سباق دولي لتطوير وقود «LEU+» كبديل نووي لليورانيوم يحدد مستقبل المفاعلات

أفادت منصة «أويل برايس» الدولية أن عددًا متزايدًا من الدول يضع استراتيجيات طموحة لتعزيز قدراتها في قطاع الطاقة النووية على مدار العقود القادمة، سعيًا لتقوية أمن الطاقة على المدى الطويل وإيجاد حلول بديلة لوقود اليورانيوم التقليدي.

الاعتماد الحالي على الانشطار النووي

تستند جميع محطات الطاقة النووية الحالية إلى مبدأ الانشطار النووي، حيث تنقسم نواة الذرة إلى نواتين أو أكثر وتنتج جسيمات وإشعاعات، ما يولد حرارة هائلة تُستغل لتسخين الماء وتدوير توربينات البخار لتوليد الكهرباء.

توجهات الباحثين نحو الاندماج والوقود المتقدم

غالبية المفاعلات تعمل اليوم بوقود يورانيوم مخصب يحتوي على نحو 5 % من نظير اليورانيوم‑235. وفي الوقت نفسه، يسعى العلماء عالميًا إلى تحقيق الاندماج النووي تجاريًا، وهو ما قد يوفّر طاقة أنظف وأكثر وفرة.

مع تقدم التقنية، ستحتاج الشركات المشغلة إلى يورانيوم عالي التخصيب منخفض الدرجة (HALEU) الذي يتراوح تخصيبه بين 5 % و 20 % لتشغيل المفاعلات المتقدمة ومفاعلات الحجم الصغير (SMRs). إلا أن إنتاج هذا الوقود لا يزال محدودًا، حيث تحتكر روسيا والصين تصنيعه بكميات تجارية ملحوظة.

الولايات المتحدة وبريطانيا تتعززان في إنتاج HALEU

بعد الحظر الأمريكي على واردات اليورانيوم الروسي الذي فرض في 2024، كثّفت الإدارة الأمريكية جهودها لتقوية القدرة المحلية على تصنيع HALEU. وفي إطار ذلك، انتجت شركة «سنتروس إنيرجي» أكثر من 920 كغ من الوقود عبر منشأة تجريبية بولاية أوهايو بين أكتوبر 2023 ومنتصف 2025.

وفي يناير 2026، خصصت وزارة الطاقة الأمريكية 2.7 مليار دولار لتوسيع قدرة تخصيب اليورانيوم محليًا خلال العشر سنوات القادمة. على صعيد مماثل، خصصت الحكومة البريطانية في يناير 2024 ميزانية قدرها 300 مليون جنيه إسترليني لدعم إنتاج HALEU.

تقنيات الوقود المتقدمة: TRISO وLEU+

تتجه عدد من الشركات إلى اعتماد وقود «TRISO» المستمد من HALEU في المفاعلات الصغرى، لما يتمتع به من مستويات أمان أعلى وكفاءة محسنة مقارنة باليورانيوم المخصب التقليدي. يُغلف هذا الوقود بطبقات من السيراميك ومواد متخصصة تمنع انصهاره وتتحمل درجات حرارة مرتفعة.

تعتمد مفاعلات TRISO على هيليوم أو ملح منصهر كسائل ناقل للحرارة بدلاً من الماء، ما يلغي الحاجة إلى هياكل احتواء ضخمة. وعلى الرغم من ارتفاع تكلفته، فإن هذا النوع من الوقود يتيح تشغيل مفاعلات أخف وزنًا وأقل تكلفة.

نظرًا لصعوبة الحصول على HALEU وTRISO، حيث تُعد المؤسسة الوطنية الصينية للصناعات النووية المورد التجاري الوحيد لـ TRISO، وشركة «تينيكس» الروسية المزود الوحيد للـ HALEU، لجأت شركات أمريكية وأوروبية مثل «جي إي هيتاشي»، «وستنجهاوس» و«آلو أتوميكس» إلى الاعتماد على يورانيوم منخفض التخصيب بلس (LEU+) كبديل يمكن شراؤه من منشآت أمريكية حالية.

وبالإضافة إلى ذلك، قامت شركة «هولتيك» بتطوير مفاعلها «SMR‑300» ليعمل بوقود LEU+ الذي يتراوح تخصيبه بين 5 % و 10 %، مما يفتح آفاقًا جديدة لتطبيقات الطاقة النووية الصغيرة والمتوسطة.