TED2013
Taylor Wilson: My radical plan for small nuclear fission reactors
تیلور ویلسون: ایده‌ی جنجالی من در مورد رآکتورهای شکافت هسته‌ای
Filmed:
Readability: 4.6
2,483,029 views
تیلور ویلسن ۱۴ ساله بود که یک رآکتور هسته ای هم جوشی در گاراژ خانه اش ساخت. اما حالا او ۱۹ ساله است، و دوباره به TED بازگشته تا جنبشی دوباره به یک موضوع قدیمی بدهد: شکافت هسته ای. ویلسن، که سرمایه ای به دست آورد تا شرکتی را راه اندازی کند تا اختراعاتش را بسازد، توضیح می دهد که چرا او تا این حد در رابطه با طراحی نوآورانه اش در مورد رآکتور های کوچک قابل حمل تا این حد هیجان زده است -- و چرا این ابداع می تواند قدم بزرگ بعدی در حل بحران جهانی انرژی باشد.
Taylor Wilson - Nuclear scientist
At 14, Taylor Wilson became the youngest person to achieve fusion -- with a reactor born in his garage. Now he wants to save our seaports from nuclear terror. Full bio
At 14, Taylor Wilson became the youngest person to achieve fusion -- with a reactor born in his garage. Now he wants to save our seaports from nuclear terror. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Well, I have a big announcement to make today,
0
656
2303
من امروز خبر بزرگی را اعلام خواهم کرد،
00:14
and I'm really excited about this.
1
2959
2173
و به همین دلیل واقعاً هیجان زده هستم.
00:17
And this may be a little bit of a surprise
2
5132
2328
وشاید این خبر کمی برای کسانی که در جریان تحقیقات و کارهای من هستند
00:19
to many of you who know my research
3
7460
3254
و شاید این خبر کمی برای کسانی که در جریان تحقیقات و کار های من هستند
00:22
and what I've done well.
4
10714
2155
کمی غافلگیر کننده باشد.
00:24
I've really tried to solve some big problems:
5
12869
3404
من به طور جدی بر روی چند مسئله ی بزرگ کار می کنم:
00:28
counterterrorism, nuclear terrorism,
6
16273
2467
مبارزه با تروریسم، تروریسم هسته ای،
00:30
and health care and diagnosing and treating cancer,
7
18740
3648
و بهداشت و تشخیص و درمان سرطان،
00:34
but I started thinking about all these problems,
8
22388
2464
اما وقتی من شروع به کار بر روی این موضوعات کردم،
00:36
and I realized that the really biggest problem we face,
9
24852
4560
متوجه شدم که اصلی ترین مشکلی که با آن مواجه هستیم،
00:41
what all these other problems come down to,
10
29412
2248
و سایر مشکلات در مقایسه با آن در درجه‌ی دوم اهمیت قرار می گیرند،
00:43
is energy, is electricity, the flow of electrons.
11
31660
3642
انرژی است، الکتریسیته، جریان الکترون ها.
00:47
And I decided that I was going to set out
12
35302
3119
و من تصمیم گرفتم که این مشکل را حل کنم.
00:50
to try to solve this problem.
13
38421
3382
و من تصمیم گرفتم که این مشکل را حل کنم.
00:53
And this probably is not what you're expecting.
14
41803
3972
و این موضوع احتمالاً چیزی نیست که شما انتظار دارید درباره ی آن صحبت کنم.
00:57
You're probably expecting me to come up here
15
45775
1652
احتمالاً انتظار دارید روی صحنه بیایم،
00:59
and talk about fusion,
16
47427
1579
و درباره ی هم جوشی (یکی از فرآیند های هسته ای) صحبت کنم،
01:01
because that's what I've done most of my life.
17
49006
1980
زیرا این کاری است که در بیشتر زندگیم انجام داده ام.
01:02
But this is actually a talk about, okay --
18
50986
3266
اما این سخنرانی درباره ی، خیلی خب --
01:06
(Laughter) —
19
54252
2624
(خنده ی حاضرین) --
01:08
but this is actually a talk about fission.
20
56876
2967
اما این سخنرانی درباره ی شکافت (یک فرآیند دیگر هسته ای) است.
01:11
It's about perfecting something old,
21
59843
1526
این ایده درباره ی بهبود سازی یک ایده ی قدیمی،
01:13
and bringing something old into the 21st century.
22
61369
2650
و تحقق بخشیدن به آن در قرن ۲۱ است.
01:16
Let's talk a little bit about how nuclear fission works.
23
64019
4625
اجازه بدهید کمی درباره ی نحوه ی عملکرد شکافت هسته ای صحبت کنیم.
01:20
In a nuclear power plant, you have
24
68644
1744
در یک نیروگاه هسته ای،
01:22
a big pot of water that's under high pressure,
25
70388
2648
ظرف بزرگی از آب تحت فشار بالا،
01:25
and you have some fuel rods,
26
73036
1518
و چند میله ی سوختی با پوشش زیرکونیم وجود دارند،
01:26
and these fuel rods are encased in zirconium,
27
74554
2369
و چند میله ی سوختی با پوشش زیرکونیم وجود دارند،
01:28
and they're little pellets of uranium dioxide fuel,
28
76923
2870
و درون آن ها قرص هایی از جنس اورانیم دی اکسید وجود دارند،
01:31
and a fission reaction is controlled and maintained at a proper level,
29
79793
4156
و یک واکنش شکافت در سطح مشخصی رخ می دهد،
01:35
and that reaction heats up water,
30
83949
3151
و آن واکنش آب را گرم می کند،
01:39
the water turns to steam, steam turns the turbine,
31
87100
2825
آب تبدیل به بخار می شود، بخار توربین را می چرخاند،
01:41
and you produce electricity from it.
