Accelerator-driven subcritical reactor
પ્રવેગક-સંચાલિત સબક્રિટિકલ રિએક્ટર (એડીએસઆર) એ એક પરમાણુ રિએક્ટર ડિઝાઇન છે જે નોંધપાત્ર રીતે સબક્રિટિકલ પરમાણુ રિએક્ટર કોરને ઉચ્ચ-ઊર્જા પ્રોટોન અથવા ઇલેક્ટ્રોન પ્રવેગક સાથે જોડીને રચાય છે. તે થોરિયમનો ઉપયોગ બળતણ તરીકે કરી શકે છે, જે યુરેનિયમ કરતાં વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં છે. વિખંડન પ્રક્રિયાને ટકાવી રાખવા માટે જરૂરી ન્યુટ્રોન સ્પેલેશન અથવા ફોટો-ન્યુટ્રોન ઉત્પાદન દ્વારા ન્યુટ્રોન ઉત્પન્ન કરતા કણ પ્રવેગક દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવશે. આ ન્યુટ્રોન થોરિયમને સક્રિય કરે છે, રિએક્ટરને નિર્ણાયક બનાવવાની જરૂર વગર વિખંડનને સક્ષમ કરે છે. આવા રિએક્ટરોનો એક ફાયદો તેમના કચરાના ઉત્પાદનોના પ્રમાણમાં ટૂંકા અર્ધ-જીવનનો છે. પ્રોટોન પ્રવેગકો માટે, ઉચ્ચ-ઊર્જા પ્રોટોન બીમ કોરની અંદર પીગળેલા લીડ લક્ષ્યને અસર કરે છે, લીડ ન્યુક્લિયસમાંથી ન્યુટ્રોનને ચીપિંગ અથવા "સ્પોલિંગ" કરે છે. આ સ્પેલેશન ન્યુટ્રોન ફળદ્રુપ થોરિયમને પ્રોટેક્ટીનિયમ-233માં અને 27 દિવસ પછી વિખંડનીય યુરેનિયમ-233માં રૂપાંતરિત કરે છે અને યુરેનિયમમાં વિખંડન પ્રતિક્રિયાને ચલાવે છે. થોરિયમ રિએક્ટર યુરેનિયમ રિએક્ટર દ્વારા છોડવામાં આવેલા પ્લુટોનિયમ અવશેષોમાંથી વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે. થોરિયમને યુરેનિયમથી વિપરીત નોંધપાત્ર શુદ્ધિકરણની જરૂર નથી, અને તેમાં ન્યુટ્રોન દીઠ વધુ ન્યુટ્રોન ઉપજ શોષાય છે. પ્રવેગક વિકાસ "ઘણા ઉપયોગોનું ઇલેક્ટ્રોન મોડેલ" (ઇ. એમ. એમ. એ.) એ એક નવો પ્રકારનો કણ પ્રવેગક છે જે એ. ડી. એસ. આર. ને ટેકો આપી શકે છે. આ પ્રોટોટાઇપ યુકેના ચેશાયરમાં ડેર્સબરી લેબોરેટરીમાં બનાવવામાં આવ્યો હતો. વિશિષ્ટ રીતે, ઇ. એમ. એમ. એ. એ સાયક્લોટ્રોન અને સિંક્રોટ્રોનનું નવું સંકર છે, જે તેમના ફાયદાઓને સઘન, આર્થિક સ્વરૂપમાં જોડે છે. ઇ. એમ. એમ. એ. એ નોન-સ્કેલિંગ ફિક્સ્ડ-ફિલ્ડ અલ્ટરનેટિંગ-ગ્રેડિયન્ટ (એફ. એફ. એ. જી. પ્રવેગક) છે. પ્રોટોટાઇપ ઇન્જેક્ટર તરીકે હાલના ALICE પ્રવેગકનો ઉપયોગ કરીને 10 થી 20 MeV સુધી ઇલેક્ટ્રોનને વેગ આપે છે. એફ. એફ. એ. જી. પ્રવેગકોમાં વળતા ચુંબકમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રવેગ દરમિયાન સ્થિર રહે છે, જેના કારણે કણ બીમ તેની ગતિ વધે તેમ ત્રિજ્યાત્મક રીતે બહારની તરફ આગળ વધે