مقاله در مورد آشنایی با انرژی هسته¬ای و استفاده¬های صلح جویانه از آن در صنعت و اقتصاد

word قابل ویرایش
23 صفحه
4700 تومان

– مقدمه
انرژی هسته ای از عمده ترین مباحث علوم و تکنولوژی هسته ای است و هم اکنون نقش عمده ای را در تأمین انرژی کشورهای مختلف خصوصا کشورهای پیشرفته دارد. اهمیت انرژی و منابع مختلف تهیه آن، در حال حاضر جزء رویکردهای اصلی دولت¬ها قرار دارد. به عبارت بهتر، بررسی، اصلاح و استفاده بهینه از منابع موجود انرژی، از مسائل مهم هر کشور در جهت توسعه اقتصادی و اجتماعی است. امروزه بحران¬های سیاسی و اقتصادی و مسائلی نظیر محدودیت ذخایر فسیلی، نگرانی¬های زیست محیطی، ازدیاد جمعیت، همگی مباحث جهان شمولی هستند که با گستردگی تمام فکر اندیشمندان را در یافتن راه کارهای مناسب برای حل معظلات انرژی در جهان به خود مشغول داشته اند.

در حال حاضر اغلب کشورهای جهان به نقش و اهمیت منابع مختلف انرژی در تأمین نیازهای حال و آینده پی برده و سرمایه گذاری ها و تحقیقات وسیعی را در جهت سیاست گذاری، استراتژی و برنامه های زیربنایی و اصولی انجام می دهند. در میان حامل¬های مختلف انرژی، انرژی هسته ای جایگاه ویژه ای دارد. هم اکنون بیش از ۴۳۰ نیروگاه هسته ای در جهان فعال می باشند و انرژی برخی کشورها مانند فرانسه عمدتا از برق هسته¬ای تأمین می شود.

جمهوری اسلامی ایران بیش از سه دهه است که تحقیقات متنوعی را در زمینه های مختلف علوم و تکنولوژی هسته ای انجام داده و براساس استراتژی خود، مصمم به ایجاد نیروگاه¬های هسته ای به ظرفیت کل ۶۰۰۰ مگاوات تا سال ۱۴۰۰ هجری شمسی می باشد. در این زمینه، جمهوری اسلامی ایران در نشست گذشته آژانس بین المللی انرژی اتمی، تمایل خود را نسبت به همکاری تمامی کشورهای جهان جهت ایجاد این نیروگاه¬ها و تهیه سوخت مربوطه رسما” اعلام نموده است.

۲- سوخت هسته ای
استفاده از سوخت هسته¬ای برای تولید انرژی، با به کارگیری اولین راکتورهای قدرت در دهه ۶۰ میلادی شروع شد و تولید و مصرف آن به طور پیوسته رو به افزایش بوده است.
پایه صنعت انرژی هسته¬ای مبتنی بر استفاده از انرژی درونی اورانیوم می¬باشد. بر حسب نوع راکتور نیروگاه اتمی، قسمت اصلی این انرژی و یا بخش کوچکی از آن مورد استفاده قرار می-گیرد.
یکی از تفاوت های اساسی سوخت هسته¬ای با سوخت فسیلی، پدیده شکافت هسته¬ای در سوخت است. با تولید انرژی به وسیله شکافت، ساختار سوخت به صورت آرام ولی پیوسته تغییر کرده و پاره های شکافت رادیو اکتیو را به وجود می¬آورد. از این حهت رعایت مسایل ایمنی و پیش بینی جداره های بازدارنده متوالی در راکتور برای جلوگیری از پخش مواد رادیواکتیو ضروری است.