32
89925
1930
و شما از این حرکت انرژی الکتریکی به دست می آورید.
01:43
This is the same way we've been producing electricity,
33
91855
2780
این همان روشی است که ما در صد سال اخیر با آن الکتریسیته تولید کرده ایم،
01:46
the steam turbine idea, for 100 years,
34
94635
3465
یعنی همان ایده ی موتور بخار،
01:50
and nuclear was a really big advancement
35
98100
3021
و انرژی هسته ای پیشرفت بسیار بزرگی
01:53
in a way to heat the water,
36
101121
1580
در گرم کردن آب است،
01:54
but you still boil water and that turns to steam and turns the turbine.
37
102701
4455
اما شما همچنان آب را می جوشانید و آب به بخار تبدیل می شود و توربین را می چرخاند.
01:59
And I thought, you know, is this the best way to do it?
38
107156
3816
و من با خودم فکر کردم، آیا این بهترین روش بری انجام این کار است؟
02:02
Is fission kind of played out,
39
110972
2800
آیا تکنولوژی شکافت جای بیشتری برای ابتکار ندارد،
02:05
or is there something left to innovate here?
40
113772
2855
یا همچنان می توان ایده ای برای بهبود سازی این ایده داد؟
02:08
And I realized that I had hit upon something
41
116627
2585
و من فهمیدم که به نکته‌ای دست پیدا کرده ام،
02:11
that I think has this huge potential to change the world.
42
119212
4304
که به نظر من چنان قدرت نهفته ای دارد که می تواند دنیا را دگرگون کند.
02:15
And this is what it is.
43
123516
3491
و این ایده ی من است.
02:19
This is a small modular reactor.
44
127007
2605
این یک رآکتور قابل حمل است.
02:21
So it's not as big as the reactor you see in the diagram here.
45
129612
4704
این رآکتور به بزرگی رآکتوری که در تصویر اسلاید می بینید نیست.
02:26
This is between 50 and 100 megawatts.
46
134316
2403
این رآکتور بین ۵۰ تا ۱۰۰ مگاوات برق تولید می کند.
02:28
But that's a ton of power.
47
136719
1621
این میزان از قدرت واقعاً زیاد است.
02:30
That's between, say at an average use,
48
138340
3449
این قدرت می تواند به طور متوسط،
02:33
that's maybe 25,000 to 100,000 homes could run off that.
49
141789
5141
برق ۲۵٫۰۰۰ تا ۱۰۰٫۰۰۰ خانه را تأمین کند.
02:38
Now the really interesting thing about these reactors
50
146930
2578
اما نکته ی بسیار جالب درباره ی این رآکتور ها این است که،
02:41
is they're built in a factory.
51
149508
2125
آن ها درون یک کارخانه ساخته می شوند.
02:43
So they're modular reactors that are built
52
151633
1963
بنابراین آن ها رآکتور های قابل حملی هستند که در یک خط تولید ساخته می شوند،
02:45
essentially on an assembly line,
53
153596
2345
بنابراین آن ها رآکتور های قابل حملی هستند که در یک خط تولید ساخته می شوند،
02:47
and they're trucked anywhere in the world,
54
155941
2159
و می توانند به هر نقطه ای از دنیا منتقل شوند،
02:50
you plop them down, and they produce electricity.
55
158100
2311
و در هر جایی که نصب شوند، می توانند برق تولید کنند.
02:52
This region right here is the reactor.
56
160411
3442
این قسمت در این جا رآکتور است.
02:55
And this is buried below ground, which is really important.
57
163853
2311
و رآکتور در زیر زمین مدفون است، و این نکته بسیار مهم است.
02:58
For someone who's done a lot of counterterrorism work,
58
166164
2713
کسانی که فعالیت های زیادی بر علیه تروریسم انجام داده اند،
03:00
I can't extol to you
59
168877
2696
به خوبی می دانند
03:03
how great having something buried below the ground is
60
171573
2785
که مدفون بودن یک سیستم تا چه حد به مسائل امنیتی کمک می کند.
03:06
for proliferation and security concerns.
61
174358
4039
که مدفون بودن یک سیستم تا چه حد به مسائل امنیتی کمک می کند.
03:10
And inside this reactor is a molten salt,
62
178397
3513
و درون این رآکتور یک نوع نمک مذاب قرار دارد،
03:13
so anybody who's a fan of thorium,
63
181910
2778
بنابراین کسانی که با توریوم آشنا هستند،
03:16
they're going to be really excited about this,
64
184688
1326
از شنیدن این خبر خوشحال خواهند شد،
03:18
because these reactors happen to be really good
65
186014
5082
چون این رآکتور ها به خوبی می توانند چرخه ی سوخت توریوم را به وجود بیاورند
03:23
at breeding and burning the thorium fuel cycle,
66
191096
2584
و از آن به عنوان سوخت استفاده کنند،
03:25
uranium-233.
67
193680
2051
اورانیم-۲۳۳.
03:27
But I'm not really concerned about the fuel.
68
195731
2570
اما من واقعاً در مورد سوخت نگران نیستم.
