هل يمكن للسيارة أن تسير بالطاقة النووية (سيارة ذرية)؟

Can a car run on nuclear power?

في الخمسينيات من القرن الماضي 1958, قامت شركة فورد بتطوير سيارة مبتكرة concept car وأطلقت عليها فورد نيوكلون Ford Nucleon. هذه السيارة التي توقع أن تعمل عن طريق الطاقة النووية قام بتصميمها شركة فورد, وذلك على أساس فرض أن بالمستقبل المفاعل النووي سوف يتضاءل حجمه, ويكون أكثر أماناً, أخف وزناً, ويمكن حمله. مع احتمال أكشاف مواد عازلة أخف وأكثر فاعلية. التصميم يتضمن مصدر الطاقة على شكل أسطوانة بها المواد المشعة من اليورانيوم, توضع في خلفية السيارة, ويمكن تبديلها عند انتهاء فاعليتها عن طريق ما يسمى بمحطات الشحن التي تنبئوا بأنها سوف تحل محل محطة تموين الوقود الحالية. وتوقعوا وقتها أنه يمكن لهذه السيارة أن تسير مقدار 5000 ميل حوالي 8000 كيلومتر قبل أن تحتاج إلى تبديل اسطوانة الطاقة. وكما هي الحال بالنسبة للسيارات المبتكرة لم تقم شركة فورد بتصنيع وإنتاج السيارة, ولكن فقط قامت بعمل نموذج بنصف الحجم الطبيعي للسيارة.

السيارة مصممة على استخدام انشطار اليورانيوم للعمل على تحويل سريع لماء مخزن بالسيارة إلى بخار عالي الضغط يعمل على تشغيل تربين بخاري. واحد من التربينات البخارية سوف يوفر العزم اللازم لدفع السيارة, والأخر يقوم بتوليد الكهرباء. ثم يتم تكثيف البخار ليتحول مرة أخرى إلى ماء في دائرة التبريد, ثم يتم إعادته مرة أخرى لإعادة الدورة.

على أن السيارة تبدوا كمطلب مستحيل, أو شيء من أفلام الخيال العلمي, فإننا يجب اليوم إعادة التفكير في السيارات التي تدار بالطاقة النووية, خاصة مع ارتفاع أسعار البترول واستخدام المواد الزراعية الغذائية كوقود بديل. هذا التحدي جعل المتخصصين بالاعتقاد أن استخدام الطاقة النووية, في شكل من الإشكال, قد يعود مجددا للساحة في المستقبل القريب. في حالة أن يتم ذلك بالطريقة السليمة, فإن الطاقة النووية تعتبر أمنة نوعاً ما, نظيفة, ويمكن الحصول عليها للاستخدامات السلمية.

والسؤال هو لماذا لا تستخدم الطاقة النووية في السيارات؟ 

لتصبح الرؤيا واضحة, وبالنظر إلى استخدام الطاقة النووية في مجالات سليمة أخرى كمحطات توليد الطاقة, والغواصات, وحاملات الطائرات. فإن الولايات المتحدة وروسيا قامت باستخدام مفاعل صغير لتوفير الطاقة إلى بعض الأقمار الفضائية, مع احتمالات المخاطر من سقوط الأقمار إلى الأرض وتناثرها إلى قطع صغيرة. هذه أمثلة من المفاعلات التجريبية المستخدمة في مركبات أخرى غير السيارات, والتي يمكن أن تعطي للعلماء بعض الأفكار لكيفية نقل الفكرة إلى السيارات.

واحدة من الاحتمالات هي استخدام الطاقة النووية لتوفير, وقود الهيدروجين بطريقة آمنه وفي متناول الجميع. ويمكن استخدام المفاعل لشحن بطاريات كهربائية عالية الكفاءة للسيارات الكهربائية.

المميزات والعيوب للسيارة الذرية:

هناك العديد من المزايا للسيارة الذرية. فإنها في الغالب لن تحتاج إلى شحن أو تبديل اسطوانة الطاقة لمدة قد تصل إلى ثلاث إلى خمس سنوات. واليورانيوم فعال للغاية فإن مقدار رطل واحد يمكن أن يسير غواصة أو حاملة طائرات. ولهذا فأن كمية صغيرة جداً تكون كافية لتسير السيارة لهذه المدة. مع فرضية أن السيارة تتوفر لها الوقاية الفعالة من الإشعاع, فإنه لن يكون لها ملوثات من العادم. كما تتميز السيارة بضوضاء أقل من محرك الاحتراق الداخلي. ولن يكون هناك الحاجة إلى إدارة مفتاح الإشعال للسيارة, فإن السيارة ستكون في وضع التشغيل الدائم, وقد تحتاج إلى بطاريات لشحن الطاقة التي تنتج باستمرار من المفاعل المصغر.

ويعتقد أن السبب الرئيسي الذي يقف في وجه عمل السيارة الذرية هو: أن مصدر الطاقة هو مصدر مشع, ولهذا تحتاج السيارة للكثير من الوقاية والحبك لتأمين التعرض للإشعاع. ففي حالة عدم التمكن من توفير تلك الوقاية فسوف تتسبب في قتل الأشخاص القريبين من السيارة, خاصة عند تعرضها لحادث مروري, واحتمال تلف العزل المحيط باليورانيوم.  

محطات توليد الطاقة وحاملات الطائرات تقوم بتوفير الوقاية من الإشعاع عن طريق ثلاث طبقات من العزل, بالإضافة إلى بناء يحيط بالمفاعل يصنع من الأسمنت بسمك عدة أقدام.

وللحاجة إلى تلك العوازل والوقاية للحماية من الإشعاع, فإنه يتوقع أن تكون السيارة الذرية ثقيلة للغاية, مما يجعله غير قادرة على الحركة. بالإضافة إلى خطر تعرضها إلى حوادث قد تؤدي إلى تسرب الإشعاعات المميتة.

وأخيرا, يجب على شركات الطاقة, ومصنعي السيارات والحكومات يجب أن يتعاونوا لتوفير البنية التحتية ووضع المواصفات القياسية للتخلص من النفايات الذرية للوقود النووي, الذي يكون عالي الإشعاع لمدة تصل إلى مئات السنين.

مع وجود كل تلك التحديات, فإن السيارة الذرية سوف تكون بعيدة المنال, على الأقل في الوقت الحالي بالتقنيات المتوفرة حاليا. 

تظهر الصورة السيارة المبتكرة, مع جود مدخل للهواء على جانبي السيارة وللسقف للتبريد. وكابينة السائق في وضع متقدم للغاية لتكون بعيدة عن المفاعل لتوفير حماية أكثر للسائق والركاب من خطر الإشعاع, كما إنها أمام المحور الأمامي لتوفير توزيع جيد للأوزان الثقيلة للمفاعل وأجزائه. بعض الصور للسيارة يظهر فيها زعانف رأسية على جانبي السيارة من الخلف والبعض تم حذفه منه.