1 نوامبر 2024 -توسط شورای ملی تحقیقات علم و فناوری-اعتبار: دامنه عمومی Pixabay/CC0
با افزایش نیاز به فن آوری برای برش و برچیدن راکتورها و ساختارهای داخلی به دلیل پایان عمر عملیاتی نیروگاه های هسته ای، یک فناوری برش لیزری ابتکاری برای برچیدن هسته ای توسعه یافته است.
این فناوری پیشرفته ایمنی را در شرایط زیر آب تضمین می کند و در عین حال آلودگی را به حداقل می رساند. علاوه بر این، یک مخزن آبی که برش لیزری را در یک محیط زیر آب برای برچیدن هسته‌ای شبیه‌سازی می‌کند، برای اولین بار در سطح جهانی توسعه یافته و به ثبت رسیده است.
تیم تحقیقاتی به سرپرستی دکتر In-Deok Park، محقق اصلی در بخش فناوری لیزر صنعتی مرکز تحقیقات ماشین آلات بوسان زیر نظر موسسه ماشین آلات و مواد کره (KIMM)، وابسته به وزارت علوم و فناوری اطلاعات و ارتباطات، با موفقیت فناوری برش لیزری زیر آب را توسعه داد. این فناوری قادر به برش نمونه های فولاد ضد زنگ با ضخامت بیش از 100 میلی متر در یک محیط شبیه سازی شده با عمق آب 10 متری است.
در هنگام برچیدن نیروگاه هسته ای، روش های برش سازه شامل برش مکانیکی و حرارتی است. فناوری توسعه یافته توسط KIMM در دسته برش حرارتی قرار می گیرد و از لیزرهای پرقدرت برای انجام برش زیر آب استفاده می کند که هم ایمن تر است و هم حداقل آلودگی ایجاد می کند.
تیم تحقیقاتی با برش موفقیت آمیز یک نمونه فولاد ضد زنگ به ضخامت 100 میلی متر، ماده اولیه مورد استفاده در مخازن تحت فشار هسته ای، در عمق واقعی آب 10 متر به موفقیت دست یافت.
این تیم پهنای کرف (شکاف برش) را تا حدود 2 میلی متر بهینه کرد و سرعت جریان گاز برش مورد استفاده در فرآیند لیزر را به 600 ℓ/min کاهش داد. سرعت برش تا 50 میلی متر در دقیقه نیز به دست آمد که کارایی این فناوری را نشان می دهد.
در آماده سازی برای برچیدن هسته ای در مقیاس کامل، این تیم اولین مخزن تحت فشار برش لیزری زیر آب با درجه 30 متری جهان را توسعه و اختراع را به ثبت رساند که شرایط واقعی میدان را تکرار می کند.
آنها همچنین یک سیستم فشرده چند نازلی را طراحی کردند که برای محیط های زیر آب فشار بالا بهینه شده است، که در حال حاضر یک درخواست ثبت اختراع برای آن در حال انجام است. علاوه بر این، آنها به طور مستقل یک دستگاه ضد برخورد را برای جلوگیری از حوادث در طول فرآیند برش لیزری زیر آب ایجاد کردند که ناشی از برخورد بین نمونه و نازل است.
محقق اصلی In-Deok Park از KIMM گفت: “فناوری برش لیزری زیر آب توسعه یافته قابل توجه است زیرا به طور مستقیم محیط برچیدن هسته ای را شبیه سازی می کند و آلودگی ثانویه را در طول فرآیند برچیدن تا حد زیادی به حداقل می رساند. تا سال 2050 افزایش یابد، ما قصد داریم بیشتر پیشرفت کنیم و تحقیقات نمایشی را بر اساس این فناوری انجام دهیم.”
این تحقیق توسط پروژه “پروژه توسعه فناوری پاکسازی لیزر و برش لیزری زیر آب برای از بین بردن ایمن هسته ای” با تلاش های مشترک دانشگاه ملی پوسان و دانشگاه دریایی و اقیانوس کره پشتیبانی شد.
آزمایش‌های نمایشی بعدی از طریق «پیشرفت و نمایش فناوری برش/برچیدن لیزری (پروژه توسعه فناوری ارتقای صلاحیت برچیدن هسته‌ای)» وزارت تجارت، صنعت و نیرو در حال انجام است.
