طراحی و توسعۀ نوع جدیدی از راکتورهای هسته‌ای با نام تجاری راکتورهای ماژولار کوچک (SMRs) برای تولید انرژی پاک، پایدار و ایمن در سال‌های اخیر در نقاط مختلف جهان در دستور کار قرارگرفته است. ظرفیت تولیدی این راکتورهای کوچک کم‌تر از ۳۰۰ مگاوات است و بخش اعظم تجهیزات مدار اصلی این راکتورها در کارخانه ساخته می‌شوند و سپس توسط ناوگان‌های حمل‌ونقل به‌منظور نصب و راه‌اندازی، به سایت نیروگاه انتقال داده می‌شوند.اولین قدم برای ورود کشور به صنعت SMR، انتخاب تکنولوژی مناسب الزامات کاربری و شرایط اقلیمی کشور است. در پاسخ به این نیاز، کتاب حاضر در پنج فصل تألیف ‌شده است.

یشگفتار ۱۳

 فصل اول: مروری بر وضعیت فعلی صنعت هسته‌ای در جهان ۱۹

۱-۱- مقدمه ۱۹

۲-۱- اهمیت و کاربردهای انرژی هسته‌ای ۲۱

۳-۱- ضرورت گسترش صنعت هسته‌ای در ایران ۲۹

۴-۱- وضعیت صنعت هسته‌ای در جهان ۳۳

۵-۱- رایج‌ترین مدل‌های راکتورهای هسته‌ای شکافت ۳۹

۶-۱- روند تکامل راکتورهای هسته‌ای ۴۷

۷-۱- تکنولوژی نوین راکتورهای نسل چهارم ۵۶

۸-۱- انواع مدل‌های راکتورهای نسل چهارم ۵۹

۱-۸-۱- راکتور دمای بسیار بالا (VHTR) ۶۱

۲-۸-۱- راکتور نمک گداخته (MSR) ۶۵

۳-۸-۱- راکتورهای سریع با خنک‌کننده سدیمی (SFR) ۶۸

۴-۸-۱- راکتور آب فوق بحرانی (SCWR) ۷۱

۱-۴-۸-۱- مزایا و چالش‌ها ۷۳

۲-۴-۸-۱- پیشرفت‌های GIF در توسعه تکنولوژی SCWR ۷۴

۵-۸-۱- راکتورهای گازی سریع (GFR) ۷۶

۶-۸-۱- راکتورهای گازی با خنک‌کننده سربی (LFR) ۷۹

۹-۱- جمع‌بندی مزایا و اهمیت سیستم‌های نسل چهارم ۸۱

۱۰-۱- راکتورهای ماژولار کوچک (SMRs) ۸۴

۱-۱۱- نتیجه‌گیری ۹۱

 فصل دوم: راکتورهای ماژولار کوچک برای تولید توان ۸۵

۱-۲- مقدمه ۸۵

۲-۲- روند تکامل راکتورهای ماژولار کوچک ۸۸

۳-۲- وضعیت فعلی راکتورهای SMR در جهان ۹۵

۴-۲- چالش‌ها و انگیزه‌ها در مسیر استقرار جهانی SMRها ۹۹

۱-۴-۲- انگیزه‌ها ۹۹

۲-۴-۲- چالش‌ها ۱۰۲

۲-۴-۲-۱- اخذ پروانه ۱۰۲

۲-۴-۲-۲- جدید‎بودن فناوری ۱۰۴

