رشد اقتصاد جهاني?مهمترين محرک براي رشد تقاضاي انرژي در جهان بوده است و از آنجا که کشورها براي رشد اقتصادي خود نيازمند انرژي هستند?همواره مقادير بيشتري از آن را مطالبه مي کند. در اين ميان اگر چه نفت در سال هاي گذشته به عنوان يکي از مهمترين منابع انرژي در جهان مطرح بوده است?اما محدوديت در منابع و فنا پذيري آن طي سال هاي آينده?دولت ها را به سوي استفاده از انرژي هاي نو رهنمون کرده است.
انرژي هسته اي در شمار يکي از اين انرژيهاي نو محسوب مي شود و ايران بنابردلايل بسيار?وارد کارزار تأمين انرژي شده است تا سهم مناسبي از منافع حاصل از انواع فعاليت هاي هسته اي را به دست آورد?اما در اين فرآيند پر فراز و نشيب?بر اثر جوسازي ايالات متحده در سطح جهان بر ضد ايران و طولاني شدن روند آن دستيابي کشورمان به فناوري هسته اي دغدغه امنيتي را براي کشورهاي ديگر فراهم کرده است.به طوري که فضاي حاکم بر اين فرايندکاملاً سياسي شده و از برخي نيازهاي اساسي به آن غفلت شده است.صاحب نظران اقتصادي بر اين باورند که اين چنين محدوديت هايي نبايد باعث شود تا ايران از دستيابي به فناوري هاي جديد دنياي امروز غافل بماند.مصرف برق کشور در دو سال گذشته به طور متوسط بيش از 7%در سال رشد کرده است. با توجه به برنامه هاي توسعه کشور?کليه پيش بيني ها حکايت از آن دارد که اين روند فزاينده همچنان ادامه خواهد داشت.از سوي ديگر?به دليل وضعيت اقليمي کشور و محدوديت هاي ظرفيت هاي برق-آبي?با وجود توسعه گسترده اين منابع?سهم توليد برق از سدها و منابع آبي کشور ظرف 40 سال گذشته از بيش از 25%به کمتر از 4% کاهش يافته و توليد برق کشور بيش از پيش به نيروگاه هاي بخاري و گازي و يا سيکل ترکيبي وابسته شده است. اين مساًله نيز بسيار با اهميت است که به دليل محدوديت منابع غني ذغال سنگ در کشورمان?ذغال سنگ نيز سهمي در توليد برق ندارند و در آينده نيز نمي تواند سهم قابل توجهي در اين زمينه داشته باشد?از اين رو توليد انرژي برق در نيروگاه هاي کشوردر قياس با متوسط جهاني نيز بيش از حد به سوختهاي هيدرو کربوري وابسته است.همچنين بايد توجه داشت فرايند تبديل انرژي اوليه هيدروکربوري به برق? راندمان نسبتاً پايين و اثار منفي زيست محيطي دارد?بنابراين براي تأمين نياز آينده کشور به نيروي برق?روي آوردن به توليد برق هسته اي اجتناب ناپذيربه نظر مي رسد و به همين دليل حتي در دوران رژيم گذشته?توليد برق هسته اي در برنامه هاي بلند مدت تأمين برق?انرژي مورد نياز کشور لحاظ شده است و متوقف کردن برنامه هاي ياد شده به معناي آسيب به فرايند رشد و توسعه اقتصادي کشور خواهد بود.
انرژي هاي فنا پذير و آلوده ساز
اگر جامعه جهاني و بويژه دولت صنعتي غرب در ادعاهاي خود در مباحث مربوط به جهاني شدن و الزام هاي آن صداقت دارند?بايد اين صداقت را در همه امور نشان دهد. در زمينه منابع انرژي فسيلي?با توجه به دو ويژگي مهم اين منابع? نگرش و برنامهريزي يکپارچه اهميت فراواني دارد.اين دو ويژگي عبارتند از:فنا ناپذير بودن و آلوده ساز بودن اين منابع اگر نگاه واقعاً جهاني باشد?منابع محدود فسيلي متعلق به کل جامعه بشري است و پيامدهاي زيست محيطي ناشي از مصرف بي روي? آن نيز گريبان کل جامعه بشري را مي گيرد. بنابراين يک برنامه ريزي منطقي با نگرش هاي محدود ملي لازم است که در انتخاب ترکيب بهينه به استفاده از حامل هاي مختلف انرژي و منابع کل جامع? بشري توجه شود.در اين چارچوب آيا منطقي خواهدبود که مثلاً در يک کشور?بعضي از حامل هاي انرژي به صورت غير اقتصادي استفاده شوند و اين کشور به هر دليل يا بهانه اي ? از بهينه کردن ترکيب انرژي خود بازداشته شود و يا در جايي که بهينه ملي يا بهين? جهاني در تعارض قرار مي گيرند?در فرايند جهاني شدن کدام را بايد انتخاب کرد؟کشورهاي صنعتي بعد از ده?70 تمام تلاش خود را براي به حداقل رساندن سهم نفت و گاز در سبد انرژي مصرفي خود داشته اند?اما سهم اين منابع هرگز به صفر نرسيده است و نخواهد رسيد و بنابراين بايد از منابع هيدرو کربوري در سطح جامع? بين المللي به صورت بهينه استفاده کرد.استفاد? غير بهينه يک کشور موجب محروميت کل جامعه بشري خواهد شد?بنابراين منطق جهاني ايجاب مي کند که جامعه بشري در مقابل وادار کردن يک کشور به استفاد? غير بهينه از منابع انرژي خود موضع گيري کند.
