دانلود مقاله نقش و کاربرد علوم هسته ای در رشد و توسعه بخش کشاورزی

بخشی از مقاله

پیشگفتار:
دو دهه پایانی قرن بیستم به دلیل رشد سریع علم و تکنولوژی در همه زمینه ها و اثر بر همه شئون زندگی، دوران انفجار فن آوری اطلاعات و ارتباطات نام گرفت.
گرچه اثرات اولیه چنین تحولی در واپسین سالهای قرن بیستم مشهود گشت ولی اثرات اصلی آن در قرن بیست و یکم ظاهر شد بطوریکه قرن حاضر را (قرن تغییرات شدید) نام نهاده اند. کشورها، مجامع و سازمانهائی که از درک صحیح و سریع چنین تغییراتی عاجز باشند و عکس العمل مناسب و منطقی نداشته باشند دچار عقب ماندگی غیرقابل جبران تاریخی خواهند شد. و برعکس آنها که آگاهانه، علمی، سریع و آینده نگر، تغییرات را درک کرده و می پذیرند، نگرانی ها و تهدیدها را به فرصت تبدیل می نمایند.

در دنیای امروز رقابت بسیار جدی و بدون وقفه است و کشورهائی که در مقابله با تغییرات سازگار و انعطاف پذیر بوده و امکان تشخیص شرایط جهانی را با دیدگاهی جامع و آینده نگر داشته باشند نزد نسلهای اینده سربلند خواهند بود و در تعاملات جهانی حرفی برای گفتن خواهند داشت.
مهمترین ارکان شرایط مزبور عبارتند از مشکلات و بحران های فرا روی انسان آینده و راه های برون رفت از آنها که تحت عنوان محدودیتهای رشد و توسعه به طور جدی مورد مطالعه و بررسی دانشمندان دانشگاه های معتبر جهان قرار دارند.

احتمالاً کلوپ رم و MIT "انستیتو تکنولوژی ماساچوست" در زمره پیشگامان چنین مطالعات و بررسی هائی میباشند.
از مهمترین دستاوردهای مطالعات مزبور می توان آگاهی به (عدم دسترسی آسان به انرژی، بویژه انرژی تجاری) در آینده را نام برد.
اهمیت این دستاورد از آنجاست که هیچ موجودیت و حرکتی بدون انرژی وجود نخواهد داشت. آگاهی مزبور موجبات واکنشهای مسئولانه و هوشیارانه محافل علمی و تخصصی را فراهم آورد.

تشکیل «شورای جهانی انرژی»، کمیسیون «انرژی برای جهان فردا» و «کمیته انرژی جمهوری اسلامی ایران» از مهمترین راه آوردهای مزبور میباشند. لازم به یادآوری است که شورای جهانی انرژی در سال 1924 تاسیس گردید و هم اکنون بیش از یکصد کشور جهان در آن عضویت دارند.
رشد جمعیت جهان، موجبات افزایش تقاضای جهانی انرژی را فراهم می آورد و مسلماً تضاد این رویداد با محدودیتهای زیست محیطی و منابع، در آینده ای نزدیک مشکلات بزرگی را برای جهان فردا بهمراه خواهد داشت.

پایان پذیر بودن بسیاری از منابع انرژی متداول، اشکال جدیدی از انرژی را مطرح نموده است که از مهمترین آنها می توان انرژی هسته ای را نام برد. نقش این نوع از انرژی در آینده بشر از چنان جایگاهی برخوردار است که از فاکتورهای مهم اعتبار جهانی، استقلال و رشد و توسعه کشورها محسوب خواهد شد. کشور عزیزمان ایران که دارای انواع منابع انرژی میباشد از توجه به علوم هسته ای غافل نبوده است. تشکیل اولین مرکز هسته ای ایران با نام «مرکز اتمی دانشگاه تهران» در سال 1335 شمسی (1956 میلادی) موید این ادعا میباشد. در دهه 1340 و 1330 ایران مجهز به یک راکتور اتمی 5 مگاوات سوخت اورانیوم غنی شده 93% و تجهیزات Hotcell جهت جداسازی پلوتونیوم بود. راکتور مزبور در دانشگاه تهران راه اندازی شده بود.

در سال 1353 (1974) سازمان انرژی ایران (AEOI) تاسیس و مرکز اتمی دانشگاه تهران، تحت پوشش آن قرار گرفت. طی بیست و پنج سال گذشته دانشمندان ایرانی در زمینه علوم و فناوری هسته ای مطالعات و تلاشهای فراوانی بعمل آورده، به پیشرفتهای شایان توجه و قابل تحسین دست یافته اند.