03:30
You can run these off -- they're really hungry,
69
198301
3224
شما می توانید این دستگاه ها را تغذیه کنید -- اما آن ها مصرف بسیار بالایی دارند،
03:33
they really like down-blended weapons pits,
70
201525
3432
آن ها مانند کوره های سوزاندن اسلحه هستند،
03:36
so that's highly enriched uranium and weapons-grade plutonium
71
204957
2864
به عبارت دیگر آن ها از اورانیوم غنی شده و پلوتونیم مخصوصا سلاح های هسته ای
03:39
that's been down-blended.
72
207821
1033
که خلوص آن ها پایین آمده است استفاده می کنند.
03:40
It's made into a grade where it's not usable for a nuclear weapon,
73
208854
3392
میزان خلوص این ماده به حدی می رسد که دیگر برای یک سلاح هسته ای قابل استفاده نیست،
03:44
but they love this stuff.
74
212246
3151
اما آن ها از این ماده به خوبی انرژی تولید می کنند.
03:47
And we have a lot of it sitting around,
75
215397
1783
سلاح های هسته ای زیادی در کشور ما روی دست دولت مانده اند،
03:49
because this is a big problem.
76
217180
1642
و یک دغدغه ی بزرگ شده اند.
03:50
You know, in the Cold War, we built up this huge arsenal
77
218822
2117
می دانید، در جنگ سرد، ما زرّاد خانه ی بزرگی
03:52
of nuclear weapons, and that was great,
78
220939
2340
از سلاح های هسته ای ساختیم، خیلی خب،
03:55
and we don't need them anymore,
79
223279
2455
اما دیگر به آن ها نیاز نداریم،
03:57
and what are we doing with all the waste, essentially?
80
225734
3344
اما با این مواد زائد چه کار باید کرد؟
04:01
What are we doing with all the pits of those nuclear weapons?
81
229078
2415
ما باید با این توده‌ی عظیم از سلاح های هسته ای چه کار کنیم؟
04:03
Well, we're securing them, and it would be great
82
231493
1901
خیلی خب، ما آن ها را بی خطر می کنیم،
04:05
if we could burn them, eat them up,
83
233394
1744
و بهترین کار این است که آن ها را بسوزانیم، از آن ها استفاده کنیم،
04:07
and this reactor loves this stuff.
84
235138
2001
و این رآکتور می تواند از این مواد انرژی تولید کند.
04:09
So it's a molten salt reactor. It has a core,
85
237139
3022
پس این رآکتور از نمک مذاب استفاده می کند.
04:12
and it has a heat exchanger from the hot salt,
86
240161
3774
این رآکتور یک مغزه دارد، که در آن حرارت از نمک داغ،
04:15
the radioactive salt, to a cold salt which isn't radioactive.
87
243935
4070
یا همان نمک رادیواکتیو، به نمک سرد که رادیواکتیو نیست داده می شود.
04:20
It's still thermally hot but it's not radioactive.
88
248005
2647
نمک بیرون از لحاظ حرارتی گرم است ولی رادیواکتیو نیست.
04:22
And then that's a heat exchanger
89
250652
1780
اما سیستم مبادله گر حرارتی که در این دستگاه وجود دارد
04:24
to what makes this design really, really interesting,
90
252432
3293
آن را فوق العاده جالب می کند،
04:27
and that's a heat exchanger to a gas.
91
255725
3008
این تبادل حرارتی از طریق یک گاز صورت می گیرد.
04:30
So going back to what I was saying before about all power
92
258733
2544
بنابراین دوباره به اصل تمامی روش های تولید برق باز می گردیم،
04:33
being produced -- well, other than photovoltaic --
93
261277
2993
-- خب، البته به غیر از انرژی خورشیدی --
04:36
being produced by this boiling of steam and turning a turbine,
94
264270
3898
یعنی تولید برق از طریق تولید بخار با جوشاندن آب و چرخاندن پره ی توربین به وسیله ی آن،
04:40
that's actually not that efficient, and in fact,
95
268168
2520
این روش بازده چندان بالایی ندارد،
04:42
in a nuclear power plant like this,
96
270688
2376
و در حقیقت، در یک نیروگاه هسته ای مثل این،
04:45
it's only roughly 30 to 35 percent efficient.
97
273064
4808
این روش کمتر از ۳۰ تا ۳۵ درصد بازدهی دارد.
04:49
That's how much thermal energy the reactor's putting out
98
277872
2537
این بازده میزان برق تولیدی از سیستم،
04:52
to how much electricity it's producing.
99
280409
1653
به میزان انرژی حرارتی تولید شده از رآکتور است.
04:54
And the reason the efficiencies are so low is these reactors
100
282062
2925
و دلیل این که در این رآکتور ها بازده تا این حد پایین است
04:56
operate at pretty low temperature.
101
284987
1706
کار کردن در دما های بسیار پایین است.
04:58
They operate anywhere from, you know,
102
286693
1755
این رآکتور ها در بازه ی دمایی بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه ی سانتیگراد کار می کنند.
05:00
maybe 200 to 300 degrees Celsius.
103
288448
3693
این رآکتور ها در بازه ی دمایی بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه ی سانتیگراد کار می کنند.
05:04
And these reactors run at 600 to 700 degrees Celsius,
104
292141
3999
اما رآکتور های ابداعی من در بازه ی ۶۰۰ تا ۷۰۰ درجه ی سانتیگراد کار می کنند،
05:08
which means the higher the temperature you go to,
105
296140
2705
و هر چه شما در دمای بیشتری کار کنید،
05:10
thermodynamics tells you that you will have higher efficiencies.