با توجه به آنچه گفته شد?نياز ايران به برق هسته اي آشکارتر مي شود و براي دستيابي ايران به اين فناوري بايد به هر گونه همکاري ايران با اتحاديه اروپايي در زمين? انرژي اتمي در چارچوب همکاري گسترده در زمين? کل مقوله انرژي ? توجه شود .
دامن? کاربرد فناوري هسته اي
يکي از حوزه هاي کاربرد انرژي هسته اي صنايع غذايي است. پرتو دهي مواد غذايي فرايندي است که طي آن اشعه يونيزان براي تازه نگهداشتن غذا و کشتن ميکروب ها مورد استفاده قرار مي گيرد. برخي پرتو دهي مواد غذايي را تحت عنوان روش پاستوريزاسيون سرد ناميده اند.زيرا در اين روش به جاي انرژي گرمايي?انرژي اشعه براي از بين بردن ميکروارگانيزم هاي بيماري زا به کار مي رود. ليستر?پاستور و ديگران ارتباط بين فساد مواد غذايي را با وسايل و ظروف آلوده که به شيوع بيماري منجر مي شود?مطرح کردند.پس از آن نه تنها تهي? غذا در زمان و مکان مورد نياز بلکه جلوگيري از صدمه زدن به انسان نيز از اهداف مورد نظر بود. به کار گيري فرايند قرار دادن مواد غذايي در معرض انرژي اشعه تازگي ندارد. براي مثال قرن ها از انرژي خورشيد براي حفظ گوشت?ميوه و سبزي و ماهي استفاده شده است. اخيراً تشعشع مايکروويو و مادون قرمز براي گرم کردن غذا به کار مي روند. فناوري پرتودهي تاريخچ? طولاني در مورد محصولات غير غذايي دارد. اين فناوري چند دهه براي اتصال متقاطع پليمرهاي مورد استفاده در لاستيک هاي اتومبيل ها?عايق دار کردن سيم ها?جوهرهاي چاپ و محافظ هاي بسته بندي موادغذايي بکار رفته است؛همچنين به منظور استريل کردن حدوداً 50%همه مواد عرضه شده در وسايل پزشکي مانند بانداژها?نخ بخيه و پارچه هاي جراحي استفاده مي شود و در حال حاضر محصولات مورد مصرفي همچون مواد آرايشي?پستانک بچه?حلقه هاي لاستيکي مخصوص گاز گرفتن کودک و ... همگي با پرتو دهي استريل مي شوند. از ديگر حوزه هاي کاربرد انرژي هسته اي?صنعت است. راديو ايزوتوپ ها? مواد راديو اکتيوي که طبيعي اند يا بطور مصنوعي ساخته مي شوند?کاربرد وسيعي در ابزار?اندازه گيري ها و دستگاه هاي تصوير برداري دارند. محور همه اين کاربرد ها راديو ايزوتوپ است. گر چه اشعه ديده نمي شود?اما براحتي مي تواند با ابزار نوري صحيح تشخيص داده شود. علوم فضايي نيز از اين تکنولوژي بي بهره نمانده است فناوري فوق نقش بسيار مهمي در اکتشافات فضايي دارد. با مطالعه علوم هستهاي و بکارگيري اين دانش مي توانيم ماهوار ها?ايستگاه فضايي بين المللي و مسافران فضا را تقويت و حفاظت کنيم.از مهمترين کاربردهاي انرژي هسته اي?بکارگيري آن در علم پزشکي است. پزشکي هسته اي و راديولوژي همگي تکنيک هاي پزشکي هستند که مستلزم استفاده از پرتودهي يا راديواکتيويته براي تشخيص?درمان و جلوگيري از بيماري اند. در حاليکه راديولوژي تقريباً نزديک به يک قرض است مورد استفاده قرار گرفته?پزشکي هسته اي حدوداً 50 سال پيش آغاز شد؛وبالاخره يکي از حوزه هاي مهم استفاده از انرژي هسته اي توليد الکتريسيته است. انرژي از منابع طبيعي از جمله ذغال?گاز?نفت?آب?باد?خورشيد و در نهايت از منابع هسته اي ايجاد مي شود. بخشي از اين انرژي براي توليد برق استفاده مي شود (ديگر بخش ها براي مثال شامل حمل ونقل مي باشد) کارخانجات توليد برق گرما يا حرکت اين منابع طبيعي را براي توليد برق بکار مي برند? اما يکي از پاکيزه ترين روش ها از لحاظ محيطي براي توليد برق?استفاده از انرژي هسته اي است؛ با اين وصف جايگاه انرژي اتمي با جنبه هاي وسيع و سودمند کاربردي مشخص بوده و اهميتي که در بهبود کيفيت زندگي بشر دارد و نقش آن در پيشرفت علمي?صنعتي و اقتصادي جوامع روشن است.