یکی دیگر از ویژگی های سوخت هسته¬ای، امکان استفاده از آن در یک مدار بسته یا چرخه سوخت است. با بازفرایابی سوخت مصرف شده که در حال حاضر در کشورهای صنعتی انجام می-گردد، اورانیوم مصرف نشده و پلوتونیوم تولید شده در راکتور برای مصرف دوباره، برگشت داده می¬شود.
در راکتورهای هسته¬ای از شکافت هسته¬ای برای تولید انرژی گرمایی استفاده می¬شود. این انرژی حرارتی به وسیله توربین به انرژی مکانیکی و توسط ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می¬شود. بنابراین، راکتورهای هسته¬ای همان نقشی را در نیروگاه هسته¬ای ایفاد می¬کنند که دیگهای بخار در نیروگاه¬ های حرارتی با سوخت فسیلی به عهده دارند. تفاوت نیروگاه¬های هسته¬ای با حرارتی در نوع سوخت مصرفی آنهاست که در اولی از سوفت هسته¬ای و در دومی از مواد نفتی، گاز یا زغال سنگ استفاده می¬شود.
ماده اصلی که برای سوخت راکتورها به کارمی¬رود، اورانیوم یا ترکیباتی از این فلز است که به علت خاصیتی که در جذب نوترون و شکافت هسته¬ای دارد، مورد استفاده قرار می¬گیرد. اورانیوم یک ماده رادیواکتیو است که در طبیعت یافت می¬شود. پلوتونیوم فلز دیگری است که برای سوخت در راکتورهای قدرت به کار می¬رود ولی این فلزکه آن هم رادیواکتیو است، در طبیعت یافت نمی¬شود و از واکنش های هسته¬ای اورانیوم به وجود می¬آید.

۳- انرژی هسته ای
انرژی به دست آمده از فعل و انفعالات هسته ای را انرژی هسته ای می گویند. این انرژی از دو منشا می تواند سرچشمه بگیرد. یکی شکافت هسته اتمهای سنگین و دیگر همجوشی یا گداخت هسته اتمهای سبک، که به اختصار به این دو فعل و انفعال هسته ای که به تولید انرژی هسته ای منجر می گردند پرداخته می شود.

۳-۱ شکافت هسته ای
پس از کشف نوترون توسط”چاودیک” در سال ۱۹۳۲، هان و استراسمن، دانشمندان آلمانی، در سال ۱۹۳۹ طی مقاله ای نشان دادند که این ذره می تواند عناصر سنگینی از قبیل اورانیوم را شکافته و آنها را به عناصر دیگر با جرم کمتر تبدیل نماید. شکافت اورانیوم که علاوه بر آزادسازی انرژی یا گسیل چند نوترون نیز همراه می شود، منشا تحولات بسیاری در قرن اخیر شده است. در طی تحقیقاتی که قبل از جنگ جهانی دوم به ویژه در فرانسه و آلمان انجام گرفت، محقق گشت که نوترونهای آزاد شده می توانند تحت شرایط مناسب برای ایجاد شکافت در دیگر هسته های اورانیوم مورد استفاده قرار گیرند و بدین ترتیب یک واکنش زنجیره ای را می توان آغاز نمود که باعث آزادسازی مقدار قابل ملاحظه ای انرژی گردد.

این شکافت بیشتر مربوط به ۲۳۵-U (اورانیوم با جرم اتمی ۲۳۵) بود و وجود یک حداقل جرمی از اورانیوم برای یک واکنش زنجیره ای لازم به نظر می رسید. این حداقل را جرم بحرانی نامیدند. در طول جنگ جهانی دوم، این تحقیقات در کشورهای انگلستان، کانادا و عمدتا آمریکا ادامه یافت و نتیجتا به ساخت اولین راکتور اتمی در زیرزمین دانشگاه شیکاگو توسط فرمی و چندی بعد به تولید اولین بمب اتمی منجر گردید که بطور موفقیت آمیزی فجایع اسف بار هیروشیما و ناکازاکی را بوجود آورد. راکتور اتمی نمونه بارز استفاده صلح آمیز از انرژی اتمی بود در حالیکه بمب اتمی به وضوح استفاده غیرصلح آمیز آن را آشکار می ساخت. به هرحال هر دوی این فرآیندها به تولید انرژی هسته ای که ناشی از شکافت هسته اتم¬های سنگین بود منجر گشتند، البته یکی کنترل شده (راکتور اتمی) و دیگری کنترل نشده (بمب اتمی) به حساب می آمد.

 

شکافت هسته های سنگین به دو هسته سبکتر، همراه با آزاد شدن مقادیر زیادی انرژی است و این فرآیند تنها در هسته های سنگینی چون اورانیوم و پلوتونیوم اتفاق می افتد. برای ایجاد شکافت مناسب، باید واکنش هسته¬ای بصورت زنجیره وار و پیوسته انجام گردد وگرنه نتیجه مطلوب حاصل نخواهد گردید.