106
298845
2896
طبق قوانین ترمودینامیک بازده بیشتری خواهید داشت. (قانون کارنو)
05:13
And this reactor doesn't use water. It uses gas,
107
301741
3674
و این رآکتور از آب استفاده نمی کند. بلکه از گاز استفاده می کند،
05:17
so supercritical CO2 or helium,
108
305415
2478
کربن دی اکسید یا هلیم در شرایط فوق بحرانی (فشار و دمای بسیار بالا)،
05:19
and that goes into a turbine,
109
307893
1441
و این سیال به درون یک توربین می رود،
05:21
and this is called the Brayton cycle.
110
309334
1861
و به این سیستم چرخه ی برایتون گفته می شود.
05:23
This is the thermodynamic cycle that produces electricity,
111
311195
2474
این چرخه ی ترمودینامیکی است که برق تولید می کند،
05:25
and this makes this almost 50 percent efficient,
112
313669
2430
و این سیستم چیزی در حدود ۵۰ درصد بازدهی دارد،
05:28
between 45 and 50 percent efficiency.
113
316099
2890
بین ۴۵ تا ۵۰ درصد.
05:30
And I'm really excited about this,
114
318989
1671
و من واقعاً از این بابت هیجان زده هستم،
05:32
because it's a very compact core.
115
320660
2513
چون این رآکتور مغزه ی بسیار فشرده ای دارد.
05:35
Molten salt reactors are very compact by nature,
116
323173
4136
رآکتور های نمک مذاب نیز به همین دلیل خیلی جمع و جور هستند،
05:39
but what's also great is you get a lot more electricity out
117
327309
3305
اما نکته ی جالب دیگری که وجود دارد این است که شما الکتریسیته ی خیلی بیشتری
05:42
for how much uranium you're fissioning,
118
330614
2745
به ازای اورانیومی که در فرآیند شکافت استفاده می کنید،
05:45
not to mention the fact that these burn up.
119
333359
2079
و تازه به این مسئله که این سوخت می سوزد اشاره ای نکردم.
05:47
Their burn-up is much higher.
120
335438
1592
سوختن این سوخت به مراتب انرژی بیشتری تولید می کند.
05:49
So for a given amount of fuel you put in the reactor,
121
337030
1978
پس به ازای میزان مشخصی از این سوخت که در رآکتور قرار می دهید،
05:51
a lot more of it's being used.
122
339008
2356
میزان بیشتری انرژی تولید خواهید کرد.
05:53
And the problem with a traditional nuclear power plant like this
123
341364
3185
و این که مشکل نیروگاه های هسته ای سابق مثل این تصویر درون اسلاید
05:56
is, you've got these rods that are clad in zirconium,
124
344549
4272
این است که، سوخت شما میله هایی هستند که پوششی از جنس زیرکونیم دارند،
06:00
and inside them are uranium dioxide fuel pellets.
125
348821
2729
و درون آن ها قرص های سوختی اورانیم دی اکسید قرار دارند.
06:03
Well, uranium dioxide's a ceramic,
126
351550
2174
خب، اورانیوم دی اکسید از جنس سرامیک است،
06:05
and ceramic doesn't like releasing what's inside of it.
127
353724
3216
و سرامیک به تبع ذاتش چیزی که درون آن است را آزاد نمی کند.
06:08
So you have what's called the xenon pit,
128
356940
2301
بنابراین شما چیزی خواهید داشت به نام ظرف زنون (به معنای ناشناخته)،
06:11
and so some of these fission products love neutrons.
129
359241
2104
و بعضی از این محصولات شکافت، نوترون ها را به شدت جذب می کنند.
06:13
They love the neutrons that are going on
130
361345
1247
آن ها نوترون هایی که در این فضا در حرکت هستند
06:14
and helping this reaction take place.
131
362592
2400
و کمک می کنند که این واکنش رخ دهد را به شدت جذب می کنند.
06:16
And they eat them up, which means that, combined with
132
364992
2976
و آن ها این نوترون ها را جذب می کنند، و با اضافه کردن این مورد که،
06:19
the fact that the cladding doesn't last very long,
133
367968
2237
پوشش آن ها مدت زیادی باقی نمی ماند،
06:22
you can only run one of these reactors
134
370205
1714
نتیجه می گیریم که شما می توانید این رآکتور ها را
06:23
for roughly, say, 18 months without refueling it.
135
371919
4528
به زحمت به مدت ۱۸ ماه بدون جایگزین کردن سوخت آن استفاده کنید.
06:28
So these reactors run for 30 years without refueling,
136
376447
4591
اما رآکتور های ابداعی من به مدت ۳۰ سال بدون جایگزین کردن سوخت کار خواهند کرد،
06:33
which is, in my opinion, very, very amazing,
137
381038
2720
که به نظر من، خیلی خیلی فوق العاده است،
06:35
because it means it's a sealed system.
138
383758
1953
زیرا این به این معناست که این دستگاه می تواند یک سیستم بسته و مستقل باشد.
06:37
No refueling means you can seal them up
139
385711
2871
عدم نیاز به جایگزین کردن سوخت به این معناست که شما می توانید این سیستم را ایزوله کنید
06:40
and they're not going to be a proliferation risk,
140
388582
2913
و خطرات احتمالی هنگام تعویض سوخت از بین خواهد رفت،
06:43
and they're not going to have
141
391495
2271
و آن ها دیگر مواد هسته ای یا پرتوزای باقی مانده در درون مغزه هایشان را نخواهند داشت.
