરી શકે. હવે સિલિકોન કાર્બાઇડ સ્તર પર નજર કરીએ, તો તે અહીંની મુખ્ય રક્ષણ પ્રણાલી છે. શું થાય છે તે એ છે કે 1600 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીના તાપમાનમાં પણ 99.9 ટકાથી વધુ અસરકારકતા સાથે રેડિયોએક્ટિવ પદાર્થો ત્યાં જ રહે. પછી આપણી પાસે આંતરિક અને બાહ્ય પાયરોલિટિક કાર્બન સ્તરો છે. તેમના બે મુખ્ય કાર્યો છે. પ્રથમ, તેઓ રચનાત્મક આધાર આપે છે, અને બીજું, તેઓ યુરેનિયમ કોર અને સિલિકોન કાર્બાઇડ સ્તર વચ્ચે કોઈપણ અણગમતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને અટકાવે છે. આ સંપૂર્ણ ગોઠવણી ખાતરી કરે છે કે કણ તીવ્ર તાપમાન ફેરફારો દરમિયાન પણ આખો રહે.

ઉચ્ચ-પ્રવાહ પ્રતિક્રિયાકાર વાતાવરણમાં વિકિરણ પરીક્ષણ અને ટકાઉપણું

પ્રવેગીકૃત ટેસ્ટિંગ અઠવાડિયામાં દસકાઓના ન્યુટ્રોન એક્સપોઝરનું અનુકરણ કરે છે. ઊંચા પ્રવાહની સ્થિતિ (10¹n/cm²) હેઠળ 10,000 કલાક પછી, TRISO કોટિંગ્સ તેમની મૂળ મજબૂતીના 98% કરતાં વધુ જાળવી રાખે છે. SiC સ્તર લગભગ અભેદ્ય રહે છે, 200 MGy કરતાં વધુ ગામા ડોઝની એક્સપોઝર પછી 0.01% કરતાં ઓછી છિદ્રતા સાથે—અસરકારક રીતે સૂક્ષ્મ ફાટોને રોકીને જે લીક તરફ દોરી શકે.

મહત્તમ શિલ્ડિંગ કાર્યક્ષમતા માટે સ્તરની જાડાઈ અને રચનાનું આયોજન

સ્તરના ચોક્કસ પરિમાણો વિકિરણ સંગ્રહ અને ઉષ્ણતા સંચાલન વચ્ચે સંતુલન જાળવે છે:

સ્તર જાડાઈ (µm) મુખ્ય કાર્ય
સ્પંજી કાર્બન બફર 50–100 ઉષ્ણતા તણાવ શોષણ કરે
આંતરિક પાઇરોલિટિક કાર્બન 20–40 કર્નેલ-SiC પ્રતિક્રિયાઓ અટકાવે
સિલિકન કાર્બાઇડ 30–50 વિખંડન ઉત્પાદનો અટકાવે
બાહ્ય પાઇરોલિટિક કાર્બન 40–60 યાંત્રિક વિઘટન સામે પ્રતિકાર કરો

સિમ્યુલેશન દર્શાવે છે કે SiC સ્તરને 25 µm થી 35 µm સુધી વધારવાથી ન્યુટ્રોન અવરોધમાં 60% સુધારો થાય છે, જે રેડિયેશન લીકેજના જોખમને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.

TRISO ઇંધણ કણોના ધોરણીકરણ અને માસ ઉત્પાદનમાં વલણો

ઉત્પાદકો હવે સખત પરિમાણીય સહનશીલતા (<0.5% ફેરફાર) પ્રાપ્ત કરવા માટે ISO 21439:2023 ધોરણોનું પાલન કરે છે. ઓટોમેટેડ કોટર સિસ્ટમ 95% ઉત્પાદન ઉપજ આપે છે, જે દર વર્ષે પ્રતિ રિએક્ટર લોડ 1 કરોડથી વધુ ઇંધણ કર્નલના ઉત્પાદનને ટેકો આપે છે—2020 થી 300% સુધારો. આ માપનીયતા વિશ્વભરમાં પેબલ-બેડ અને મોલ્ટન-સોલ્ટ રિએક્ટરમાં સુસંગત ગુણવત્તાની ખાતરી આપે છે.