۳-۲-۴-۲- پیش‌بینی هزینه تراز‎شده الکتریسیته تولیدشده توسط راکتور ۱۰۵

۴-۲-۴-۲- سازگاری چرخۀ سوخت با تکنولوژی و امکانات فعلی ۱۰۷

۵-۲-۴-۲- سایر چالش‌ها ۱۰۸

۶-۲-۴-۲- چالش‌های پیش روی ایران ۱۰۹

۵-۲- مشخصات عمومی تکنولوژی‌های مختلف راکتورهای ماژولار کوچک ۱۱۰

۱-۵-۲- کاربردهای SMRs ۱۱۴

۲-۵-۲- قابلیت اطمینان عملیاتی راکتورهای ماژولار کوچک ۱۱۶

۳-۵-۲- پیامدهای اقتصادی تکنولوژی‌های SMR ۱۲۲

۶-۲- ایمنی و سلامت عمومی ۱۲۴

۱-۶-۲- آزادسازی انرژی پتانسیل ۱۲۵

۲-۶-۲- کاهش آزادسازی محصولات شکافت ۱۲۷

۳-۶-۲- حادثه LOCA و برداشت حرارت واپاشی ۱۳۰

۷-۲- بررسی راکتورهای آب سبک SMR ۱۳۲

۱-۷-۲- راکتورهای آب تحت‌فشار یکپارچه (iPWR) ۱۳۴

۱-۱-۷-۲- یکپارچگی اجزاء اصلی سیستم خنک‌کننده راکتور در یک محفظه ۱۳۵

۲-۱-۷-۲- استفاده از سیستم ایمنی پسیو ۱۳۷

۳-۱-۷-۲- مزایای ipwrها ۱۴۰

۲-۷-۲- راکتور آمریکایی NuScale ۱۴۰

۱-۲-۷-۲- توصیف کلی نیروگاه NuScale ۱۴۲

۲-۲-۷-۲- سیستم تأمین بخار هسته‌ای NSSS ۱۴۴

۳-۲-۷-۲- طرح کلی نیروگاه ۱۴۸

۴-۲-۷-۲- ساختمان راکتور ۱۴۹

۵-۲-۷-۲- محفظه فشار راکتور ۱۵۱

۶-۲-۷-۲- مولد بخار ۱۵۲

۷-۲-۷-۲- فشارنده ۱۵۳

۸-۲-۷-۲- قلب راکتور ۱۵۴

۹-۲-۷-۲- مشخصات ایمنی راکتور NuScale ۱۵۵

۳-۷-۲- راکتور آرژانتینی CAREM ۱۶۴

۴-۷-۲- راکتور چینی ACP-۱۰۰ ۱۶۸

۵-۷-۲- راکتور چینی CNP-۳۰۰ ۱۷۰

۶-۷-۲- راکتور فرانسوی Flexbue ۱۷۳

۷-۷-۲- راکتور کره‌ای SMART ۱۷۵

۸-۷-۲- راکتور روسی  ABV-۶M ۱۷۸ 

۹-۷-۲- راکتور روسی KLT-۴۰۵ ۱۸۱

۱۰-۷-۲- راکتور روسی RITM -۲۰۰ ۱۸۳

۱۱-۷-۲- راکتور روسی VBER-۳۰۰ ۱۸۶

۱۲-۷-۲- راکتور آمریکایی mPower ۱۸۹

۱۳-۷-۲- راکتور آمریکایی SMR۱۶۰ ۱۹۲

۱۴-۷-۲- راکتور آمریکایی W-SMR ۱۹۴

۸-۲- راکتورهای SMR آب‌سنگین ۱۹۷

۱-۸-۲- راکتور هندی PHWR-۲۲۰ ۱۹۸

۲-۸-۲- راکتور هندی AHWR-۳۰۰-LEU ۲۰۰

۹-۲- راکتورهای SMR گازی ۲۰۳

۱-۹-۲- راکتور آمریکایی GT-MHR ۲۰۵

۱-۱-۹-۲- قلب راکتور ۲۰۵

۲-۱-۹-۲- پیکربندی GT-MHR ۲۰۹

۳-۱-۹-۲- ایمنی ۲۱۳

۲-۹-۲- راکتور چینی  HTR-PM ۲۱۵