છે. બિન-સ્કેલિંગ એફ. એફ. એ. જી. "બીટાટ્રોન ટ્યુન" તરીકે ઓળખાતા જથ્થાને અનિયંત્રિત બદલવાની મંજૂરી આપે છે. પરંપરાગત સિંક્રોટ્રોનમાં આવી વિવિધતા બીમ લોસમાં પરિણમે છે કારણ કે ટ્યુન વિવિધ પ્રતિધ્વનિ પરિસ્થિતિઓને ફટકારે છે. જો કે, ઇ. એમ. એમ. એ. માં બીમ આ પ્રતિધ્વનિઓને એટલી ઝડપથી પાર કરે છે કે બીમ ટકી રહે છે. પ્રોટોટાઇપ પ્રોટોનને બદલે ઇલેક્ટ્રોનને વેગ આપે છે, પરંતુ પ્રોટોન જનરેટર સમાન સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરીને બનાવી શકાય છે. યુરેનિયમ-235થી વિપરીત, થોરિયમ વિખંડનીય નથી-તે અનિવાર્યપણે તેના પોતાના પર વિભાજિત થતું નથી, જે 14.05 અબજ વર્ષ (U-235 કરતા 20 ગણું) નું અર્ધ-જીવન દર્શાવે છે. વિખંડન પ્રક્રિયા ત્યારે બંધ થાય છે જ્યારે પ્રોટોન બીમ બંધ થાય છે, જેમ કે જ્યારે પાવર ખોવાઈ જાય છે, કારણ કે રિએક્ટર સબક્રિટિકલ હોય છે. સૂક્ષ્મ માત્રામાં પ્લુટોનિયમ ઉત્પન્ન થાય છે, અને પછી તે જ રિએક્ટરમાં બાળી નાખવામાં આવે છે. રુબિયા ડિઝાઇન નોર્વેના જૂથ અકર સોલ્યુશન્સે નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતા ભૌતિકશાસ્ત્રી કાર્લો રુબિયા દ્વારા આયોજિત "કણ બીમ પ્રવેગક દ્વારા સંચાલિત પરમાણુ ઊર્જા ઉત્પાદન માટે ઊર્જા એમ્પ્લીફાયર" ખરીદ્યું હતું અને 2013 સુધીમાં થોરિયમ રિએક્ટર પર કામ કરી રહ્યું હતું. કંપની ભૂગર્ભમાં સ્થિત નાના 600 મેગાવોટ રિએક્ટરના નેટવર્કની દરખાસ્ત કરે છે જે નાના ગ્રીડને પુરવઠો પૂરો પાડી શકે છે અને સલામતી અને સુરક્ષા માટે પ્રચંડ સુવિધાને જરૂર નથી. પ્રથમ રિએક્ટરની કિંમત 2 અબજ પાઉન્ડ હોવાનો અંદાજ છે. રિચાર્ડ ગાર્વિન અને જ્યોર્જ ચાર્પાકે તેમના પુસ્તક "મેગાવોટ્સ એન્ડ મેગાટોન્સઃ એ ટર્નિંગ પોઇન્ટ ઇન ધ ન્યુક્લિયર એજ?" માં ઊર્જા એમ્પ્લીફાયરનું વિગતવાર વર્ણન કર્યું છે. (2001) પાન 153 થી 163 પર. અગાઉ, ઊર્જા એમ્પ્લીફાયરનો સામાન્ય ખ્યાલ, એટલે કે પ્રવેગક સંચાલિત સબક્રિટિકલ રિએક્ટર, એલ્વિન એમ. વેઇનબર્ગ અને અન્યના પુસ્તક "ધ સેકન્ડ ન્યુક્લિયર એરા" (1985) માં આવરી લેવામાં આવ્યો હતો. લિક્વિડ ફ્લોરાઇડ થોરિયમ રિએક્ટર એનર્જી એમ્પ્લીફાયર એમવાયઆરએચએ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓઃ બોમન, સી (1992) "તીવ્ર પ્રવેગક-જનરેટેડ થર્મલ ન્યુટ્રોન ફ્લક્સનો ઉપયોગ કરીને પરમાણુ સંક્રમણ અને વીજ ઉત્પાદન માટેનું ઉપકરણ" પરમાણુ ઉર્જા રિએક્ટર પ્રકારો થોરિયમ