સેરામિક-આધારિત પરમાણુ ઇંધણ સિસ્ટમમાં રેડિયેશન શિલ્ડિંગ મિકેનિઝમ

બોરોન-કાર્બાઇડ અને અન્ય ન્યુટ્રોન-શોષણ કરતા મેટ્રિસીસ દ્વારા ન્યુટ્રોન શોષણ

બોરોન કાર્બાઇડ (B4C) ન્યૂટ્રોનને નિયંત્રિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે કારણ કે 10B સમસ્થાનિકો માટે તેનું શોષણ ક્રોસ સેક્શન ખૂબ જ ઊંચું હોય છે, ચોખ્ખી રીતે કહીએ તો લગભગ 3,840 બર્ન. જ્યારે સંશોધકોએ લગભગ 15% બોરોન કાર્બાઇડ સામગ્રી સાથેના સેરામિક દડાઓનું પરીક્ષણ કર્યું, ત્યારે તેમને લગભગ 92% ન્યૂટ્રોન ફ્લક્સમાં અદ્ભુત ઘટાડો જોવા મળ્યો. ખરી પડકાર જુદી જુદી ઊર્જા સ્તરો સાથે વ્યવહાર કરતી વખતે આવે છે. તેથી આધુનિક સામગ્રી સામાન્ય રીતે ગેડોલિનિયમ ઑક્સાઇડ (Gd2O3) ને ખાસ કરીને તે મુશ્કેલ એપિથર્મલ ન્યૂટ્રોન માટે મિશ્રિત કરે છે, જ્યારે ઝડપી ગતિ કરતા ન્યૂટ્રોન માટે હેફનિયમ ડાયબોરાઇડ (HfB2) ઉમેરવામાં આવે છે. આ સંયોજનો સામાન્ય રીતે 2 MeV ની આસપાસની ઊર્જા પર 8 થી 12 cm⁻¹ ની વચ્ચેનો ક્ષયન દર પ્રાપ્ત કરે છે, જે તેમને જૂના ઉકેલો કરતાં વધુ લવચિક બનાવે છે.

સામગ્રી ન્યૂટ્રોન ઊર્જા શ્રેણી શોષણ કાર્યક્ષમતા (cm⁻¹)
બોરોન-કાર્બાઇડ થર્મલ (<0.025 eV) 10.2
ગેડોલિનિયમ ઑક્સાઇડ એપિથર્મલ (1–100 eV) 7.8
હેફનિયમ ડાયબોરાઇડ ફાસ્ટ (>1 MeV) 3.4

ઉચ્ચ ઘનતા સેરામિક ઉમેરણો દ્વારા ગામા વિકિરણ ક્ષયન

ગામા વિકિરણની સુરક્ષા માટે, ઉત્પાદકો ઘણીવાર ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ અથવા બિસ્મથ ટ્રાયોક્સાઇડ જેવી ભારે સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે. લગભગ 30 ટકા ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ ધરાવતા 10 મિમી જાડાઈના સેરામિક શિલ્ડને લો. આ ગોઠવણ 1.33 MeVની ઊર્જા સ્તરો સાથે કામ કરતી વખતે ગામા કિરણોને લગભગ 85 ટકા ઘટાડે છે. આ પ્રકારનું પ્રદર્શન પરંપરાગત સીસાના શિલ્ડ સાથે મળતું આવે છે, પરંતુ સીસાના સંપર્કને કારણે થતા તમામ આરોગ્ય જોખમો વગરનું છે. જ્યારે બિસ્મથ આધારિત વિકલ્પોની વાત આવે છે, ત્યારે તેમની વિકિરણ અવરોધન ક્ષમતા 0.12 થી 0.18 ચોરસ સેમી પ્રતિ ગ્રામ વચ્ચે માપવામાં આવે છે. આ ગુણધર્મો બિસ્મથ સેરામિક્સને એવી જગ્યાઓ માટે ખાસ કરીને સારો વિકલ્પ બનાવે છે જ્યાં જગ્યાનું મહત્વ હોય અને સલામતી ધોરણોનું પાલન કરવું પડતું હોય.