برق هستهاي
مقدمه
از مهمترين منابع استفاده صلح آميز از انرژي اتمي ، ساخت راکتورهاي هستهاي جهت توليد برق مي‌باشد. راکتور هستهاي وسيله‌اي است که در آن فرآيند شکافت هستهاي بصورت کنترل شده انجام مي‌گيرد. در طي اين فرآيند انرژي زياد آزاد مي‌گردد به نحوي که مثلا در اثر شکافت نيم کيلوگرم اورانيوم انرژي معادل بيش از 1500 تن زغال سنگ بدست مي‌آيد. هم اکنون در سراسر جهان ، راکتورهاي متعددي در حال کار وجود دارند که بسياري از آنها براي توليد قدرت و به منظور تبديل آن به انرژي الکتريکي ، پاره‌اي براي راندن کشتيها و زيردريائيها ، برخي براي توليد راديو ايزوتوپوپها و تحقيقات علمي و گونه‌هايي نيز براي مقاصد آزمايشي و آموزشي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در راکتورهاي هستهاي که براي نيروگاههاي اتمي طراحي شده‌اند (راکتورهاي قدرت) ، اتمهاي اورانيوم و پلوتونيم توسط نوترونها شکافته مي‌شوند و انرژي آزاد شده گرماي لازم را براي توليد بخار ايجاد کرده و بخار حاصله براي چرخاندن توربينهاي مولد برق بکار گرفته مي‌شوند.
انواع راکتور اتمي
راکتورهاي اتمي را معمولا برحسب خنک کننده ، کند کننده ، نوع و درجه غناي سوخت در آن طبقه بندي مي‌کنند. معروفترين راکتورهاي اتمي ، راکتورهايي هستند که از آب سبک به عنوان خنک کننده و کند کننده و اورانيوم غني شده (2 تا 4 درصد 235U) به عنوان سوخت استفاده مي‌کنند. اين راکتورها عموما تحت عنوان راکتورهاي آب سبک (LWR) شناخته مي‌شوند. راکتورهاي PWR ، BWR و WWER از اين دسته‌اند. نوع ديگر ، راکتورهايي هستند که از گاز به عنوان خنک کننده ، گرافيت به عنوان کند کننده و اورانيوم طبيعي يا کم غني شده به عنوان سوخت استفاده مي‌کنند. اين راکتورها به گاز - گرافيت معروفند. راکتورهاي GCR ، AGR و HTGR از اين نوع مي‌باشند.
.jpg)
راکتور PHWR راکتوري است که از آب سنگين به عنوان کند کننده و خنک کننده و از اورانيوم طبيعي به عنوان سوخت استفاده مي‌کند. نوع کانادايي اين راکتور به CANDU موسوم بوده و از کارايي خوبي برخوردار مي‌باشد. مابقي راکتورها مثل FBR (راکتوري که از مخلوط اورانيوم و پلوتونيوم به عنوان سوخت و سديم مايع به عنوان خنک کننده استفاده کرده و فاقد کند کننده مي‌باشد) LWGR (راکتوري که از آب سبک به عنوان خنک کننده و از گرافيت به عنوان کند کننده استفاده مي‌کند) از فراواني کمتري برخوردار مي‌باشند. در حال حاضر ، راکتورهاي PWR و پس از آن به ترتيب PHWR ، WWER ، BWR فراوانترين راکتورهاي قدرت در حال کار جهان مي‌باشند.