مقدمه:
موجودات زنده هوازی و در راس همه انسان، برای استمرار بقا دارای نیازهای مختلفی هستند که اهم آنها عبارتست از: هوا، آب، غذا، انرژی و .... مقاله حاضر در ارتباط با انرژی مورد نیاز انسان آینده، اشکال مختلف آن، مزایا و معایب، محدودیتها و پتانسیلها و الزامهای انسان می باشد.
انسان برای امکان تحقق اهداف و داشتن برنامه مطلوب در این راستا، نیاز به شناخت موقعیت خود، کاستی ها و توانائیها، محیط و منابع اطراف خود در مرحله اول و نیز شرایط مشابه نقاط دیگر جهان در حال و آینده دارد. برای دست یازیدن به این شناخت و آینده نگری تصمیم ساز، نیاز به استفاده از دانش و تحلیل های داخل کشورها و سایر کشورها و مجامع علمی بین المللی، الزامی است.

تامین انرژی و عرضه آن در هر کشور تابعی از موارد ذیل میباشد:
1-امکانات طبیعی تامین انرژی لازم برای توسعه.
2-نوع انرژی قابل تامین.
3-سطح تولیدات صنعتی و پیچیدگیهای تکنولوژیکی.
4-فرهنگ مصرف انرژی.

5-رشد متوازن و یا غیر عادی جمعیت.
6-اثرات زیست محیطی استفاده از انرژی و شعاع آنها (ملی، منطقه ای و یا جهانی).
7-راندمان و بهره وری عرضه هر واحد انرژی.

8-محدودیت خط بودجه کشورها برای استفاده از انرژی و یا تغییر نوع انرژی.
9-مسایل انسانی، بهداشتی و حقوقی.
10-ارتباط های سیاسی کشورها با سایر کشورهای جهان.
11-مزیتهای نسبی و مطلق استفاده از نوع خاصی از انرژی.
12-میزان ضریب چسبندگی عمومی در بهبود استفاده از انرژی و تغییر تحلیل آن.

به پیروی از صاحب نظران اعتقاد بر اینست که:
1-علیرغم کنترل نرخ رشد جمعیت، تا سالیان دراز، کشور شاهد افزایش جمعیت خواهد بود.
2-نرخ رشد تقاضا برای انرژی به مراتب بزرگتر از نرخ رشد جمعیت خواهد بود.
3-به موازات افزایش تقاضای انرژی تا سالیان متمادی، افزایش ضایعات آنرا خواهیم داشت و به تدریج از آهنگ آن کاسته میشود.
4-نسبت مصرف انرژی بر حسب تولید ناخالص داخلی (GDP) یا «شدت مصرف انرژی» طی سالهای اخیر در کشورهای صنعتی رو به کاهش گذاشته است. اما این روند می تواند دستخوش تغییر گردد.

5-آنچه مردم می خواهند خود انرژی نیست، بلکه خدماتی است که توسط انرژی عاید میشود: گرما، سرما، روشنایی، تحرک، نیروهای محرکه، سرعت و .... و استفاده های بیولوژیکی (مثل پرتودهی بذور نباتات به منظور جهش در اصلاح نباتات).
6-مهمترین منابع و اشکال انرژی عبارتند از:
1-6-ذغالسنگ.

2-6-نفت و گاز طبیعی.
3-6-پتانسیل های برق آبی.
4-6-باد.
5-6-خورشیدی.
6-6-زمین گرمایی (ژئوترمال).
7-6-امواج و جذر و مد دریا.

8-6-محصولات کشاورزی.
9-6-ضایعات خانگی، کشاورزی، صنعتی.
10-6-هیدروژن.
11-6-سنتی «هیزم، هیمه، ذغال، پس مانده محصولات کشاورزی»
12-6-بیوماس نوین.
13-6-لینیت.
14-6-انرژی گرمایش اقیانوس ها
15-6-انرژی هسته ای.
7-منابع مالی بسیار عظیمی برای سرمایه گذاری در تامین و استفاده بهینه و عقلائی انرژی در سال 2020 لازم است، برخی از صاحب نظران این میزان را 30 تریلیون دلار تخمین میزنند. متذکر میشود که GDP دنیا در سال 1989، معادل 20 تریلیون دلار بوده است.

8-میزان انتشار گازهای گلخانه ای و عمدتا CO2 در آتمسفر در سال 2020 بمراتب از سال 2006 بیشتر خواهد بود. این گازها عمدتاً از مصرف سوختهای فسیلی حاصل میشوند.
9-میزان مصرف انرژی کشورهای در حال توسعه با 75% جمعیت جهان در سال 1990 فقط 33% از انرژی جهان بوده و این میزان در سال 2020 که جمعیت مزبور به 85% افزایش می یابد، به حدود 55% انرژی جهان خواهد رسید.