ન્યુટ્રોન અને ગામા કિરણો બંને સામે ડ્યુઅલ સુરક્ષા માટે કોમ્પોઝિટ સેરામિક રચનાઓ

B₄C, WC અને SiCનું એકીકરણ કરતી ડિઝાઇન બહુવિધ સુરક્ષા રક્ષણ પૂરું પાડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટ્રિપ્લેક્સ રચના (B₄C/WC/SiC) 1,600°C સુધીના કામગીરી તાપમાને 99% થી વધુ ન્યુટ્રોન શોષણ અને 80% ગામા કિરણોનું શમન પ્રાપ્ત કરે છે, જે એક જ સિસ્ટમમાં સંપૂર્ણ સુરક્ષા પૂરી પાડે છે.

સેરામિક એન્કેપ્સ્યુલેશન દ્વારા સક્ષમ પેસિવ સુરક્ષા લાક્ષણિકતાઓ

સેરામિક એન્કેપ્સ્યુલેશન એવી પરિસ્થિતિમાં સીઝિયમ-137 જેવા વિખંડન ઉત્પાદનોને સંગ્રહિત રાખે છે. TRISO કણોમાં SiC કોટિંગ 1,800°C તાપમાને રેડિયોન્યુક્લાઇડનું 99.996% જાળવી રાખે છે, જેની પુષ્ટિ IAEA દ્વારા 2023માં કરવામાં આવેલા તણાવ પરીક્ષણોમાં થઈ હતી. આ પેસિવ સંગ્રહ બાહ્ય ઠંડક અથવા માનવ હસ્તક્ષેપ પરની આધારિતતાને દૂર કરે છે, જેથી રિએક્ટરની ટકાઉપણું ખૂબ સુધરે છે.

રિએક્ટર ડિઝાઇનમાં ન્યુક્લિયર પાવર સિરામિક બૉલ્સના સુરક્ષા લાભો અને ભવિષ્ય

હાઇ-ટેમ્પરેચર ગેસ-કૂલ્ડ રિએક્ટર્સ (HTGRs)માં અકસ્માત સહનશીલતા

HTGRs 1,600 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધુના અતિ ઉચ્ચ તાપમાને કામ કરે છે, પરંતુ ત્યાં વપરાતી સેરામિક બોલ્સ તેમની ખાસ TRISO કણ ડિઝાઇનને કારણે આખી રહે છે. આ સામગ્રીને એટલી વિશ્વસનીય બનાવતો પરિબળ સિલિકોન કાર્બાઇડનું શેલ છે, જે 3,000 ફેરનહીટ કરતાં વધુના તાપમાનને સહન કરી શકે છે અને તૂટતું નથી. આનો અર્થ એ થાય છે કે રિએક્ટર પોતાની મેળે ઠંડુ પડી શકે છે, ભલે કોઈ નજર ન રાખતું હોય અથવા વીજળી ગુમાવી દેવાઈ હોય. IAEA જેવી સંસ્થાઓના સંશોધનમાં આ અંતર્ગત સુરક્ષા લાભ પર ભાર મૂકાયો છે, જે દર્શાવે છે કે આ રિએક્ટર વીજળી વગર લાંબા સમય સુધી ટકી શકે છે. જ્યારે એન્જિનિયર્સ સૌથી ખરાબ પરિસ્થિતિઓની સિમ્યુલેશન ચલાવે છે, ત્યારે તેઓને એક અદ્ભુત બાબત પણ જણાય છે: સેરામિક ઇંધણ સમાન પરિસ્થિતિઓમાં સામાન્ય ઇંધણ રૉડ્સની સરખામણીમાં રેડિયોએક્ટિવ સામગ્રીને બહાર નીકળતી અટકાવવામાં લગભગ 98 ટકા વધુ સારું કામ કરે છે. આવું પ્રદર્શન સુવિધાઓને ઘટનાઓ સામે વધુ સુરક્ષિત હોવાનો આત્મવિશ્વાસ આપે છે.