 

fission + 2 or 3 n + 200 MW MeV U235 + n
نحوه شکافت اورانیوم ۲۳۵ توسط نوترون کند

۳-۲ همجوشی یا گداخت هسته ای
همجوشی یا گداخت هسته ای را می توان به عنوان فرآیند عکس شکافت هسته ای قلمداد کرد، یعنی فرآیندی که در آن دست کم یکی از محصولات واکنش هسته ای ازهر یک از مواد واکنش زای اولیه پر جرمتر باشد. گداخت هسته ای در مواردی که جرم کل هسته های محصول از جرم کل مواد واکنش زا کمتر باشد منجر به رهایی انرژی خواهد شد. فعل و انفعالاتی که در ستاره ها رخ می دهد و منجر به تولید انرژی بسیار زیادی می گردد، شناخته شده ترین و بارزترین نمونه های همجوشی یا گداخت هسته ای است.
گداخت هسته ای را سرچشمه انرژی فردا می دانند.

از محسنات راکتورهای گداخت، درجه بالای ایمنی آنهاست و برخلاف راکتورهای شکافت هسته ای که پسمان¬های رادیو اکتیو بسیاری تولید می کنند، پسمان راکتورهای گداخت مقدار کمی هلیوم غیر رادیواکتیو است.

۴- نیروگاه اتمی برق
از مهمترین منابع استفاده صلح آمیز از انرژی اتمی، ساخت راکتورهای هسته ای جهت تولید برق می باشد. امروزه نیروگاه های قدرت بیشتر برای تولید نیروی برق به کار می¬روند و همانند نیروگاه های بخاری، در نیروگاه اتمی نیز بخار برای راه اندازی توربین مصرف می¬شود و انرژی چرخشی آن در یک ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می¬گردد. برخلاف یک نیروگاه معمولی فسیلی، در نیروگاه هسته¬ای انرژی حرارتی برای تولید بخار توسط سوختن شیمیایی موادی مانند ذغال سنگ، نفت و گاز ایجاد نشده، بلکه توسط شکافته شدن هسته¬های عناصر سنگین مانند اورانیوم، حاصل و توسط سیال خنک کننده برداشت می¬شود.
بنابراین تفاوت اصلی نیروگاه اتمی با نبروگاه¬های حرارتی عادی در روش تولید انرژی حرارتی آن می¬باشد. در نیروگاه¬های حرارتی از سوخت های فسیلی همچون نفت، گاز یا ذغال سنگ استفاده می¬شود ولی در نیروگاه اتمی حرارت به وسیله واکنش¬های زنجیره¬ای کنترل شده ایجاد می¬گردد و طی آنها هسته¬های لازم برای تولید جریان الکتریکی شکافته می¬شوند.
راکتور یک ساختار فلزی است در آن سوخت هسته¬ای، ماده کند کننده نوترون¬ها و ماده خنک کننده در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. محدوده سوخت هسته ای یک راکتور را که در آنجا واکنش هسته¬ای رخ داده وانرژی گرمایی تولید می¬شود، قلب راکتور می¬گویند.
انرژی گرمایی تولید شده در راکتور توسط ماده خنک کننده ( آب، آب سنگین، گاز و …) به یک مبدل گرمایی منتقل و در آنجا توسط بخار آب به توربین منتقل می¬شود. بخار آب بخشی از انرژی گرمایی خود را به پره¬های توربین منتقل کرده و محور توربین را به گردش در می¬آورد. راکتور هسته¬ای و مبدل گرمایی را یک ساختار بتنی به نام پوشش ایمنی احاطه می¬کند تا در صورت بروز حادثه، از پخش مواد رادیواکتیو به محیط اطراف جلوگیری شود.

راکتورهسته ای وسیله ای است که در آن فرآیند شکافت هسته ای بصورت کنترل شده انجام می گیرد. در طی این فرآیند انرژی زیادی آزاد می گردد. به نحوی که مثلا در اثر شکافت نیم کیلوگرم اورانیوم انرژی معادل بیش از ۱۵۰۰ تن زغال سنگ به دست می آید. هم اکنون در سراسر جهان، راکتورهای متعددی در حال کار وجود دارند که بسیاری از آنها برای تولید قدرت و به منظور تبدیل آن به انرژی الکتریکی، پاره ای برای راندن کشتیها و زیردریائیها، برخی برای تولید رادیو ایزوتوپوپها و تحقیقات علمی و گونه هایی نیز برای مقاصد آزمایشی و آموزشی مورد استفاده قرار می گیرند. در راکتورهای هسته ای که برای نیروگاه¬های اتمی طراحی شده اند (راکتورهای قدرت)، اتمهای

اورانیوم و پلوتونیم توسط نوترونها شکافته می شوند و انرژی آزاد شده گرمای لازم را برای تولید بخار ایجاد کرده و بخار حاصله برای چرخاندن توربین¬های مولد برق به کار گرفته می شوند.