06:45
either nuclear material or radiological material
142
393766
2504
و آن ها دیگر مواد هسته ای یا پرتوزای باقی مانده در درون مغزه هایشان را نخواهند داشت.
06:48
proliferated from their cores.
143
396270
2312
و آن ها دیگر مواد هسته ای یا پرتوزای باقی مانده در درون مغزه هایشان را نخواهند داشت.
06:50
But let's go back to safety, because everybody
144
398582
3064
اما اجازه بدهید مجدداً درباره ی امنیت صحبت کنم،
06:53
after Fukushima had to reassess the safety of nuclear,
145
401646
3778
زیرا همه بعد از حادثه ی فوکوشیما [در ژاپن] مجبور شدند درباره ی ایمنی نیروگاه های هسته ای تجدید نظر کنند،
06:57
and one of the things when I set out to design a power reactor
146
405424
2550
و یکی از مواردی که من در طراحی این رآکتور در نظر گرفتم
06:59
was it had to be passively and intrinsically safe,
147
407974
3552
این بود که این رآکتور باید به طور اساسی و کاملاً بی خطر باشد،
07:03
and I'm really excited about this reactor
148
411526
2479
و من به دو دلیل نسبت به این رآکتور هیجان زده هستم.
07:06
for essentially two reasons.
149
414005
2329
و من به دو دلیل نسبت به این رآکتور هیجان زده هستم.
07:08
One, it doesn't operate at high pressure.
150
416334
2944
اول، این که تحت فشار بالا کار نمی کند.
07:11
So traditional reactors like a pressurized water reactor
151
419278
3241
رآکتور های قدیمی مانند رآکتور هایی که با آب تحت فشار کار می کنند
07:14
or boiling water reactor, they're very, very hot water
152
422519
2432
یا راکتور هایی که با آب جوش کار می کنند،
07:16
at very high pressures, and this means, essentially,
153
424951
3407
در سیستم خود آب بسیار داغی در فشار بسیار بالا دارند،
07:20
in the event of an accident, if you had any kind of breach
154
428358
2864
و در نتیجه اگر در اثر اتفاق، شکافی در این لوله های فولادی ضد خش به وجود بیاید،
07:23
of this stainless steel pressure vessel,
155
431222
3041
و در نتیجه اگر در اثر حادثه، شکافی در این لوله های فولادی ضد خش به وجود بیاید،
07:26
the coolant would leave the core.
156
434263
2272
سیال مبادله گر حرارتی از سیستم خارج می شود.
07:28
These reactors operate at essentially atmospheric pressure,
157
436535
3039
اما این رآکتور های ابداعی من در فشار اتمسفری کار می کنند،
07:31
so there's no inclination for the fission products
158
439574
3906
بنابراین مواد مورد استفاده در فرآیند شکافت هسته ای
07:35
to leave the reactor in the event of an accident.
159
443480
2572
در صورت رخ دادن حادثه هیچ تمایلی برای خارج شدن از رآکتور ندارند.
07:38
Also, they operate at high temperatures,
160
446052
2318
اگرچه این سیستم در دمای بسیار بالایی کار می کند،
07:40
and the fuel is molten, so they can't melt down,
161
448370
2879
و سوخت آن مذاب است، بنابراین دیگر ذوب نخواهد شد،
07:43
but in the event that the reactor ever went out of tolerances,
162
451249
4578
اما اگر به هر دلیلی رآکتور دچار مشکل شود،
07:47
or you lost off-site power in the case
163
455827
2310
یا این که کنترل دستگاه را از دست بدهید،
07:50
of something like Fukushima, there's a dump tank.
164
458137
3190
مثل اتفاقی که در فوکوشیما افتاد، یک مخزن ضایعات وجود دارد.
07:53
Because your fuel is liquid, and it's combined with your coolant,
165
461327
4471
چون سوخت رآکتور مایع است، و این مایع با سیال خنک کننده مخلوط می شود،
07:57
you could actually just drain the core
166
465798
2371
می توانید مواد هسته ای را به درون تجهیزات ویژه ی شرایط بحرانی انتقال دهید،
08:00
into what's called a sub-critical setting,
167
468169
2181
می توانید مواد هسته ای را به درون تجهیزات ویژه ی شرایط بحرانی انتقال دهید،
08:02
basically a tank underneath the reactor
168
470350
1954
که به طور خیلی ساده یک مخزن حاوی مواد جاذب نوترون در زیر رآکتور است.
08:04
that has some neutrons absorbers.
169
472304
1960
که به طور خیلی ساده یک مخزن حاوی مواد جاذب نوترون در زیر رآکتور است.
08:06
And this is really important, because the reaction stops.
170
474264
3790
و این تجهیزات خیلی مهم هستند، زیرا واکنش متوقف خواهد شد.
08:10
In this kind of reactor, you can't do that.
171
478054
2664
در رآکتور های سنتی، شما نمی توانید چنین کاری انجام دهید.
