بخشی از مقاله
چکیده
جنگ افزار پرتوي یا دستگاه پراکنش پرتویی، به هر نوع جنگافزاري اطلاق میشود که با هدف کشتن یا تخریب، به پراکندن مواد پرتوزا بپردازد. مشهورترین این جنگافزارها، بمب کثیف است که نه یک بمب هستهاي به شمار میرود و نه قدرت انفجار مشابهی با آن دارد. معمولاً این سلاح براي از بین بردن زبالههاي بیمارستانی یا سوخت هستهاي نیروگاهها به کار برده میشوند.
عملیات ی که در آن از مواد یا تابش هاي پرتوزا براي آسیب رساندن به دشمن یا محدود کردن او در منطقهي عملیات استفاده میشود، عملیات پرتوي نام دارد . به فضاي موجود در منطقه اي که آلوده به تابش پرتوي است، محیط پرتوزده گفته می شود. پدافندي که در برابر خطرات مربوط به تابش ناشی از جنگافزارهاي هستهاي یا پرتوي ایجاد شدهباشد پدافند پرتوي نامیده میشود.
١- مقدمه
بشر همیشه تحت تابش پرتوهاي ناشی از منابع مختلف طبیعی یا مصنوعی بوده و هست. این پرتوگیري می تواند از راه تنفس، خوردن، آشامیدن یا بدن که به وسیله منابع پرتوده از خارج مورد پرتوگیري قرار میگیرد، باشد. کار با پرتوها و پرتوگیري مردم از طریق محیط زیست، امروزه یک واقعیت زندگی است. کارکنان و مردم از طریق گاز رادن خانه هاي مسکونی، منابع کیهانی، پرتوهاي غیریونساز، انتقال نیرو و همچنین کار با منابع پرتوده در رادیولوژي، رادیوتراپی، پزشکی هسته اي، صنایع، آموزش و پژوهش پرتوگیري می کنند. به همین سبب اندازه گیري این پرتوها براي حفظ سلامت کارکنان با پرتوها در سطح کشور، مردم و محیط زیست اهمیت بسزایی دارد و باید قوانین و مقررات حفاظت در برابر اشعه اعمال شود.
سوخت هسته اي به موادي گفته میشود که میتوان از آنها براي تولید انرژي هستهاي استفاده کرد. تاکنون رایجترین سوخت هستهاي، مواد شکافتپذیر مانند اورانیوم و پلوتونیوم بودهاند که از چرخه سوخت هستهاي بهدست میآیند. برخی مواد مانند دوتریوم و تریتیوم و هلیوم3 که در فرایند همجوشی هستهاي بکار میروند نیز به عنوان سوخت هستهاي در نظر گرفته شدهاند. چرخه سوخت هستهاي به مراحل اکتشاف و استخراج و غنیسازي و کاربرد و دفع و بازیافت سوخت هستهاي گفته میشود. منابع سوخت هستهاي در بسیاري از مناطق جهان وجود دارد. کار اکتشاف با هدف کشف منابعی که استخراج آن صرفهي اقتصادي داشته باشد انجام میگیرد. این مراحل به ترتیب عبارتاند از:
- اکتشاف
- استخراج
- غنیسازي
- تهیه سوخت
- کاربرد
- دفع
- بازیافت
کانسنگهاي مواد مناسب سوخت اتمی، مانند اورانیوم، به روش هاي متداول استخراج معادن استخراج می شودبراي. افزایش درصد ایزوتوپهاي مفید در سوخت هستهاي، مراحلی براي تغلیظ و غنیسازي انجام میگیرد. سپس مواد غنیشده به صورت مناسب براي کار در رآکتور هستهاي تغییرشکل مییابد. سوخت در رآکتور هستهاي بهکار گرفته میشود و انرژي تولید میکند. سوخت بهکاررفته از رآکتور خارج میشود و در محوطههاي ویژه دفن میشود، یا براي بازیافت به تأسیسات بازیافت فرستاده میشود. بعضی از انواع سوخت مصرف شده بازیافتپذیر است و این کار در تأسیسات ویژه انجام میگیرد و مواد حاصل از آن دوباره بهعنوان سوخت بهکار میرود.