تاريخچه
به لحاظ تاريخي اولين راکتور اتمي در آمريکا بوسيله شرکت "وستينگهاوس" و به منظور استفاده در زير دريائيها ساخته شد. ساخت اين راکتور پايه اصلي و استخوان بندي تکنولوژي فعلي نيروگاههاي اتمي PWR را تشکيل داد. سپس شرکت جنرال الکتريک موفق به ساخت راکتورهايي از نوع BWR گرديد. اما اولين راکتوري که اختصاصا جهت توليد برق طراحي شده ، توسط شوروي و در ژوئن 1954در "آبنينسک" نزديک مسکو احداث گرديد که بيشتر جنبه نمايشي داشت. توليد الکتريسيته از راکتورهاي اتمي در مقياس صنعتي در سال 1956 در انگلستان آغاز گرديد.
تا سال 1965 روند ساخت نيروگاههاي اتمي از رشد محدودي برخوردار بود، اما طي دو دهه 1966 تا 1985 جهش زيادي در ساخت نيروگاههاي اتمي بوجود آمده است. اين جهش طي سالهاي 1972 تا 1976 که بطور متوسط هر سال 30 نيروگاه شروع به ساخت مي‌کردند بسيار زياد و قابل توجه است. يک دليل آن شوک نفتي اوايل دهه 1970 مي‌باشد که کشورهاي مختلف را بر آن داشت تا جهت تأمين انرژي مورد نياز خود بطور زايد الوصفي به انرژي هستهاي روي آورند. پس از دوره جهش فوق يعني از سال 1986 تا کنون روند ساخت نيروگاهها به شدت کاهش يافته ، بطوريکه بطور متوسط ساليانه 4 راکتور اتمي شروع به ساخت مي‌شوند.
سهم برق هستهاي در توليد برق کشورها
کشورهاي مختلف در توليد برق هستهاي روند گوناگوني داشته‌اند. به عنوان مثال کشور انگلستان که تا سال 1965 پيشرو در ساخت نيروگاه اتمي بود، پس از آن تاريخ ، ساخت نيروگاه اتمي در اين کشور کاهش يافت، اما برعکس در آمريکا به اوج خود رسيد. کشور آمريکا که تا اواخر دهه 1960 تنها 17 نيروگاه اتمي داشت، در طول دهه هاي 1970و 1980 بيش از 90 نيروگاه اتمي ديگر ساخت. اين مسئله نشان دهنده افزايش شديد تقاضاي انرژي در آمريکاست. هزينه توليد برق هستهاي در مقايسه با توليد برق از منابع ديگر انرژي در آمريکا کاملا قابل رقابت مي‌باشد.
هم اکنون فرانسه با داشتن سهم 75 درصدي برق هستهاي از کل توليد برق خود در صدر کشورهاي جهان قرار دارد. پس از آن به ترتيب ليتواني (73 درصد) ، بلژيک (57 درصد) ، بلغارستان و اسلواکي (47 درصد) و سوئد (48.6 درصد) مي‌باشند. آمريکا نيز حدود 20 درصد از توليد برق خود را به برق هستهاي اختصاص داده است. گرچه ساخت نيروگاههاي هستهاي و توليد برق هستهاي در جهان از رشد انفجاري اواخر دهه 1960 تا اواسط 1980 برخوردار نيست، اما کشورهاي مختلف همچنان درصدد تأمين انرژي مورد نياز خود از طريق انرژي هستهاي مي‌باشند.
طبق پيش بينيهاي به عمل آمده روند استفاده از برق هستهاي تا دهه‌هاي آينده همچنان روند صعودي خواهد داشت. در اين زمينه ، منطقه آسيا و اروپاي شرقي به ترتيب مناطق اصلي جهان در ساخت نيروگاه هستهاي خواهند بود. در اين راستا ، ژاپن با ساخت نيروگاههاي اتمي با ظرفيت بيش از 25000 مگا وات در صدر کشورها قرار دارد. پس از آن چين ، کره جنوبي ، قزاقستان ، روماني ، هند و روسيه جاي دارند. استفاده از انرژي هستهاي در کشورهاي کاندا ، آرژانتين ، فرانسه ، آلمان ، آفريقاي جنوبي ، سوئيس و آمريکا تقريبا روند ثابتي را طي دو دهه آينده طي خواهد کرد.