به لحاظ تاریخی اولین راکتور اتمی در آمریکا بوسیله شرکت “وستینگهاوس” و به منظور استفاده در زیر دریائیها ساخته شد. ساخت این راکتور پایه اصلی و استخوان بندی تکنولوژی فعلی نیروگاه¬های اتمیPWR را تشکیل داد. سپس شرکت جنرال الکتریک موفق به ساخت راکتورهایی از نوع BWR گردید. اما اولین راکتوری که اختصاصا جهت تولید برق طراحی شده، در ژوئن ۱۹۵۴در شهر”آبنینسک” در نزدیکی مسکو درکشور شوروی سابق احداث گردید که بیشتر جنبه نمایشی داشت، تولید الکتریسیته از راکتورهای اتمی در مقیاس صنعتی در سال ۱۹۵۶ در انگلستان آغاز گردید. تا سال ۱۹۶۵ روند ساخت نیروگاه¬های اتمی از رشد محدودی برخوردار بود اما طی دو دهه ۱۹۶۶ تا ۱۹۸۵ جهش زیادی در ساخت نیروگاه¬های اتمی به وجود آمده است. این جهش طی سال¬های ۱۹۷۲ تا ۱۹۷۶ که به طور متوسط هر سال ۳۰ نیروگاه شروع به ساخت می کردند بسیار زیاد و قابل توجه است. یک دلیل آن شوک نفتی اوایل دهه ۱۹۷۰ می باشد که کشورهای مختلف را برآن داشت تا جهت تأمین انرژی مورد نیاز خود بطور زاید الوصفی به انرژی هسته ای روی آورند. پس از دوره جهش فوق یعنی از سال ۱۹۸۶ تاکنون روند ساخت نیروگاهها به شدت کاهش یافته است. به طوریکه در حال حاضر به طور متوسط سالیانه ساخت ۴ راکتور اتمی شروع می شود.
کشورهای مختلف در تولید برق هسته ای روند گوناگونی داشته اند. به عنوان مثال کشور انگلستان که تا سال ۱۹۶۵ پیشرو در ساخت نیروگاه اتمی بود، پس از آن تاریخ، ساخت نیروگاه اتمی در این کشور کاهش یافت. اما برعکس در آمریکا به اوج خود رسید. کشور آمریکا که تا اواخر دهه ۱۹۶۰ تنها ۱۷ نیروگاه اتمی داشت در طول دهه های ۱۹۷۰و ۱۹۸۰ بیش از ۹۰ نیروگاه اتمی دیگر ساخت. این مسئله نشان دهنده افزایش شدید تقاضای انرژی در آمریکاست. هزینه تولید برق هسته ای در مقایسه با تولید برق از منابع دیگر انرژی در امریکا کاملا قابل رقابت می باشد. هم اکنون فرانسه با داشتن سهم ۷۵ درصدی برق هسته ای از کل تولید برق خود درصدر کشورهای جهان قرار دارد. پس از آن به ترتیب لیتوانی(۷۳درصد)، بلژیک(۵۷درصد)، بلغارستان و

اسلواکی(۴۷درصد) و سوئد (۸/۴۶درصد) می باشند. آمریکا نیز حدود ۲۰ درصد از تولید برق خود را به برق هسته ای اختصاص داده است.
گرچه ساخت نیروگاه¬های هسته ای و تولید برق هسته ای در جهان از رشد انفجاری اواخر دهه ۱۹۶۰ تا اواسط ۱۹۸۰ برخوردار نیست اما کشورهای مختلف همچنان درصدد تأمین انرژی مورد نیاز خود از طریق انرژی هسته ای می باشند. طبق پیش بینی های به عمل آمده روند استفاده از برق هسته ای تا دهه های آینده همچنان روند صعودی خواهد داشت. در این زمینه، منطقه آسیا و