08:12
The fuel, like I said, is ceramic inside zirconium fuel rods,
172
480718
3481
سوخت آن ها، همان طور که گفتم، میله های سوختی شامل سرامیک با پوشش زیرکونیم است،
08:16
and in the event of an accident in one of these type of reactors,
173
484199
2991
و در صورتی که حادثه ای در یکی از نوع رآکتور ها رخ دهد،
08:19
Fukushima and Three Mile Island --
174
487190
2137
مثل فوکوشیما و تری مایل آیلند (نیروگاه هسته ای در سه مایلی پنسیلوانیا که در ۱۹۹۷ دچار حادثه شد و بخشی از آن بدون تلفات جانی ذوب شد.)
08:21
looking back at Three Mile Island, we didn't really see this for a while —
175
489327
2895
اجازه بدهید دوباره به حادثه ی تری مایل آیلند نگاهی بیندازیم، مدتی است که این حادثه را مرور نکرده ایم --
08:24
but these zirconium claddings on these fuel rods,
176
492222
3486
اما این پوشش های زیرکونیم روی میله های سوختی،
08:27
what happens is, when they see high pressure water,
177
495708
2829
وقتی در معرض آب تحت فشار یا بخار یا محیط مرطوب قرار می گیرند،
08:30
steam, in an oxidizing environment,
178
498537
2557
وقتی در معرض آب تحت فشار یا بخار یا محیط مرطوب قرار می گیرند،
08:33
they'll actually produce hydrogen,
179
501094
2072
شروع به آزاد کردن هیدروژن می کنند،
08:35
and that hydrogen has this explosive capability
180
503166
2928
و این هیدروژن تولید شده به حدی خاصیت انفجاری دارد،
08:38
to release fission products.
181
506094
2210
که می تواند محصولات فرآیند های شکافت هسته ای را آزاد کند.
08:40
So the core of this reactor, since it's not under pressure
182
508304
2214
بنابراین تا زمانی که مغزه ی این رآکتور تحت فشار نیست
08:42
and it doesn't have this chemical reactivity,
183
510518
2264
و در نتیجه واکنش شیمیایی رخ نمی دهد،
08:44
means that there's no inclination for the fission products
184
512782
3474
به این معناست که محصولات شکافت هسته ای هیچ تمایلی برای خروج از رآکتور ندارند.
08:48
to leave this reactor.
185
516256
1734
به این معناست که محصولات شکافت هسته ای هیچ تمایلی برای خروج از رآکتور ندارند.
08:49
So even in the event of an accident,
186
517990
2265
بنابراین حتی اگر اتفاقی بیفتد،
08:52
yeah, the reactor may be toast, which is, you know,
187
520255
3718
البته رآکتور ممکن است ذوب می شود،
08:55
sorry for the power company,
188
523973
1659
و شرکت تولید کننده ی دستگاه متضرر می شود،
08:57
but we're not going to contaminate large quantities of land.
189
525632
2100
اما سطح وسیعی از زمین آلوده نخواهد شد.
08:59
So I really think that in the, say,
190
527732
4012
به نظر من، در ۲۰ سال اخیر ما مسیری را برای به حقیقت پیوستن واکنش هم جوشی طی می کردیم،
09:03
20 years it's going to take us to get fusion
191
531744
2128
به نظر من، در ۲۰ سال اخیر ما مسیری را برای به حقیقت پیوستن واکنش هم جوشی طی می کردیم،
09:05
and make fusion a reality,
192
533872
2220
به نظر من، در ۲۰ سال اخیر ما مسیری را برای به حقیقت پیوستن واکنش هم جوشی طی می کردیم،
09:08
this could be the source of energy
193
536092
2581
انرژی هسته ای منبعی است که می تواند به ما الکتریسیته ی غیر فسیلی بدهد.
09:10
that provides carbon-free electricity.
194
538673
2674
انرژی هسته ای منبعی است که می تواند به ما الکتریسیته ی غیر فسیلی بدهد.
09:13
Carbon-free electricity.
195
541347
1658
الکتریسیته ی غیر فسیلی.
09:15
And it's an amazing technology because
196
543005
3345
و این یک تکنولوژی فوق العاده است،
09:18
not only does it combat climate change,
197
546350
2830
نه تنها به این دلیل که با گرمایش زمین مبارزه می کند،
09:21
but it's an innovation.
198
549180
1504
بلکه یک نوآوری بی نظیر است.
09:22
It's a way to bring power to the developing world,
199
550684
3067
این روش می تواند انرژی هسته ای را به کشور های در حال توسعه بیاورد،
09:25
because it's produced in a factory and it's cheap.
200
553751
2479
زیرا در کارخانه تولید می شود و ارزان است.
09:28
You can put them anywhere in the world you want to.
201
556230
2136
شما می توانید آن را به هر جایی از جهان که می خواهید ببرید.
09:30
And maybe something else.
202
558366
3256
یا در جا های دیگر.
09:33
As a kid, I was obsessed with space.
203
561622
2521
وقتی بچه بودم، خیلی به فضا علاقمند بودم.
09:36
Well, I was obsessed with nuclear science too, to a point,
204
564143
2743
خب، من به انرژی هسته ای هم علاقمند بودم،
09:38
but before that I was obsessed with space,
205
566886
2400
اما پیش تر به فضا علاقمند بودم،
09:41
and I was really excited about, you know,
206
569286
1911
و خیلی دوست داشتم یک فضانورد باشم و سفینه های فضایی را طراحی کنم،
09:43
being an astronaut and designing rockets,
207
571197
1874
و خیلی دوست داشتم یک فضانورد باشم و سفینه های فضایی را طراحی کنم،
09:45
which was something that was always exciting to me.
