ويدعم البنتاغون إعادة تدوير النفايات النووية من أجل مصادر طاقة عسكرية طويلة الأمد

كل ذرة هي مصدر ملفوف للطاقة. لكن بعض الذرات تحتوي على قوة أكبر من غيرها. ومن الممكن حث العناصر المشعة التي تغذي المفاعلات النووية على توليد قدر كبير من الطاقة، حتى أن لويس شتراوس، الذي كان آنذاك رئيساً للجنة الطاقة الذرية في الولايات المتحدة، توقع في منتصف خمسينيات القرن العشرين أن الكهرباء سوف تصبح قريباً “رخيصة للغاية بحيث لا يمكن قياسها”.

ولم ترقَ الطاقة النووية المدنية إلى مستوى تلك الضجة الطوباوية، لكنها نجحت في خلق الكثير من الهدر. وهذه البقايا ليست الوحل الأخضر المتوهج في الخيال الشعبي، على الرغم من خطورته: فبعض مكونات الوقود المستهلك تظل ساخنة حراريا لسنوات ومشعة لآلاف السنين.

بالنسبة لبعض البلدان، تعتبر هذه الطاقة النابضة موردا محتملا. وتريد شركة Project Omega، وهي شركة ناشئة مقرها رود آيلاند، والتي خرجت من وضع التخفي في فبراير، أن تأخذ تلك القمامة وتجعلها جديدة مرة أخرى.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

يقول ستافورد شيهان، المؤسس والرئيس التنفيذي لمشروع أوميغا: “ما نفعله اليوم هو إخراج الوقود المستهلك من المفاعل، ووضعه في بركة من الماء لبضع سنوات فقط حتى يبرد، ثم وضعه على وسادة خرسانية بجوار المفاعل”. إنه يريد نقل النفايات من الوسادة الخرسانية إلى حمام من الأملاح الساخنة، واستخراج العناصر المفيدة وإعادتها إلى المفاعلات النووية – أو إلى تكنولوجيا أخرى مثل أجهزة الاستشعار طويلة العمر التي تعمل على تشغيل الأقمار الصناعية العسكرية.

يعد تعدين هذه النفايات الذرية أمرًا جذابًا بشكل خاص للتطبيقات العسكرية. فقوافل المركبات، على سبيل المثال، هي أهداف معرضة للخطر. يمكن للنشاط الإشعاعي أن يزودها بالطاقة، دون الحاجة إلى إعادة التزود بالوقود. ويمكن للمواقع النائية أن تستخدم مفاعلات متقدمة تعمل بالوقود المعاد معالجته. تريد الحكومة الفيدرالية زيادة القدرة النووية للبلاد والجيش. لكنها تفتقر إلى البنية التحتية اللازمة لإعادة تدوير الناتج.

قوافل المركبات هي أهداف ضعيفة. يمكن للنشاط الإشعاعي أن يزودها بالطاقة، دون الحاجة إلى إعادة التزود بالوقود.

شيهان تريد اغتنام الافتتاح. وهو يعلن أن “الطاقة النووية تمر بلحظة”. ففي مايو/أيار 2025، وقع الرئيس دونالد ترامب على أوامر تنفيذية تشجع على تطوير مفاعلات متقدمة، حتى أنه وجه وزارة الدفاع ببناء واحد في قاعدة عسكرية محلية. ولكن مع استمرار الأمور، سيتم دفن نفاياتها والطاقة المحبوسة بداخلها. تقول شيهان: “إنها فرصة ضائعة تمامًا”.

وتستغلها دول أخرى. تعيد فرنسا والصين وروسيا معالجة مخلفاتها النووية باستخدام طريقة تعتمد على الحمض لغربلة العناصر المفيدة.

وتمتنع الولايات المتحدة عن التصويت، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى المخاوف من انتشار الأسلحة النووية. تنتج عملية إعادة المعالجة القياسية للنفايات المشعة تيارًا من البلوتونيوم النقي. البلوتونيوم هو الحبة السحرية للأسلحة النووية. إن تناول المزيد منها يزيد من خطر انتشاره، وهو أمر حاربت الولايات المتحدة ضده لعقود من الزمن. تقول جينيفر شيفر، الموظفة السابقة في وزارة الطاقة، والتي تعمل الآن في كلية كولورادو للمناجم: “لقد قدمنا ​​حججًا لمختلف الشركاء – الحلفاء – مفادها أننا لا نحتاج إلى إعادة التدوير لأننا لا نقوم بإعادة التدوير أيضًا”. “هذا يضعنا في موقف قد نكون فيه، من وجهة نظر سياسية، مقيدين أيدينا قليلاً”.