اروپای شرقی به ترتیب مناطق اصلی جهان در ساخت نیروگاه هسته ای خواهند بود. در این راستا، ژاپن با ساخت نیروگاه¬های اتمی با ظرفیت بیش از ۲۵۰۰۰ مگا وات درصدر کشورها قرار دارد. پس از آن چین، کره جنوبی، قزاقستان، رومانی، هند و روسیه جای دارند. استفاده از انرژی هسته ای در کشورهای کانادا، آرژانتین، فرانسه، آلمان، آفریقای جنوبی، سوئیس و آمریکا تقریبا روند ثابتی را طی دو دهه آینده طی خواهد کرد.
۴-۱- نیروگاه اتمی بوشهر
بهره گیری از انرژی هسته¬ای برای تولید انرژی الکتریکی در کشور ما، صنعتی نوین به حساب می¬آید. نخستین تلاشها در این زمینه به اوایل دهه ۱۳۵۰ خورشیدی بازمی¬گردد که قرار بود به کمک متخصصان آلمانی نخستین نیروگاههای اتمی برق در سواحل خلیج فارس، راه اندازی شوند.
در تاریخ آذر ۱۳۵۳ (November 1974) قرارداد اولیه طراحی و ساخت دو واحد نیروگاه بین سازمان انرژی اتمی ایران و شرکت کرافت ورک اونیون (KWU) آلمان منعقد گردید، محل ساخت آن در تاریخ اردیبهشت ۱۳۵۴ (May 1975) در ۱۸ کیلومتری جنوب بندر بوشهر بین دو روستای هلیله و بندرگاه انتخاب گردید، در تاریخ تیر ۱۳۵۵ (July 1975) کار ساختمانی آن آغاز شد و در تاریخ ۱۴ تیر ۱۳۵۵ (۴٫۷٫۱۹۷۶) قرارداد فی مابین به امضای نهایی رسید.

با پیروزی انقلاب اسلامی عملیات ساخت این نیروگاه متوقف و در طول جنگ تحمیلی تاسیسات موجود چندین بار مورد حمله هوایی واقع گردید. در مرداد ۱۳۷۷ بار دیگر این قرارداد مورد بازبینی کلی قرار گرفت و ساخت نیروگاه به صورت کلید در دست به شرکت اتم استروی اکسپورت روسی محول گردید.
راکتور این نیروگاه از نوع آب سبک تحت فشار با قدرت تولید انرژی الکتریکی ۱۰۰۰مگاوات می¬باشد. برای سوخت این راکتور از اورانیوم ۲۳۵ (به صورت اکسید اورانیوم) استفاده می¬شود که تا حدود ۳ درصد غنی شده است.
برق تولید شده در این نیروگاه به وسیله خطوط انتقال ۴۰۰ کیلوولتی به شبکه سراسری منتقل خواهد شد و همچنین برق مورد نیاز در زمان ساخت نیروگاه از طریق خطوط ۲۳۰ کیلوولتی انتقال نیرو که پست نیروگاه را به پست ۲۳۰ کیلوولتی بوشهر متصل می¬نماید، تامین می¬گردد.
کلیه ساختمانها و تجهیزات نیروگاه در زمینی به مساحت تقریبی ۲۰۰ هکتار قرار

گرفته است.

۵- دیدگاههای اقتصادی و زیست محیطی برق هسته ای
جمهوری اسلامی ایران در فرآیند توسعه پایدار خود، به تکنولوژی هسته ای چه از لحاظ تأمین نیرو و ایجاد جایگزینی مناسب در عرصه انرژی و چه از نظر دیگر بهره برداریهای صلح آمیز از آن در زمینه های صنعت، کشاورزی، پزشکی و خدمات، نیاز مبرم دارد و تحقق این رسالت مهم به عهده سازمان انرژی اتمی ایران می باشد. بدیهی است در زمینه کاربرد انرژی هسته ای به منظور تأمین قسمتی از برق مورد نیاز کشور فاکتورهای بسیار مهمی از جمله مسایل اقتصادی و زیست محیطی مطرح می گردند.

 