208
573071
2086
این ها چیز هایی بودند که همیشه مرا به خود جذب می کردند.
09:47
But I think I get to come back to this,
209
575157
3406
اما دوست دارم دوباره به کار روی آن موضوع برگردم،
09:50
because imagine having a compact reactor in a rocket
210
578563
3301
تصور کنید این سفینه تنها یک رآکتور کوچک دارد که ۵۰ تا ۱۰۰ مگاوات برق تولید می کند.
09:53
that produces 50 to 100 megawatts.
211
581864
2830
تصور کنید این سفینه تنها یک رآکتور کوچک دارد که ۵۰ تا ۱۰۰ مگاوات برق تولید می کند.
09:56
That is the rocket designer's dream.
212
584694
3277
این رؤیای یک طراح سفینه ی فضایی است.
09:59
That's someone who is designing a habitat on another planet's dream.
213
587971
3731
این آرزوی کسی است که شهری در سیاره ای دیگر را برای سکونت طراحی می کند.
10:03
Not only do you have 50 to 100 megawatts
214
591702
2004
در این صورت نه تنها ۵۰ تا ۱۰۰ مگاوات برق برای تأمین نیروی پیشرانه ی سفینه ی خود دارید،
10:05
to power whatever you want to provide propulsion to get you there,
215
593706
4413
در این صورت نه تنها ۵۰ تا ۱۰۰ مگاوات برق برای تأمین نیروی پیشرانه ی سفینه ی خود دارید،
10:10
but you have power once you get there.
216
598119
1399
بلکه وقتی هم به سیاره ی دیگری برسید در آن جا برق خواهید داشت.
10:11
You know, rocket designers who use solar panels
217
599518
3521
می دانید، سفینه های فضایی که در طراحی از صفحات خورشیدی
10:15
or fuel cells, I mean a few watts or kilowatts --
218
603039
2959
یا سلول های سوختی استفاده می کنند، تنها می توانند چند وات یا کیلو وات برق تولید کنند --
10:17
wow, that's a lot of power.
219
605998
1593
وای، این حجم بسیار زیادی از قدرت است.
10:19
I mean, now we're talking about 100 megawatts.
220
607591
2445
منظور من این است که، ۱۰۰ مگاوات واقعاً قدرت بسیار زیادی است.
10:22
That's a ton of power.
221
610036
1173
منظور من این است که، ۱۰۰ مگاوات واقعاً قدرت بسیار زیادی است.
10:23
That could power a Martian community.
222
611209
2287
این میزان از قدرت می تواند برق یک شهر مریخی را تأمین کند.
10:25
That could power a rocket there.
223
613496
1597
همین طور می تواند برق یک سفینه ی فضایی را تأمین کند.
10:27
And so I hope that
224
615093
2707
و امیدوارم
10:29
maybe I'll have an opportunity to kind of explore
225
617800
2121
شانس این را داشته باشم که درباره ی علاقه ام درباره ی فضا، هم زمان با علاقه ام درباره ی انرژی هسته ای بپردازم.
10:31
my rocketry passion at the same time that I explore my nuclear passion.
226
619921
4667
شانس این را داشته باشم که درباره ی علاقه ام درباره ی فضا، هم زمان با علاقه ام درباره ی انرژی هسته ای بپردازم.
10:36
And people say, "Oh, well, you've launched this thing,
227
624588
2990
و شاید بعضی ها بگویند، "خیلی خب، شاید تو این ایده را عملی کردی،
10:39
and it's radioactive, into space, and what about accidents?"
228
627578
2564
اما این دستگاه رادیواکتیوی است، اگر در فضا اتفاقی بیفتد چه کار خواهی کرد؟"
10:42
But we launch plutonium batteries all the time.
229
630142
3033
اما ما همیشه از باتری های پلوتونیومی استفاده می کنیم.
10:45
Everybody was really excited about Curiosity,
230
633175
2119
همه به پروژه ی مریخ نورد کیوریوستی (کنجکاوی) علاقمند هستند،
10:47
and that had this big plutonium battery on board
231
635294
2601
اما این مریخ پیما یک باتری پلوتونیومی بزرگ بر روی خود داشت
10:49
that has plutonium-238,
232
637895
2119
که از جنس پلوتونیوم-۲۳۸ بود،
10:52
which actually has a higher specific activity
233
640014
2400
که فعالیت هسته ای بیشتری در مقایسه با
10:54
than the low-enriched uranium fuel of these molten salt reactors,
234
642414
3744
سوخت اورانیمی با میزان غنی سازی پایین این رآکتور های نمک مذاب دارند،
10:58
which means that the effects would be negligible,
235
646158
3503
که به این معناست که آثار آن قابل چشم پوشی هستند،
11:01
because you launch it cold,
236
649661
1452
زیرا شما آن را در حالتی که از ابتدا سرد است راه اندازی می کنید،
11:03
and when it gets into space is where you actually activate this reactor.
237
651113
3711
و وقتی که به فضا فرستاده می شود تازه رآکتور راه اندازی می شود.
11:06
So I'm really excited.
238
654824
1308
من خیلی در مورد این طرح هیجان زده هستم.
11:08
I think that I've designed this reactor here
239
656132
2537
به نظر من رآکتوری که طراحی کرده ام
11:10
that can be an innovative source of energy,
240
658669
3905
می تواند منبع جدیدی از انرژی باشد،
11:14
provide power for all kinds of neat scientific applications,
241
662574
3681
که انرژی مورد نیاز برای تمامی کار های علمی که نیاز به تمیز بودن انرژی است را تأمین خواهد کرد،
11:18
and I'm really prepared to do this.