٢- همجوشی هستهاي
گداخت هستهاي، همجوشی هستهاي، فوزیون یا فیوژن فرآیندي عکس عمل شکافت هستهاي است. در فرایند همجوشی هستهاي هستههاي سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هستههاي سنگینتر و مقداري انرژي تولید میشود. براي اینکه همجوشی امکانپذیر باشد هستههایی که در واکنش وارد میشوند باید داراي انرژي جنبشی کافی باشند تا بر میدان الکترواستاتیکی پیرامونشان فائق آیند. بنابر این دماهاي وابسته به واکنشهاي همجوشی فوقالعاده بالاست.
در سال 1952 اولین انفجار آزمایشی گرماهسته اي باعث آزاد شدن مقدار زیادي انرژي کنترل نشده شد. این آزمایش نشان داد که اگر دماي یک گاز متشکل از ذرات باردار - پلاسما؛ با چگالی بالا تا حد 50 میلیون درجه کلوین افزایش یابد، باعث ایجاد واکنش همجوشی هستهاي در گاز یونیده میشود. پس از انفجار موفقیت آمیز بمب هیدروژنی جستجو براي آزاد کردن کنترل شده انرژي همجوشی شروع شد. گرماي همجوشی به مفهوم گرماي حاصله از همجوشی هستهاي است.
همجوشی هستهاي، واکنشی کاملاً برعکس شکافت هسته اي است. به جاي شکافتن اتم هاي بزرگ به اتمهاي کوچک، اتم هاي کوچک به یکدیگر جوش داده می شوند تا اتم هاي بزرگ بوجود آیند. این واکنش انرژي خیلی زیادي آزاد می کند، زیرا طبق نظریه نسبیت خاص انشتین، قسمتی از مادهي این واکنش به انرژي تبدیل میشود. واقعیت این است که خارج از نیروگاههاي همجوشی و در طبیعت، ما هر روز اثر این واکنش را احساس میکنیم. همجوشی هستهاي همان چیزي است که در مرکز خورشید رخ میدهد.
خورشید یک رآکتور عظیم همجوشی هسته اي است؛ این ستاره هیدروژن را به عناصر سنگین تبدیل میکند و نور و گرماي حاصل از واکنش را براي ما که روي زمین هستیم، ارسال میکند. اطمینان از ایمنی و حفاظت در برابر فعالیت هایی شامل تولید و بکارگیري چشمه هاي تششع، مواد رادیو اکتیو، بهره برداري از چرخه تولید سوخت هسته اي و مدیریت پسماندهاي رادیو اکتیو، اصل و مسئولیت اساسی هر نظام ایمنی ملی است
٣- تهدیدهاي تششعات هستهاي و پرتوي
بشر همیشه تحت تابش پرتوهاي ناشی از منابع مختلف طبیعی یا مصنوعی بوده است. این پرتوگیري می تواند از راه تنفس، خوردن، آشامیدن یا بدن - که به وسیله منابع پرتوده از خارج مورد پرتوگیري قرار میگیرد - ، باشد. کار با پرتوها و پرتوگیري مردم از طریق محیط زیست، امروزه یک واقعیت زندگی است. کارکنان و مردم از طریق گاز رادن خانه هاي مسکونی، منابع کیهانی، پرتوهاي غیریونساز، انتقال نیرو و همچنین کار با منابع پرتوده در رادیولوژي، رادیوتراپی، پزشکی هستهاي، صنایع، آموزش و پژوهش پرتوگیري میکنند. به همین سبب اندازه گیري این پرتوها براي حفظ سلامت کارکنان با پرتوها در سطح کشور، مردم و محیط زیست اهمیت بسزایی دارد و باید قوانین و مقررات حفاظت در برابر اشعه اعمال شود.