۵-۱- دیدگاه اقتصادی استفاده از برق هسته ای
امروزه کشورهای بسیاری به ویژه کشورهای اروپایی سهم قابل توجهی از برق مورد نیاز خود را از انرژی هسته ای تأمین می نمایند. به طوریکه آمار نشان می دهد از مجموع نیروگاههای هسته ای نصب شده جهت تأمین برق در جهان به ترتیب ۳۵ درصد به اروپای غربی، ۳۳ درصد به آمریکای شمالی، ۵/۱۶ درصد به خاور دور، ۱۳ درصد به اروپای شرقی و نهایتا فقط ۷۴/۰ درصد به آسیای میانه اختصاص دارد. بدون شک در توجیه ضرورت ایجاد تنوع در سیستم عرضه انرژی کشورهای مذکور، انرژی هسته ای به عنوان یک گزینه مطمئن اقتصادی مطرح است. بنابراین ابعاد اقتصادی جایگزینی نیروگاه¬های هسته ای با توجه به تحلیل هزینه تولید (قیمت تمام شده) برق در سیستم¬های مختلف نیرو قابل تأمل و بررسی است. از این رو در اغلب کشورها، نیروگاه-های هسته ای با عملکرد مناسب اقتصادی خود از هر لحاظ با نیروگاه¬های سوخت فسیلی قابل رقابت می باشند.
طی چند دهه گذشته کاهش قیمت سوختهای فسیلی در بازارهای جهانی، سبب افزایش هزینه های ساخت نیروگاه¬های هسته ای به دلیل تشدید مقررات و ضوابط ایمنی، طولانی تر شدن مدت ساخت و بالاخره باعث ایجاد مشکلات تأمین مالی لازم و بالا رفتن قیمت تمام شده هر واحد الکتریسیته در این نیروگاهها شده است. از یک طرف مشاهده می شود که طی این مدت حدود ۴۰ درصد از هزینه های چرخه سوخت هسته ای کاهش یافته است و از سویی دیگر با توجه به پیشرفتهای فنی و تکنولوژی حاصل از طرحهای استاندارد و برنامه ریزیهای دقیق بمنظور تأمین سرمایه اولیه مورد نیاز مطمئن و به هنگام احداث چند واحد در یک سایت برای صرفه جوئیهای ناشی از مقیاس مربوط به تأسیسات و تسهیلات مشترک مورد نیاز در هر نیروگاه، همچنان مزیت نیروگاههای اتمی از دیدگاه اقتصادی نسبت به نیروگاههای با سوخت فسیلی در اغلب کشورها حفظ شده است.
سایر دیدگاههای اقتصادی در مورد آینده انرژی هسته ای حاکی از آن است که براساس تحلیل سطح تقاضا و منابع عرضه انرژی در جهان، توجه به توسعه تکنولوژیهای موجود و حقایقی نظیر روند تهی شدن منابع فسیلی در دهه های آینده، مزیتهای زیست محیطی انرژی اتمی و همچنین استناد به آمار و عملکرد اقتصادی و ضریب بالای ایمنی نیروگاههای هسته ای، مضرات کمتر چرخه سوخت هسته ای نسبت به سایر گزینه های سوخت و پیشرفتهای حاصله در زمینه نیروگاههای زاینده و مهار انرژی گداخت هسته ای در طول نیم قرن آینده، بدون تردید انرژی هسته ای یکی از حاملهای قابل دسترس و مطمئن انرژی جهان در هزاره سوم میلادی به شمار می رود. در این

راستا شورای جهانی انرژی تا سال ۲۰۲۰ میلادی میزان افزایش عرضه انرژی هسته ای را نسبت به سطح فعلی حدود ۲ برابر پیش بینی می نماید. با توجه به شرایط موجود چنانچه از لحاظ اقتصادی هزینه های فرصتی فروش نفت و گاز را با قیمتهای متعارف بین المللی در محاسبات هزینه تولید(قیمت تمام شده) برای هر کیلووات برق تولیدی منظور نمائیم و همچنین تورم و افزایش

احتمالی قیمتهای این حاملها(بویژه طی مدت اخیر) را براساس روند تدریجی به اتمام رسیدن منابع ذخایر نفت و گاز جهانی مدنظر قرار دهیم، یقینا در بین گزینه های انرژی موجود در جمهوری اسلامی ایران، استفاده از حامل انرژی هسته ای نزدیکترین فاصله ممکن را با قیمت تمام شده برق در نیروگاههای فسیلی خواهد داشت.