242
666255
2528
و من آمادگی کامل اجرای چنین پروژه ای را دارم.
11:20
I graduated high school in May, and --
243
668783
2767
من ماه می از مدرسه فارغ التحصیل شدم، و --
11:23
(Laughter) (Applause) —
244
671550
4148
(خنده ی حاضرین) (تشویق حاضرین) --
11:27
I graduated high school in May,
245
675698
2051
من ماه می از مدرسه فارغ التحصیل شدم،
11:29
and I decided that I was going to start up a company
246
677749
2840
و تصمیم گرفتم کارخانه ای را راه اندازی کنم
11:32
to commercialize these technologies that I've developed,
247
680589
2368
تا تکنولوژی هایی که طراحی کرده ام را اقتصادی کند،
11:34
these revolutionary detectors for scanning cargo containers
248
682957
2857
مثل سنسور های نسل جدید برای تشخیص میزان هسته ای بودن محموله ها
11:37
and these systems to produce medical isotopes,
249
685814
2280
و سیستم های تولید کننده ی ایزوتوپ های پزشکی،
11:40
but I want to do this, and I've slowly been building up
250
688094
3448
اما من بیشتر به این پروژه علاقمند هستم،
11:43
a team of some of the most incredible people
251
691542
2253
و کم کم دارم تیمی از بهترین افرادی که شانس کار با آن ها را داشته ام تشکیل می دهم،
11:45
I've ever had the chance to work with,
252
693795
2187
و کم کم دارم تیمی از بهترین افرادی که شانس کار با آن ها را داشته ام تشکیل می دهم،
11:47
and I'm really prepared to make this a reality.
253
695982
2762
و کاملاً آماده هستم تا این ایده را به واقعیت تبدیل کنم.
11:50
And I think, I think, that looking at the technology,
254
698744
3097
و به نظر من،
11:53
this will be cheaper than or the same price as natural gas,
255
701841
5350
این روش می تواند ارزان تر و یا هم قیمت گاز طبیعی باشد،
11:59
and you don't have to refuel it for 30 years,
256
707191
1800
و شما نیازی نخواهد داشت که سوخت این دستگاه را تا مدت ۳۰ سال جایگزین کنید،
12:00
which is an advantage for the developing world.
257
708991
2727
که برای کشور های در حال توسعه یک مزیت بسیار بزرگ است.
12:03
And I'll just say one more maybe philosophical thing
258
711718
3122
و برای پایان این سخنرانی تنها یک مسئله ی فلسفی را مطرح خواهم کرد،
12:06
to end with, which is weird for a scientist.
259
714840
1929
که شاید برای یک دانشمند عجیب باشد.
12:08
But I think there's something really poetic
260
716769
2494
اما به نظر من مسئله ای بسیار شاعرانه‌ای
12:11
about using nuclear power to propel us to the stars,
261
719263
3799
در مورد استفاده از انرژی هسته ای وجود دارد که ما را به سوی ستاره ها سوق می دهد،
12:15
because the stars are giant fusion reactors.
262
723062
2755
زیرا ستاره ها رآکتور های هم جوشی عظیمی هستند.
12:17
They're giant nuclear cauldrons in the sky.
263
725817
2341
آن ها مخازن عظیم هسته ای در آسمان هستند.
12:20
The energy that I'm able to talk to you today,
264
728158
3397
انرژی که امروز من با آن با شما صحبت می کنم،
12:23
while it was converted to chemical energy in my food,
265
731555
2095
قبل از این که به انرژی شیمیایی در غذای من تبدیل شود،
12:25
originally came from a nuclear reaction,
266
733650
3188
در اصل از یک واکنش هسته ای به وجود آمده بود،
12:28
and so there's something poetic about, in my opinion,
267
736838
2776
و بنابراین به نظر من یک بحث شاعرانه درباره ی بهبود سازی شکافت هسته ای
12:31
perfecting nuclear fission
268
739614
2969
و بنابراین به نظر من یک بحث شاعرانه درباره ی بهبود سازی شکافت هسته ای
12:34
and using it as a future source of innovative energy.
269
742583
3719
و استفاده از آن به عنوان یک منبع انرژی در آینده وجود دارد.
12:38
So thank you guys.
270
746302
1951
خیلی ممنونم.
12:40
(Applause)
271
748253
4985
(تشویق حاضرین)
ABOUT THE SPEAKER
Taylor Wilson - Nuclear scientistAt 14, Taylor Wilson became the youngest person to achieve fusion -- with a reactor born in his garage. Now he wants to save our seaports from nuclear terror.
Why you should listen
Physics wunderkind Taylor Wilson astounded the science world when, at age 14, he became the youngest person in history to produce fusion. The University of Nevada-Reno offered a home for his early experiments when Wilson’s worried parents realized he had every intention of building his reactor in the garage.
Wilson now intends to fight nuclear terror in the nation's ports, with a homemade radiation detector priced an order of magnitude lower than most current devices. In 2012, Wilson's dreams received a boost when he became a recipient of the $100,000 Thiel Prize. Wilson now intends revolutionize the way we produce energy, fight cancer, and combat terrorism using nuclear technology.
Taylor Wilson | Speaker | TED.com