برنامه‌ريزي تحقيق و توسعه‌ي ساخت قرص‌هاي سوخت هسته‌اي توريم با استفاده از روش ره‌نگاري فن‌آوري

R&D Planning of Thorium Fuel Pellets Fabrication Using Technology Roadmapping Technique

افزايش تقاضاي جهاني انرژي، همراه با حاد شدن مسائل مربوط به انتشار گازهاي گلخانه‌اي و محدوديت‌هاي موجود در استفاده‌ي گسترده از انرژي‌هاي تجديدپذير، رشد مجدد انرژي هسته‌اي را در آينده اجتناب‌ناپذير مي‌سازد. به دليل اهميت امنيت انرژي و تأمين پايدار منابع، مديريت بهتر پسماند و نيز عدم كاربرد در تكثير سلاح‌هاي هسته‌اي، بسياري از كشورها استفاده از سوخت توريمي در حوزه‌ي انرژي هسته‌اي را مورد توجه قرار داده‌اند. اما انتخاب فن‌آوري‌هاي مناسب و تصميم‌گيري صحيح در مورد سرمايه‌گذاري براي مديران تحقيق و توسعه و سياست‌گذاران به علت محدوديت منابع كاري بسيار دشوار است. هدف از اين مقاله به‌كارگيري ره‌نگاري فن‌آوري براي پشتيباني از برنامه‌ريزي توسعه‌ي فن‌آوري توليد قرص‌هاي سوخت هسته‌اي توريم است. رويكرد شروع سريع T-Plan براي ره‌نگاري محصول فن‌آوري ساخت قرص‌هاي سوخت هسته‌اي توريم انتخاب شد. با برگزاري كارگاه‌ها و مصاحبه با متخصصان، نوع محصول (قرص سوخت) از ميان گزينه‌هاي مختلف سوخت‌هاي كاربيدي، اكسيدي و فلزي، قرص‌هاي تركيبي اكسيد توريم- اورانيم با غناي %4.8 انتخاب و مشخصه‌هاي عملكردي آن تعيين شد. براساس ميزان اهميت فن‌آوري كه از شاخص‌هاي توانمندي و جذاب بودن به دست آمد، در خصوص فن‌آوري‌هاي توليد پودر، روش‌هاي رسوب‌گيري و سل- ژل به عنوان دو روش انتخابي در نظر گرفته شدند. در فن‌آوري توليد قرص دو روش قرص‌سازي با ريزگوي‌هاي سل- ژل (SGMP) و متالورژي پودر انتخاب شدند. در نهايت با پيشنهاد سرفصل‌هاي پژوهشي براي دست‌يابي به دانش فني توليد قرص سوخت هسته‌اي توريم از طريق اكتساب درون‌زا، ره‌نگاشت توسعه‌ي فن‌آوري توليد قرص سوخت هسته‌اي توريم تدوين شد.

Increasing of the global energy demand, effects of greenhouse gases emissions and restrictions on the use of renewable energies, will inevitably lead to rise again nuclear energy in the future. Due to the importance of energy security and the sustainability of resources, better waste management, as well as the inability to use nuclear proliferation, many countries have focused on the use of Thorium fuel in the nuclear energy field. It is very difficult to select appropriate technologies and make the right decisions about investing for R & D managers and policymakers because of resource constraints. The aim of this study is to use the technology roadmapping to support the development of the Thorium fuel pellets fabrication technology planning. First, the types of technology roadmapping processes were identified and T-plan approach were selected. Next, by holding workshops and expert panels, the type of fuel pellet, mixed Thorium with 4.8% enriched Uranium oxide pellet, was selected among carbide, oxide and metal fuels and its functional characteristics determined. Based on the technology importance, which was considered as capability and attractivity indicators, sedimentation and sol-gel methods were selected for powder production technologies, and SGMP and powder metalorgy methods were chosen because of their priorities. Finally, with the suggestion of research projects for the acquisition of technical knowledge of Thorium Fuel pellet fabrication, the technology roadmap was developed.