Accelerator-driven subcritical reactor
ایکسلریٹر سے چلنے والا سبکریٹیکل ری ایکٹر (اے ڈی ایس آر) ایک نیوکلیئر ری ایکٹر ڈیزائن ہے جو کافی حد تک سبکریٹیکل نیوکلیئر ری ایکٹر کور کو ہائی انرجی پروٹون یا الیکٹران ایکسلریٹر کے ساتھ جوڑ کر تشکیل دیا جاتا ہے۔ یہ تھوریم کو ایندھن کے طور پر استعمال کر سکتا ہے، جو یورینیم سے زیادہ وافر مقدار میں ہے۔ فشن کے عمل کو برقرار رکھنے کے لیے درکار نیوٹرون ایک ذرہ ایکسلریٹر کے ذریعے فراہم کیے جائیں گے جو سپلیشن یا فوٹو نیوٹرون پروڈکشن کے ذریعے نیوٹرون تیار کرتا ہے۔ یہ نیوٹرون تھوریم کو متحرک کرتے ہیں، ری ایکٹر کو نازک بنانے کی ضرورت کے بغیر فشن کو فعال کرتے ہیں۔ اس طرح کے ری ایکٹروں کا ایک فائدہ ان کی فضلہ کی مصنوعات کی نسبتا مختصر نصف زندگی ہے۔ پروٹون ایکسلریٹرز کے لیے، ہائی انرجی پروٹون بیم کور کے اندر پگھلی ہوئی لیڈ کے ہدف کو متاثر کرتا ہے، لیڈ نیوکلئی سے نیوٹرانوں کو چپنگ یا "اسپالنگ" کرتا ہے۔ یہ سپلیشن نیوٹرون زرخیز تھوریم کو پروٹیکٹینیم-233 میں اور 27 دن کے بعد فسل یورینیم-233 میں تبدیل کرتے ہیں اور یورینیم میں فشن ری ایکشن کو چلاتے ہیں۔ تھوریم ری ایکٹر یورینیم ری ایکٹر کے ذریعے چھوڑے گئے پلوٹونیم کے باقیات سے بجلی پیدا کر سکتے ہیں۔ یورینیم کے برعکس، تھوریم کو نمایاں ریفائننگ کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، اور اس میں فی نیوٹران جذب ہونے پر زیادہ نیوٹران کی پیداوار ہوتی ہے۔ ایکسلریٹر ڈویلپمنٹ "الیکٹران ماڈل آف منی ایپلی کیشنز" (ای ایم ایم اے) ایک نئی قسم کا پارٹیکل ایکسلریٹر ہے جو اے ڈی ایس آر کو سپورٹ کر سکتا ہے۔ پروٹو ٹائپ برطانیہ کے چیشائر میں ڈیرسبری لیبارٹری میں بنایا گیا تھا۔ منفرد طور پر، ای ایم ایم اے سائکلوٹرون اور سنکروٹرون کا ایک نیا ہائبرڈ ہے، جو ان کے فوائد کو ایک کمپیکٹ، اقتصادی شکل میں جوڑتا ہے۔ ای ایم ایم اے ایک نان اسکیلنگ فکسڈ فیلڈ الٹرنیٹنگ گریڈینٹ (ایف ایف اے جی ایکسلریٹر) ہے۔ پروٹو ٹائپ موجودہ ALICE ایکسلریٹر کو انجیکٹر کے طور پر استعمال کرتے ہوئے الیکٹرانوں کو 10 سے 20 MeV تک تیز کرتا ہے۔ ایف ایف اے جی ایکسلریٹرز میں موڑنے والے میگیٹس میں مقناطیسی میدان ایکسلریشن کے دوران مستقل ہوتا ہے، جس کی وجہ سے ذرہ بیم اپنی رفتار میں اضافے کے ساتھ شعاعی طور پر باہر کی طرف حرکت کرتا ہے۔ ایک غیر اسکیلنگ ایف ایف اے جی "بیٹاٹرون ٹیون" کے نام سے مشہور مقدار کو غیر چیک شدہ تبدیل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ روایتی سنکروٹرون میں اس طرح کی تغیر کے نتیجے میں بیم کا نقصان ہوتا ہے کیونکہ دھن گونج کے مختلف حالات سے ٹکراتی ہے۔ تاہم، ای ایم ایم اے میں بیم ان گونج کو اتنی تیزی سے عبور کرتا ہے کہ بیم زندہ رہتا ہے۔ پروٹوٹائپ پروٹون کے بجائے الیکٹرانوں کو تیز کرتا ہے، لیکن پروٹون جنریٹر انہی اصولوں کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جا سکتے ہیں۔ یورینیم-235 کے برعکس، تھوریم بکھرے ہوئے نہیں ہے-یہ بنیادی طور پر خود سے تقسیم نہیں ہوتا ہے، جس سے 14.05 ارب سال (U-235 سے 20 گنا زیادہ) کی نصف زندگی ظاہر ہوتی ہے۔ جب پروٹون بیم رک جاتا ہے تو فشن کا عمل رک جاتا ہے، جیسے کہ جب طاقت ختم ہو جاتی ہے، کیونکہ ری ایکٹر ذیلی اہم ہوتا ہے۔ پلوٹونیم کی خوردبین مقدار پیدا کی جاتی ہے، اور پھر اسی ری ایکٹر میں جلا دی جاتی ہے۔ ربیا ڈیزائن ناروے کے گروپ ایکر سولیوشنز نے نوبل انعام یافتہ طبیعیات دان کارلو ربیا کے پاس موجود "پارٹیکل بیم ایکسلریٹر کے ذریعے چلنے والے جوہری توانائی کی پیداوار کے لیے انرجی ایمپلیفائر" خریدا اور 2013 تک وہ تھوریم ری ایکٹر پر کام کر رہا تھا۔ کمپنی زیر زمین واقع چھوٹے 600 میگاواٹ ری ایکٹرز کے نیٹ ورک کی تجویز پیش کرتی ہے جو چھوٹے گرڈ کی فراہمی کر سکتے ہیں اور انہیں حفاظت اور سلامتی کے لیے بہت زیادہ سہولت کی ضرورت نہیں ہے۔ پہلے ری ایکٹر کی لاگت کا تخمینہ 2 ارب پاؤنڈ لگایا گیا ہے۔ رچرڈ گارون اور جارجز چارپاک نے اپنی کتاب "میگاواٹس اینڈ میگاٹنز: اے ٹرننگ پوائنٹ ان دی نیوکلیئر ایج؟" میں توانائی کے یمپلیفائر کو تفصیل سے بیان کیا ہے۔ (2001) صفحات 153 سے 163 پر۔ اس سے پہلے، انرجی ایمپلیفائر کا عمومی تصور، یعنی ایکسلریٹر سے چلنے والا سب کریٹیکل ری ایکٹر، ایلون ایم وینبرگ اور دیگر کی کتاب "دی سیکنڈ نیوکلیئر ایرا" (1985) میں شامل کیا گیا تھا۔ مائع فلورائڈ تھوریم ری ایکٹر انرجی ایمپلیفائر ایم وائی آر ایچ اے حوالہ جات بیرونی روابط: بومن، سی (1992) "ایک شدید ایکسلریٹر سے پیدا ہونے والے تھرمل نیوٹران فلکس کا استعمال کرتے ہوئے جوہری منتقلی اور بجلی کی پیداوار کے لیے آلات" نیوکلیئر پاور ری ایکٹر کی اقسام تھوریم