۳-۹-۲- راکتور آمریکایی EM۲ ۲۱۵

۱۰-۲- راکتورهای SMR فلز مایع ۲۱۷

۱-۱۰-۲- راکتور آمریکایی MKIPB-FHR ۲۱۸

۱-۱-۱۰-۲- تولید حرارت هسته‌ای ۲۱۸

۲-۱-۱۰-۲- سیستم خنک‌کننده ۲۲۰

۳-۱-۱۰-۲- سیستم جابجایی و مدیریت سوخت ۲۲۱

۱۱-۲- راکتور ژاپنی ۴S ۲۲۲

۱۲-۲- آشنایی با طرح میکرو راکتور Kilopower ۲۲۳

۱-۱۲-۲-اهداف طراحی ، توسعه و استفاده از راکتور کیلوپاور ۲۲۴

۲-۱۲-۲- آشنایی با ساختار ، طراحی و مکانیسم عملکرد راکتور ۲۲۵

۳-۱۲-۲- لوله‌های حرارتی ۲۲۵

۴-۱۲-۲- موتور استرلینگ ۲۲۷

۵-۱۲-۲-روند توسعه تکنولوژی ۲۲۸

۱-۵-۱۲-۲- آزمون بحرانیت و راکتیویته DUFF در سامانه FLATTOP ۲۲۸

۲-۵-۱۲-۲- مجموعه آزمون‌های انجام‌شده در راکتور آزمایشی KRUSTY ۲۲۹

۶-۱۲-۲- جمع‌بندی نهایی و ارائه برنامۀ زمانی پروژه ۲۳۰

 فصل سوم: سیستم‌های تبدیل انرژی پیشرفته برای راکتورهای ماژولار کوچک ۲۳۱

۱-۳- مقدمه ۲۳۱

۲-۳- سیستم‌های تبدیل انرژی امروزی برای راکتورهای ماژولار کوچک ۲۳۵

۳-۳- سیستم‌های پیشرفته تبدیل انرژی هوا - برایتون ۲۴۲

۴-۳- بررسی روابط و طراحی اجزا ۲۴۴

۱-۴-۳- راکتورها ۲۵۰

۲-۴-۳- کمپرسور هوا و توربین‌ها ۲۵۱

۳-۴-۳- مبدل حرارتی ۲۵۴

۴-۴-۳- پمپ‌ها و ژنراتور ۲۵۵

۵-۴-۳- عدم قطعیت و اتصالات ۲۵۸

۵-۳- پیش‌بینی عملکرد سیستم NACC در راکتورهای ماژولار کوچک ۲۶۰

۶-۳- تغییرپذیری عملکرد راکتورهای ماژولار کوچک NACC ۲۶۵

۷-۳- پیش‌بینی عملکرد راکتورهای ماژولار کوچک NARC ۲۶۸

۸-۳- تغییرپذیری عملکرد سیستم‌های NARC ماژولار کوچک ۲۷۰

۹-۳- پیش‌بینی عملکرد راکتورهای ماژولار کوچک NARC با خنک‌کننده میانی ۲۷۵

۱۰-۳- تغییرپذیری عملکرد راکتورهای ماژولار کوچک NARC با خنک‌کننده میانی ۲۷۷

۱۱-۳- جمع‌بندی ۲۸۰

 فصل چهارم: بررسی جنبه‌های ایمنی و عدم گسترش سلاح هسته‌ای راکتورهای SMR پیشرفته ... ۲۸۱

۱-۴- مقدمه ۲۸۱

۲-۴- نوآوری‌های انجام‌شده در سیستم ایمنی SMRs ۲۸۲

۳-۴- استانداردهای آژانس بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA) ۲۸۴