۵-۲- دیدگاه زیست محیطی استفاده از برق هسته ای
افزایش روند روزافزون مصرف سوختهای فسیلی طی دو دهه اخیر و ایجاد انواع آلاینده های خطرناک و سمی و انتشار آن در محیط زیست انسان، نگرانی¬های جدی و مهمی برای بشر در حال و آینده به دنبال دارد. بدیهی است که این روند به دلیل اثرات مخرب و مرگبار آن در آینده تداوم چندانی نخواهد داشت. از این رو به جهت افزایش خطرات و نگرانیها در مورد اثرات مخرب انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از کاربرد انرژیهای فسیلی، واضح است که از کاربرد انرژی هسته ای به¬عنوان یکی از رهیافتهای زیست محیطی برای مقابله با افزایش دمای کره زمین و کاهش آلودگی محیط زیست یاد می شود. همچنان که آمار نشان می دهد، در حال حاضر نیروگاه¬های هسته ای جهان با ظرفیت نصب شده فعلی توانسته اند سالانه از انتشار۸ درصد از گازهای دی اکسید کربن در فضا جلوگیری کنند که در این راستا تقریبا مشابه نقش نیروگاه های آبی عمل کرده اند.
چنانچه ظرفیتهای در دست بهره برداری فعلی تولید برق نیروگاه¬های هسته ای، از طریق نیروگاه-های با سوخت ذغال سنگ تأمین می شد، سالانه بالغ بر ۱۸۰۰ میلیون تن دی اکسید کربن، چندین میلیون تن گازهای خطرناک دی اکسید گوگرد و نیتروژن، حدود ۷۰ میلیون تن خاکستر و معادل ۹۰ هزار تن فلزات سنگین در فضا و محیط زیست انسان منتشر می شد که مضرات آن غیرقابل انکار است. لذا در صورت رفع موانع و مسایل سیاسی مربوط به گسترش انرژی هسته ای در جهان به ویژه در کشورهای در حال توسعه و جهان سوم، این انرژی در دهه های آینده نقش مهمی در کاهش آلودگی و انتشار گازهای گلخانه ای ایفا خواهد نمود.

درحالی که آلودگی¬های ناشی از نیروگاه¬های فسیلی سبب وقوع حوادث و مشکلات بسیار زیاد بر محیط زیست و انسانها می شود، سوخت هسته ای گازهای سمی و مضر تولید نمی کند و مشکل زباله های اتمی نیز تا حد قابل قبولی رفع شده است، چرا که در مورد مسایل پسمانداری با توجه به کم بودن حجم زباله های هسته ای و پیشرفتهای علوم هسته ای به دست آمده در این زمینه در دفن نهایی این زباله ها در حفره های عمیق زیرزمینی با توجه به حفاظت و استتار ایمنی کامل، مشکلات موجود تا حدود زیادی از نظر فنی حل شده است و طبیعتا در مورد کشور ما نیز تا زمان لازم برای دفع نهایی پسمان¬های هسته ای، مسائل اجتماعی باقیمانده از نظر تکنولوژیکی کاملا مرتفع خواهد شد.

 

از سوی دیگر به نظر می رسد که بیشترین اعتراضات و مخالفتها در زمینه استفاده از انرژی اتمی بخاطر وقوع حوادث و انفجارات در برخی از نیروگاه¬های هسته ای نظیر حادثه نیروگاه چرنوبیل می باشد، این در حالی است که براساس مطالعات به عمل آمده احتمال وقوع حوادثی که منجر به مرگ عده ای زیاد بشود نظیر تصادف هوایی، شکسته شدن سدها، انفجارات زلزله، طوفان، سقوط سنگ¬های آسمانی و غیره، بسیار بیشتر از وقایعی است که نیروگاه¬های اتمی می توانند باعث گردند.
به هر حال در مورد مزایای نیروگاه¬های هسته ای در مقایسه با نیروگاه¬های فسیلی صرفنظر از مسایل اقتصادی علاوه بر اندک بودن زباله های آن می توان به تمیزتر بودن نیروگاه¬های هسته ای و عدم آلایندگی محیط زیست به آلاینده های خطرناکی نظیر SO2,NO2,CO,CO2 ، پیشرفت تکنولوژی و استفاده هرچه بیشتر از این علم جدید، افزایش کارایی و کاربرد تکنولوژی هسته ای در سایر زمینه های صلح آمیز در کنار نیروگاه¬های هسته ای اشاره نمود.
در مجموع ارزیابی¬های اقتصادی و مطالعات به عمل آمده در مورد مقایسه هزینه تولید(قیمت تمام شده) برق در نیروگاه¬های رایج فسیلی کشور و نیروگاه اتمی نشان می دهد که قیمت این دو نوع منبع انرژی صرفنظر از هزینه های اجتماعی، تقریبا نزدیک به هم و قابل رقابت با یکدیگر هستند. چنانچه قیمت مصرف انرژی¬های فسیلی برای نیروگاه¬های کشور برمبنای قیمتهای متعارف بین المللی منظور شوند و همچنین در شرایطی که نرخ تسعیر هر دلار در کشور ۸۰۰۰ ریال تعیین گردد، هزینه تولید(قیمت تمام شده) هر کیلووات ساعت برق در نیروگاه¬ها

ی فسیلی و اتمی بشرح زیر می باشد.