10-رشد اقتصادی نه تنها برای تامین نیازها و خواسته های طبیعی و اکتسابی مردم لازم است، بلکه برای تامین سرمایه های لازم جهت سرمایه گذاری در راستای بهره برداری موثر از انرژی و حفظ محیط زیست، ضروری می باشد.
11-یافتن راهی برای توسعه پایدار بخش انرژی با پذیرفتن واقعیت های مختلف از اهم وظایف دولت ها میباشد.
12-در آینده کشورهای صنعتی با تغییر موضع از صنعت به خدمات و ضمن کنترل دقیق جمعیت، سهم کمتری از انرژی را درخواست می نمایند و بالعکس کشورهای در حال توسعه که به صنعت و تولید انبوه رسیده اند علیرغم داشتن جمعیت زیاد تقاضای بسیار بزرگتری از انرژی را بخود اختصاص می دهند. «این امر هشداری است برای مسئولین و سیاستگزاران این کشورها، زیرا کشورهای پیشرفته به منابع و اشکال جدید انرژی دست یافته و انحصار آنها را بعنوان حربه ای در تعاملات جهانی بکار میبرند.»

13-قیمت های انرژی غالباً حتی هزینه های تولید را دربر نمی گیرد و در این شرایط مسلماً هزینه اثرات بیرونی (External Cost) نظیر هزینه های اجتماعی و هزینه های زیست محیطی نیز دیده نمیشوند. این عدم مشاهده هزینه های اثرات بیرونی، به سهم خود، هزینه های جدیدی را به انسان تحمیل می نمایند.
14-انرژی هسته ای بعنوان یک منبع خدادادی باید در خدمت اهداف و برنامه های صلح آمیز باشد.

چکیده و ویژگیهای مقاله:
در مقاله حاضر سعی شده است تصویری از آینده جهان و کشور عزیزمان ایران ارائه شود. انرژی برای ادامه بقا مورد نیاز قطعی و حتمی است و انرژی های تجدیدناپذیر مثل سوختهای فسیلی بسرعت به اتمام میرسند و تقاضا برای انرژی های نوین در اشکال متنوع افزایش مییابد.

این مقاله قبل از پرداختن به انرژی هسته ای، ویژگیها و مکانیزم بوجود آمدن آن که طی سی سال گذشته صاحب نظران ارزنده ای را به جامعه پویای ایران تقدیم نموده است، به الزامهای استفاده از انرژی های جدید و در راس همه، انرژی هسته ای پرداخته است. تا سال 2050 میلادی، جمعیت جهان حدود 5/4 میلیارد نفر دیگر افزایش مییابد که سهم کشورهای عقب مانده حدود 90% از جمعیت 10-11 میلیارد نفری سال مزبور خواهد بود.
چنین فشار جمعیتی پیامدهای متعددی را به ارمغان خواهد آورد که از مهمترین آنها رقابت های شدید را می توان نام برد. بنابراین درک الزامها و اضطرارها به اندازه درک خود انرژی اهمیت دارد.

فصل اول
نیازهای انسان، انواع جهان بینی، محدودیتها، نقش جمعیت، کاهش منابع، افزایش تقاضا برای انرژی
1-1-نیازها
سیستم طبیعی بیوسفر که از هزاران سال قبل وظیفه حفاظت کره حیات و تداوم حیات را بخوبی انجام داده است، امروزه توسط انسان بطور جدی تحت فشار قرار دارد.
ابزار انسان در ارتباط مذکور عبارتند از:
1-امکان رشد و توسعه ماورای محدودیتها.
2-ازدیاد جمعیت با رشد تصاعدی یا نمائی.
اثرات مخرب انسان «با دو ابزار مزبور» ناشی از پیدایش نیازهای اکتسابی در کنار نیازهای طبیعی (هوا، آب، غذا، امنیت و ...) و تولید بیش از حد لازم برای تداوم حیات میباشد. (نمودار شماره 1).
2-1-سه نوع جهان بینی:
در قرون گذشته برای رشد و توسعه جهان محدودیتی قائل نبودند، ولی شدت بزرگتر ایجاد آلودگیها و مواد زائد نسبت به احتیاجات اکتسابی، دو نوع جهان بینی جدید در مورد رشد و توسعه جهان بوجود آورده است:

الف-رشد و توسعه غیرممکن است:
که نظریه ای افراطی در مورد محیط زیست و کره حیات میباشد.
ب-توسعه ممکن ولی محدودیت دارد:
این دیدگاه به محدودیت ها واقف بوده، توسعه پایدار را شرط مقبولیت پروژه ها میشناسد.
مسلماً دیدگاه «ب» دارای وجاهت علمی و منطقی بیشتری میباشد.

