حققت الهند إنجازًا هامًا في استراتيجيتها المعقدة للطاقة. ففي كالباكام، بولاية تاميل نادو، وصل مفاعل التوليد السريع النموذجي (PFBR) بقدرة 500 ميغاواط إلى مرحلة التشغيل الحرجة رسميًا. وهذا يعني حدوث تفاعل متسلسل نيوتروني مستقر ومستدام ذاتيًا، وهي الخطوة الأولى والأساسية قبل ضخ الميغاواط في شبكة الكهرباء. لا يُعد هذا مجرد منشأة عادية، بل إنجازًا هندسيًا بالغ الأهمية لضمان الاكتفاء الذاتي من الطاقة لبلد عملاق يتوسع سكانيًا بوتيرة متسارعة.
بينما يركز جزء من العالم الغربي بشكل شبه حصري على الشبكات التي تعمل بمصادر متجددة متقطعة، فإن نيودلهي، بواقعية عملية، تتبع برنامجًا مدته عشر سنوات يعتمد على الطاقة النووية المتقدمة.
ما هو مفاعل التوليد السريع (FBR)؟
لفهم أهمية هذا الخبر، نحتاج إلى الخوض في التفاصيل التقنية. على عكس المفاعلات التقليدية (المفاعلات التي تعمل بالماء الخفيف أو الثقيل)، فإن مفاعل التوليد السريع مصمم ليس فقط لتوليد الكهرباء، بل لإنتاج وقود انشطاري أكثر مما يستهلكه أثناء التشغيل. قد يبدو هذا مفارقة ديناميكية حرارية، ولكنه في الواقع كفاءة فيزيائية نووية خالصة.
في المفاعلات التقليدية، تُبطئ المياه (التي تعمل كمهدئ) سرعة النيوترونات المنبعثة أثناء الانشطار النووي لتسهيل المزيد من التفاعلات. أما في مفاعل ذي تدفق سريع، فلا يُستخدم الماء، بل يُستخدم الصوديوم السائل كمبرد. وهذا يسمح للنيوترونات بالحفاظ على طاقة حركية عالية، ما يجعلها "سريعة".
يُحاط قلب المفاعل، الذي يُغذى بخليط أكسيد اليورانيوم والبلوتونيوم (MOX)، بغطاء من مادة خصبة، عادةً ما تكون اليورانيوم-238 (وهو غير مناسب للانشطار النووي التقليدي). عندما تصطدم النيوترونات السريعة بهذا الغطاء، يتحول اليورانيوم-238 إلى بلوتونيوم-239 ، مما يُنتج وقودًا جديدًا جاهزًا للاستخدام.
تتميز هذه البنية بمزايا ملحوظة:
- تعظيم الموارد: استخراج طاقة من اليورانيوم الخام تصل إلى 60 ضعفًا مقارنة بالمفاعلات القياسية.
- إدارة النفايات: يمكنهم استخدام النفايات المشعة للغاية وطويلة الأمد التي تنتجها المفاعلات الأخرى كوقود، "حرقها" وتقليل خطرها المؤقت بشكل كبير.
- الاستقلال على المدى الطويل: فهي تضمن دورة وقود شبه مغلقة.
الشبح الأوروبي: قضية سوبرفينيكس
لقد طورت أوروبا هذه التقنية قبل وقت طويل، لكنها اختارت التخلي عنها. وأبرز مثال تاريخي على ذلك هو مفاعل سوبرفينيكس الفرنسي، الواقع في كريس مالفيل، والذي شاركت فيه شركة إينيل الإيطالية بنشاط. وقد تم افتتاحه في ثمانينيات القرن الماضي، وكان مفاعلاً عملاقاً ذاتي التوليد بقدرة 1200 ميغاواط.
مخطط سوبرفينيكس: موسوعة الطاقة
إلا أن المشروع واجه تعقيدات تقنية جمة. فالصوديوم السائل، الفعال للغاية في التبادل الحراري، شديد التفاعل عند ملامسته للماء أو الهواء، مما يجعل الصيانة بالغة الدقة. وارتفعت تكاليف التشغيل بشكل حاد، وبسبب معارضة سياسية وبيئية شديدة، أُغلق المصنع نهائياً عام ١٩٩٨ في عهد حكومة جوسبان. وتخلت أوروبا عن هذه التقنية الواعدة، وإن كانت غير ملائمة سياسياً، تاركةً القيادة العالمية لروسيا (التي تُشغّل اليوم بنجاح مفاعلات من فئة BN) وفي نهاية المطاف، للهند.
الطريق الهندي إلى الثوريوم
لماذا تُصرّ الهند بشدة على هذه التقنية؟ يكمن الجواب في الجغرافيا والجيوسياسة. تفتقر الهند إلى اليورانيوم عالي الجودة، لكنها تمتلك نحو ربع احتياطيات الثوريوم في العالم، والمتركزة في رمالها الساحلية. مع ذلك، فإن الثوريوم ليس قابلاً للانشطار بطبيعته.
ولاستغلال ذلك، وضع الفيزيائي الشهير هومي بهابها برنامجاً طموحاً من ثلاث مراحل في خمسينيات القرن العشرين:
| مرحلة البرنامج | الوقود المستخدم | العملية الرئيسية | الهدف الاستراتيجي |
| المرحلة الأولى | اليورانيوم الطبيعي | مفاعلات الماء الثقيل (PHWR) | إنتاج الطاقة وتكديس البلوتونيوم-239. |
| المرحلة الثانية | البلوتونيوم (MOX) واليورانيوم | المفاعلات ذاتية التوليد (مثل مفاعل PFBR) | قم بتوليد وقود جديد وتجهيز القاعدة للثوريوم. |
| المرحلة الثالثة | الثوريوم واليورانيوم-233 | مفاعلات الثوريوم المتقدمة | الاستقلال التام والعلماني في مجال الطاقة. |
يمثل مفاعل كالباكام PFBR حلقة الوصل المثالية بين المرحلتين الأولى والثالثة. إذا تكللت اختبارات الطاقة المنخفضة بالنجاح وتم ربط المحطة بشبكة الكهرباء، ستصبح الهند ثاني دولة في العالم تشغل مفاعلاً تجارياً لتوليد الطاقة، مما يقربها من تحقيق حلم اقتصاد يعتمد بشكل مطرد ومستقل على مواردها الغنية بالثوريوم.
المقال الذي نشرته مجلة "سيناري إيكونوميتشي" بعنوان "الهند تشغل مفاعلها السريع لتوليد الطاقة: خطوة نحو الاستقلال في مجال الطاقة النووية" .