ومع ذلك فإن الولايات المتحدة لا تزال في احتياج إلى عناصر مشعة غير البلوتونيوم، مثل النظائر المتخصصة للاستخدام الطبي والوقود اللازم لمفاعلاتها الخاصة، لذا فإنها كثيراً ما تشتري ثمار العمالة الأجنبية. يقول شيفر: “لقد اشترينا الكثير من تلك النظائر من روسيا”. ويشكل هذا الاعتماد نقطة اختناق استراتيجية: فإذا أغلقت موسكو الصنبور، فإن المعدات الأمريكية الحيوية لن تغادر الأرض أبدًا. ويقترح مشروع أوميغا الإمداد الداخلي بالمواد المعاد تدويرها ـ دون التعرض لنفس مخاطر البلوتونيوم ـ وهو ما من شأنه أن يجعل الولايات المتحدة أكثر اكتفاءً ذاتياً من دون أن يجعلها منافقة.

يخطط مشروع أوميغا لاستخدام عملية مختلفة: تفاعل الملح المنصهر. وتقوم الشركة بتسخين ملح مثل كلوريد الليثيوم حتى يسيل، ثم تخلطه مع النفايات، وهي عبارة عن كوكتيل سام من أكاسيد المعادن من العناصر المشعة. وتحولها عملية كيميائية إلى معادن نقية. تدخل هذه المعادن إلى حمام ملح منصهر آخر لاستخراج اليورانيوم، ثم تقوم العمليات النهائية في حوض الاستحمام الساخن المالح بسحب العناصر الأخرى. نهج الشركة هو التقاطع بين مصهر الألمنيوم ومصفاة النفط. ولا يزال ينتج البلوتونيوم، لكن العنصر يظل محصورًا كيميائيًا في حساء فوضوي من مواد أخرى، وهو ليس مفيدًا لأي شخص يحاول التسلل إلى قنبلة نووية.

إنه ليس عملاً سهلاً. المنتج النهائي أكثر جموحًا من ناتج استخلاص اختزال البلوتونيوم واليورانيوم، وهي الطريقة الحمضية القياسية. وتولد هذه العملية أيضًا الأكسجين، الذي يؤدي إلى تآكل المعدات. لكن شيفر يشير إلى أن أموال البحث والتطوير يمكن أن تحل كلا المشكلتين. إن إبطاء تدفق النفايات يقلل من الحاجة إلى طلب روسيا للمواد المشعة ويسمح للمدنيين والعسكريين بالحصول على أقصى استفادة من اليورانيوم.

وبمجرد إحيائها، تأتي النفايات في أشكال قليلة. ومن الممكن أن يعود اليورانيوم المتبقي إلى المفاعلات. ويمكن للنظائر الأقل، في رؤية مشروع أوميغا، أن تشغل الأجهزة الصغيرة. تقول شيهان بصوت عالٍ: “فكر في هاتف iPhone الذي لا يموت أبدًا”.

ربما يكون لدى البنتاغون نوع مختلف من التواجد الدائم في ذهنه. قد تتطلب الخطط قيد التنفيذ نظائرًا لتشغيل أجهزة الاستشعار في الفضاء، وطائرات بدون طيار مستقلة يمكنها البقاء عاليًا لأشهر، وأجهزة كمبيوتر لمعالجة البيانات الاستخباراتية. بالنسبة للجنود الذين تم فصلهم عن الشبكة، ستكون الطاقة مشكلة أقل إثارة للقلق.

ولإنجاحه، يريد مشروع أوميغا شراكة حكومية. إنها تحرز تقدما. تلقت الشركة مؤخرًا خطاب جائزة من وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة. وفي الوقت الحالي، يتم العمل “الساخن” من خلال شراكة مع المختبر الوطني لشمال غرب المحيط الهادئ التابع لوزارة الطاقة.

قام مشروع أوميغا مؤخرًا ببناء مصدر طاقة للمعالج الدقيق باستخدام نظير السترونتيوم-90 بالتعاون مع مختبر وطني، حيث قام علماء الحكومة بإدخال السلعة الساخنة الفعلية للجهاز. المعالج الدقيق يعمل. ولم يتسرب أي حمأة خضراء.