3-1-کاهش منابع، افزایش آلودگیها:
نمودار شماره 2 بیان گر این مطلب است که علیرغم افزایش جمعیت و تقاضا برای محصولات کشاورزی افزایش سطح اراضی قابل کشت جهان در سال 1990 متوقف و سپس سیر نزولی داشته است. و مفهوم آن فشار بیشتر و بیشتر بر واحد سطح اراضی قابل کشت میباشد. (نمودار شماره 2)
مدل دنیس میدوز میگوید روند رشد و توسعه جهان حفظ نمیشود، جمعیت، آلودگیها، منابع و ... روند را تغییر می دهند.

تاثیر عوامل مختلف مورد بررسی در مدل مذکور تابعی از مجموعه شرایط هر کشور میباشد. اگر در کشورهای توسعه نیافته نرخ رشد نمائی جمعیت عامل اصلی محدودکننده است، در کشورهای پیشرفته، تولیدات انبوه صنعتی و اثرات بیرونی آن که انواع آلودگیهای زیست محیطی را در پی دارد، محدود کننده اصلی محسوب می شود. (نمودار شماره 3).
4-1-وضعیت آب و غذا

در کشورهای توسعه نیافته تقاضا برای غذا بشدت در حال افزایش است و در عین حال منابع آب و خاک بعنوان بستر تولید، کیفیت و کمیت خود را بسرعت از دست میدهند. نقش جمعیت مازاد بر ظرفیت یک منطقه بقدری تعیین کننده است که یک منبع فراوان را به یک منبع سرانه اندک تبدیل می کند، در این راستا بهترین مثال آب است. حتی در شرایط وجود آب فراوان در یک منطقه، چنانچه جمعیت افزایش «بیش از حد» داشته باشد سرانه آب بسیار کم میشود که به آن «کم آبی جمعیتی» (Water demographic scarsity) گویند.
برخی از صاحب نظران معتقدند تا سال 2040 میلادی کشورهای در حال توسعه حتی امکان تامین هزینه حمل و نقل و بیمه غلات خریداری شده از جهان پیشرفته را نخواهند داشت!!!
5-1-افزایش تقاضا برای انرژی هسته ای:

در سال 2040 بسیاری از سدهای مخزنی عمر مفید خود را از دست داده اند، سطح آبهای زیرزمینی دچار افت شدید شده و سوختهای فسیلی «به جز گاز» به پایان رسیده اند. در چنین شرایطی تقاضا برای سایر انواع انرژی از جمله انرژی هسته ای افزایش مییابد.
نتیجه اینکه در سال 2040 جهان بطور عام و کشورهای عقب مانده بطور خاص، دارای مشکلات بسیار جدی برای ادامه حیات خواهند بود.

فصل دوم
«واقعیت ها و وظایف دولت ها»
در کشورهای توسعه نیافته تا سالیان دراز، رشد جمعیت ادامه خواهد یافت (حتی اگر نرخ رشد جمعیت کنترل شود). در شرایط انفجار جمعیتی، سرعت اتمام منابع طبیعی چند و چندین برابر میشود. یعنی اگر یک ماده معدنی خاص (کرم – ذغال سنگ و ...) با رشد عادی جمعیت تا 5000 سال دیگر وجود خواهد داشت، در شرایط رشد تصاعدی یا نمائی جمعیت ظرف 400-300 سال آینده به اتمام خواهد رسید. (نمودار شماره 4)

قوانین حاکم بر حیات و تنازع بقا حکم می کنند برای حفظ کره بیوسفر و تداوم حیات در آن، سازمانها، شوراها و انجمن های جهانی بمنظور استفاده بهینه از انرژی که دارای حداقل ممکن اثرات بیرونی باشد فراتر از مسایل و گرایشهای سیاسی، ملی و مقطعی به تحقیق در مورد انرژی بپردازند. زیرا صعوبتهای تامین آب، انرژی و همزمان حفط محیط زیست با امروز قابل مقایسه نیستند.

فصل سوم
(چرا انرژی هسته ای؟)
ماهیت پایان پذیر سوختهای فسیلی طی دهه های اینده بر همگان بخوبی روشن میشود. کمیابی انرژی از یک سو و افزایش تقاضا برای آن از سوی دیگر به عواملی برای سرعت بخشیدن به اتمام منابع سوختهای فسیلی تبدیل میشوند و بر یکدیگر تاثیر فزاینده خواهند داشت. در شرایط مذکور، قیمت هر واحد انرژی شدیداً افزایش مییابد و کشورهائی که درآمد عمده آنها از طریق صادرات سوختهای فسیلی تامین میشود عرضه آن را افزایش داده و بزودی با قسمتی از منابع مزبور مواجه خواهند گردید که فقط برای مصارف داخلی، آنهم برای مدتی قلیل کافی خواهد بود. بنابراین سوختها و منابع جدیدی از انرژی مطرح میشوند که هر یک دارای محاسن و معایب خاص و اثرات بیرونی متفاوت میباشند.