۴-۴- پروسه تألیف استانداردهای ایمنی ۲۸۴

۵-۴- دامنه و کاربردهای استانداردهای ایمنی هسته‌ای ۲۸۵

۶-۴- ایمنی نیروگاههای نسل جدید در نگاه عموم ۲۸۷

۷-۴- ملاحظات ایمنی عمومی در طراحی نیروگاه‌های SMR نسل جدید ۲۸۸

۸-۴- دسته‌بندی ایمنی عمومی طراحی قلب راکتور ۲۹۰

۱-۸-۴- طراحی نوترونیک ۲۹۱

۲-۸-۴- طراحی ترموهیدرولیکی ۲۹۱

۳-۸-۴- طراحی مکانیکی ۲۹۳

۹-۴- ملاحظات ایمنی تخصصی در طراحی راکتورهای هسته‌ای ۲۹۴

۱-۹-۴- عناصر سوختی و مجتمع‌های سوخت ۲۹۶

۱-۱-۹-۴- اثرات برن‎آپ و حرارتی ۲۹۸

۲-۱-۹-۴- اثرات تابش ۳۰۰

۳-۱-۹-۴- تغییرات در سطوح توان راکتور ۳۰۲

۴-۱-۹-۴- اثرات مکانیکی در عناصر سوخت ۳۰۳

۵-۱-۹-۴- خوردگی و هیدریدی شدن عناصر سوخت ۳۰۶

۶-۱-۹-۴- تأثیرات سموم قابل اشتعال در سوخت ۳۰۷

۷-۱-۹-۴- اثرات ترموهیدرولیکی در مجتمع‌های سوخت ۳۰۹

۱۰-۴- خنک‌کننده ۳۱۲

۱۱-۴- راه‌های کنترل راکتیویته قلب ۳۱۴

۱۲-۴- سیستم‌های خاموشی راکتور هسته‌ای ۳۱۶ 

 فصل پنجم: ارزیابی پیامدهای زیست محیطی راکتورهای ماژولار کوچک ۳۱۷

۱-۵- مقدمه ۳۱۷

۲-۵- ویژگی‌های خاص SMR-ها که بر EIA تأثیر می‌گذارد. ۳۱۹

۳-۵- پیامدهای زیست‌محیطی SMRs ۳۲۰

۴-۵- نمای کلی از پیامدهای زیست‌محیطی بالقوه نیروگاه‌های SMR ۳۲۲

۱-۴-۵- اتمسفر زمین ۳۲۵

۲-۴-۵- کیفیّت خاک ۳۲۶

۳-۴-۵- آب‌های محیطی ۳۳۰

۴-۴-۵- زمین‌شناسی و هیدروژئولوژی ۳۳۳

۵-۴-۵- حیات و زیستگاه آبزیان ۳۳۴

۶-۴-۵- حیات‌وحش و زیستگاه گیاهان و حیوانات خشکی ۳۳۵

۷-۴-۵- سلامت انسان ۳۳۷

۸-۴-۵- مناظر و فرهنگ ۳۳۸

۹-۴-۵- حمل‌ونقل و ترافیک ۳۳۸

۱۰-۴-۵- عوامل اجتماعی- اقتصادی ۳۴۰

۵-۵- مدیریت پسماند و سوخت مصرف‌شده ۳۴۰

۱-۵-۵- پسماندهای غیررادیولوژیکی ۳۴۱

۲-۵-۵- پسماندهای رادیولوژیکی ۳۴۱

۶-۵- پیامدهای فرامرزی ۳۴۲

۷-۵- پیامدهای محیط‌زیستی ناشی از حوادث هسته‌ای ۳۴۲

۱-۷-۵- خصوصیات ویژه SMR ها که بر ارزیابی اثرات محیط‌زیستی..... ۳۴۳

۲-۷-۵- ملاحظات محیط‌‌‌زیستی حوادث رادیولوژیک ۳۴۳

۳-۷-۵- سایر علل انتشارات رادیواکتیو ۳۴۴

۴-۷-۵- پیامدهای حوادث بر برنامه‌ریزی برای شرایط اضطراری ۳۴۴

۸-۵- مصرف آب شیرین ۳۴۵

۹-۵- جمع‌بندی ۳۴۵

 فهرست منابع و ماخذ ۳۴۷