در کشور ایران، قانون حفاظت در برابر اشعه در تاریخ 1368/1/20 و آییننامه اجرایی آن در سال 1369 تصویب شده است. در این قانون، وظیفه اجرایی مهم به سازمان انرژي اتمی و امور حفاظت در برابر اشعه آن واگذار شده است. استفاده از سلاحهاي اتمی به دلیل اثرات و ویژگیهاي خاصی بوده که سایر جنگافزارها چنین قابلیتی ندارند. از جمله اثرات آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
.1 ایجاد خسارتهاي سنگین جانی و مالی
2. غیرقابل استفاده کردن و آلودگی محیط
3. تهدید طرف مقابل و تحت فشار گذاشتن طرف مقابل براي قبول خواستهها
4. تغییر توازن قدرت در جنگ
5. وسعت شعاع تخریب و خسارات هنگفت
6. استفاده سریع در هر شرایط
.7نفوذ اَثَرات تخریبی آن در تأسیسات البته با وجود این قابلیتها کشورها و دولتهاي دارنده سلاح هستهاي با مشکلاتی روبهرو هستند که به شرح زیر می باشد:
1. مخالف اذهان عمومی جهان است.
2. عمده تجهیزات و تأسیسات را نابود میسازد که خود دشمن نیز ممکن است به آن نیاز پیدا کند.
3. آلودگی شدید هستهاي که باعث عدم استفاده از منطقه میگردد.
4. عدم کنترل شعاع آلودگی که در اثر کم بودن ممکن است آن خسارت مورد نظر وارد نشود و همچنین با زیاد شدن شعاع آلودگی ممکن است به نیروهاي خودي آسیب برسد.
بهرهبرداري از نیروگاه هاي هستهاي همانند دیگر صنایع پیشرفته به طور بالقوه مخاطراتی براي افراد و محیط زیست در بر دارد. اما مقایسه این مخاطره با دیگر مخاطرات ناشی از استفاده بشر از تکنولوژي هاي پیچیده نشان می دهد که نیروگاههاي هستهاي درصد بسیار کمی از ضایعات انسانی را باعث شده است. یکی از دلایل این امر توجه زیاد طراحان، سازندگان، بهره برداران و مراجع قانونی و همچنین نظارت بر ایمنی این تأسیسات است. در این راستا، تدابیر متعددي براي جلوگیري از وقوع حوادث و همچنین کاهش صدمات ناشی از وقوع احتمالی حوادث هستهاي پیش بینی شده است
تشعشعات هستهاي و پرتوي بسیار خطرناك و به محض انفجار بمب در تمام نقاط پخش میشود که شامل چهار دستهاند:
-1 آلفا: این ذره برد و قدرت نفوذ کمتري نسبت به سایر ذرات دارد و توسط یک ورق کاغذ یا پارچه یا پوست انسان متوقف میشود.
-2 بتا: این ذره از ذرات آلفا قدرت نفوذ بیشتري دارد ولی داراي برد کمتري می باشد و توسط یک صفحه فلزي با ضخامت بیش از سه میلیمتر متوقف میشود.
-3 گاما: این اشعه مانند امواج رادیویی داراي برد بسیار زیادي می باشد، قدرت نفوذ و تخریب این اشعه بسیار زیاد است. یک لایه 15سانتیمتري بتن یا یک لایه 20 سانتیمتري خاك فقط نیمی از این اشعه را می گیرد و همان نیمی دیگر اثرات زیانبار خود را بر جاي میگذارد.
-4 نوترون: مانند گاما هم بسیار زیانبار است هم داراي برد بسیار زیادي میباشد و قدرت نفوذ و تخریب بسیار زیادي دارد با این تفاوت که نوترون ذره است و گاما اشعه. اثر تخریبی آن در موجودات زنده بیشتر است تا اشیاء. در صورت انفجار بسیار کشنده خواهد بود.
٤- استاندارد پایه براي پرتوگیري
پرتونگاري صنعتی به علت نوع و ماهیت آن به عنوان یکی از پرخطرترین گروه هاي شغلی از نظر پرتوگیري شغلی کارکنان و بروز سوانح تلقی می شود و به همین علت نیز نیازمند توجه ویژه است. استفاده از دوربینهاي پرتونگاري حاوي چشمه هاي گاما با توجه به متحرك بودن سیستم و انجام عملیات پرتونگاري عمدتاً در محیط هاي باز، پرریسک ترین نوع عملیات پرتونگاري است. پرتودهندههاي صنعتی از منابعی استفاده میکنند که گسیلندهي پرتوهاي یونساز بسیار قدرتمند و نافذي هستند و کاربردهاي گوناگونی دارند. کاربردهایی از قبیل سترونسازي تجهیزات پزشکی، ماندگارسازي مواد خوراکی و ساختن رزین ها و اندودهاي سطحی.