ديدگاههاي اقتصادي و زيست محيطي برق هستهاي
جمهوري اسلامي ايران در فرآيند توسعه پايدار خود به تکنولوژي هستهاي چه از لحاظ تأمين نيرو و ايجاد جايگزيني مناسب در عرصه انرژي و چه از نظر ديگر بهره برداريهاي صلح آميز آن در زمينه‌هاي صنعت ، کشاورزي ، پزشکي و خدمات نياز مبرم دارد که تحقق اين رسالت مهم به عهده سازمان انرژي اتمي ايران مي‌باشد. بديهي است در زمينه کاربرد انرژي هستهاي به منظور تأمين قسمتي از برق مورد نياز کشور قيود و فاکتورهاي بسيار مهمي از جمله مسايل اقتصادي و زيست محيطي مطرح مي‌گردند.
.jpg)
ديدگاه اقتصادي استفاده از برق هستهاي
امروزه کشورهاي بسياري بويژه کشورهاي اروپايي سهم قابل توجهي از برق مورد نياز خود را از انرژي هستهاي تأمين مي‌نمايند. بطوري که آمار نشان مي‌دهد از مجموع نيروگاههاي هستهاي نصب شده جهت تأمين برق در جهان به ترتيب 35 درصد به اروپاي غربي ، 33 درصد به آمريکاي شمالي ، 16.5 درصد به خاور دور ، 13درصد به اروپاي شرقي و نهايتا فقط 0.74 درصد به آسياي ميانه اختصاص دارد. بدون شک در توجيه ضرورت ايجاد تنوع در سيستم عرضه انرژي کشورهاي مذکور ، انرژي هستهاي به عنوان يک گزينه مطمئن اقتصادي مطرح است.
بنابراين ابعاد اقتصادي جايگزيني نيروگاههاي هستهاي با توجه به تحليل هزينه توليد (قيمت تمام شده) برق در سيستمهاي مختلف نيرو قابل تأمل و بررسي است. از اينرو در اغلب کشورها ، نيروگاههاي هستهاي با عملکرد مناسب اقتصادي خود از هر لحاظ با نيروگاههاي سوخت فسيلي قابل رقابت مي‌باشند. بهرحال طي چند دهه گذشته کاهش قيمت سوختهاي فسيلي در بازارهاي جهاني ، سبب افزايش هزينه‌هاي ساخت نيروگاههاي هستهاي به دليل تشديد مقررات و ضوابط ايمني ، طولانيتر شدن مدت ساخت و بالاخره باعث ايجاد مشکلات تأمين مالي لازم و بالا رفتن قيمت تمام شده هر واحد الکتريسيته در اين نيروگاهها شده است.
از يک طرف مشاهده مي‌شود که طي اين مدت حدود 40 درصد از هزينه‌هاي چرخه سوخت هستهاي کاهش يافته است و از سويي ديگر با توجه به پيشرفتهاي فني و تکنولوژي حاصل از طرحهاي استاندارد و برنامه ريزيهاي دقيق به منظور تأمين سرمايه اوليه مورد نياز مطمئن و به هنگام احداث چند واحد در يک سايت براي صرفه جوييهاي ناشي از مقياس مربوط به تأسيسات و تسهيلات مشترک مورد نياز در هر نيروگاه ، همچنان مزيت نيروگاههاي اتمي از ديدگاه اقتصادي نسبت به نيروگاههاي با سوخت فسيلي در اغلب کشورها حفظ شده است.
ديدگاه زيست محيطي استفاده از برق هستهاي
افزايش روند روزافزون مصرف سوختهاي فسيلي طي دو دهه اخير و ايجاد انواع آلاينده‌هاي خطرناک و سمي و انتشار آن در محيط زيست انسان ، نگرانيهاي جدي و مهمي براي بشر در حال و آينده به دنبال دارد. بديهي است که اين روند به دليل اثرات مخرب و مرگبار آن در آينده تداوم چنداني نخواهد داشت. از اينرو به جهت افزايش خطرات و نگرانيها تدريجي در مورد اثرات مخرب انتشار گازهاي گلخانه‌اي ناشي از کاربرد فرآيند انرژيهاي فسيلي ، واضح است که از کاربرد انرژي هستهاي بعنوان يکي از رهيافتهاي زيست محيطي براي مقابله با افزايش دماي کره زمين و کاهش آلودگي محيط زيست ياد مي‌شود. همچنانکه آمار نشان مي‌دهد، در حال حاضر نيروگاههاي هستهاي جهان با ظرفيت نصب شده فعلي توانسته‌اند سالانه از انتشار 8 درصد از گازهاي دي اکسيد کربن در فضا جلوگيري کنند
منبع: bionuclear.mihanblog.com/س