પરંપરાગત ઇંધણ સાથે સરખામણી: રેડિયેશન લીક થવાનો ઓછો જોખમ

પરંપરાગત યુરેનિયમ ઑક્સાઇડ પેલેટ્સ ક્લેડિંગ પર આધારિત છે જે તણાવ હેઠળ ફાટી શકે છે, જ્યારે સિરામિક બોલ ઇંધણ સામગ્રીને વિકિરણ નુકસાન સામે પ્રતિરોધક અનેક રક્ષણાત્મક સ્તરોમાં લપેટે છે. ઓક રિજ નેશનલ લેબોરેટરીમાં કરવામાં આવેલા પરીક્ષણો આની પુષ્ટિ કરે છે, જે દર્શાવે છે કે આ નવી ડિઝાઇન્સ જૂની પદ્ધતિઓ સાથે સરખામણીમાં લગભગ 90% સુધી ન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓમાંથી ખતરનાક લીક ઘટાડે છે. સિરામિક ટેકનોલોજી માટે બીજો મોટો લાભ એ છે કે તે પાણી સાથે કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા કરે છે. ચૂનાની માટી પાણી સાથે એટલી તીવ્ર પ્રતિક્રિયા કરતી નથી, તેથી રિએક્ટર અકસ્માતમાં કંઈક ખોટું થાય તો વિસ્ફોટક હાઇડ્રોજન ગેસ ઉત્પન્ન થવાની શક્યતા ઘણી ઓછી હોય છે. આના કારણે તેઓ પરંપરાગત લાઇટ વોટર રિએક્ટર ડિઝાઇન કરતાં ઘણા વધુ સુરક્ષિત છે જ્યાં આવા હાઇડ્રોજન એકત્રિત થવાને કારણે મોટી ચિંતાઓ ઊભી થઈ છે.

આંતરિક રીતે સુરક્ષિત અને અકસ્માત-સહનશીલ ન્યુક્લિયર ઇંધણ તરફ વૈશ્વિક સ્થાનાંતર

પંદર કરતાં વધુ રાષ્ટ્રો, જેમાં સંયુક્ત રાજ્ય, ચીન અને ફ્રાન્સનો સમાવેશ થાય છે, તેમની આગામી પેઢીની રિએક્ટર ટેકનોલોજી માટે સેરામિક ઇંધણ પ્રણાલીઓના વિકાસની શરૂઆત કરી છે. ગયા વર્ષે વર્લ્ડ ન્યુક્લિયર એસોસિએશન દ્વારા બહાર પાડવામાં આવેલા ડેટા મુજબ, ઉચ્ચ તાપમાન વાયુથી ઠંડી પાડવામાં આવતા અને સેરામિક બોલ્સનો ઉપયોગ કરતા રિએક્ટર 2030ના મધ્ય સુધીમાં વિશ્વભરમાં ન્યુક્લિયર પાવરના લગભગ બાર ટકાનું યોગદાન આપી શકે છે. હાલ ચાલી રહેલા ધોરણીકરણના પ્રયત્નોથી આગામી થોડા વર્ષોમાં TRISO ઉત્પાદનની ખર્ચમાં લગભગ અડધાનો ઘટાડો થવાની આશા છે. આ ખર્ચમાં ઘટાડો આ ઉન્નત ઇંધણને નાના મોડ્યુલર રિએક્ટર્સ અને તેથી પણ નાના માઇક્રોરિએક્ટર ડિઝાઇન્સમાં તૈનાત કરવા માટે વધુ સુલભ બનાવશે, જેની સાથે ઘણી કંપનીઓ હવે પ્રયોગ કરી રહી છે.

પૂર્વ : ઉચ્ચ-ચોકસાઈ ઔદ્યોગિક ઘટકોના ઉત્પાદનમાં Al2O3 સિરામિક કેવી રીતે ઉત્કૃષ્ટ છે?

અગલું : પરમાણુ ઊર્જા સેરામિક ઈંટ: પરમાણુ ઊર્જા સંયંત્રોમાં રચનાત્મક સંપૂર્ણતા જાળવવી

email goToTop