مقایسه هزینه های اجتماعی تولید برق در نیروگاه¬های فسیلی و اتمی
بر اساس مطالعات به عمل آمده توسط وزارت نیرو در سال ۱۳۷۸ در خصوص تعیین هزینه های اجتماعی آلاینده های زیست محیطی مصرف سوخت¬های فسیلی

در چند نیروگاه فسیلی مورد نظر در کشور، نتایج به دست آمده به شرح ذیل می باشد:

همچنین در تازه ترین مطالعه ای که برای تعیین هزینه های اجتماعی نیروگاه¬های هسته ای در ۵ کشور اروپایی بلژیک، آلمان، فرانسه، هلند و انگلستان صورت گرفته است، میزان هزینه های اجتماعی ناشی از نیروگاه¬های هسته ای در مقایسه با نیروگاه¬های فسیلی بسیار پائین است. در این مطالعه هزینه های خارجی هر کیلووات ساعت برق تولیدی در نیروگاه¬های هسته ای در حدود۳۹/۰ سنت ( معادل ۲/۳۱ ریال) برآورده شده است. بنابراین در صورتیکه هزینه های اجتماعی تولید برق را در ارزیابی های اقتصادی نیروگاه¬های فسیلی و هسته ای منظور نمائیم قطعا قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق در نیروگاه هسته ای نسبت به فسیلی به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد یافت.
به هر حال نیروگاه¬های فسیلی و هسته ای هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود می باشند و ایجاد هر یک متناسب با مقتضیات زمانی و مکانی هر کشور خواهد بود و انتخاب نهایی و تصمی

م گیری در این زمینه باید با توجه به فاکتورهایی از قبیل عوامل تکنولوژیکی، ارزشی، سیاسی، اقتصادی و زیست محیطی توأما اتخاذ گردد. قدر مسلم ایجاد تنوع در سیستم عرضه و تأمین انرژی از استراتژی¬های بسیار مهم در زمینه توسعه سیستم پایدار انرژی در هر کشور محسوب می شود. در این راستا با توجه به بررسی های صورت گرفته، شورای انرژی اتمی کشور مصمم به ایجاد نیروگاه¬های اتمی به ظرفیت کل ۶۰۰

۰ مگاوات در سیستم عرضه انرژی کشور تا سال ۱۴۰۰ هجری شمسی می باشد.

۶- کاربردهای علوم و تکنولوژی هسته ای
علی رغم پیشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته ای در طول نیم قرن گذشته، هنوز این تکنولوژی در اذهان عمومی ناشناخته مانده است. وقتی صحبت از انرژی اتمی به میان می آید، اغلب مردم ابر قارچ مانند حاصل از انفجارات اتمی و یا راکتورهای اتمی برای تولید برق را در ذهن خود مجسم می کنند و کمتر کسی را می¬توان یافت که بداند چگونه جنبه های دیگری از علوم هسته ای در طول نیم قرن گذشته زندگی روزمره او را دچار تحول نموده است. اما حقیقت در این است که در طول این مدت در نتیجه تلاش پیگیر پژوهشگران و مهندسین هسته ای، این تکنولوژی نقش مهمی را در ارتقاء سطح زندگی مردم، رشد صنعت و کشاورزی و ارائه خدمات پزشکی ایفا نموده است. موارد زیر از مهمترین استفاده های صلح آمیز از علوم و تکنولوژی هسته ای می باشند:

۱- استفاده از انرژی حاصل از فرآیند شکافت هسته اورانیوم یا پلوتونیوم در راکتورهای اتمی جهت تولید برق و یا شیرین کردن آب دریاها.
۲-استفاده از رادیوایزوتوپ¬ها در پزشکی، صنعت و کشاورزی
۳- استفاده از پرتوهای ناشی از فرآیندهای هسته ای در پزشکی، صنعت و کشاورزی.
ایزوتوپ¬های یک عنصر، هسته هایی شامل تعداد پروتون¬های یکسان و تعداد نوترون¬های متفاوت می باشند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 4700 تومان در 23 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد