انرژي هسته اي واتم

تهيه وتنظيم توسط حجّة الاسلام حاج سيدمحمدباقري پور

درمؤسسه فرهنگي هدي رايانه

www.hodarayaneh.org

بررسی انرژی هسته ای و فواید آن

افشین طاهری

انرژی هسته ای کاربرداری زیاد در پزشکی در علوم و صنعت و کشاورزی و... دارد. لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود...!

معرفی اورانیوم:

اورانیوم در معادن بصورت سنگ بوده و پس از تصفیه بنام "کیک زرد" نامیده می شود. در معدن ساغند که بزرگترین معدن ایران می باشد, بیش از 1.5 میلیون تن سنگ اورانیوم یافته شده که خلوص آن 553 گرم در یک تن است, یعنی در مجموع حدود 825 تن کیک زرد.

هزینه تولید اورانیوم (کیک زرد) برای هر معدنی متفاوت می باشد. قیمت فروش کنونی (2006) در حدود 40 دلار برای هر کیلوگرم است (گفته میشود کیک زرد 7% هزینه سوخت نیروگاه را تشکیل میدهد). معادن اورانیوم را به دو دسته بنابر هزینه تولید تقسیم کرده اند, تا 80 دلار و یا تا 130 دلار.

ادعا می شود که ذخایر ایران تا 15 هزار تن می باشند, یعنی در حدود 10 برابر مقدار یافته شده. اگر هم چنین باشد, این مقدار, حداکثر سوخت 75 سال یک نیروگاه می شود.

ذخایر نفت ایران در مقام سوم و گاز دوم در دنیا بوده با توجه به استخراج کنونی, ایران بیش از 87 سال نفت و 319 سال گاز خواهد داشت (ذخایر زیر دریای خزر بدرستی مشخص نشده اند). انرژی کل ذخایر اورانیوم ایران (یافته شده و احتمالی) معادل 11% تا 120% استخراج گاز در یک سال است. بعبارتی دیگر ذخایر گازی از لحاظ میزان انرژی بین 265 تا 2900 برابر ذخایر اورانیومی هستند.

شکافت و گداخت :

انرژی هسته ای، شکل اصلی دیگری از انرژی است که در داخل اتم قرار دارد . یکی از قوانین جهانی این است که انرژی نه تولید پذیر است و نه از بین رفتنی ، اما به شکلهای دیگر قابل تبدیل است.

ماده را می توان به انرژی تبدیل نمود. آلبرت انیشتن ، مشهورترین دانشمند جهان ، فرمول ریاضی خاصی را برای شرح این نظریه ارائه نموده است : E = MC2

برطبق فرمول فوق انرژی (E) برابر است با جرم (m) ضربدر سرعت نور به توان دو .لطفاً توجه داشته باشید که بعضی از نرم افزارهای وب قادر به نمایش توان روی شبکه نیستند. معمولاً مجذور C توسط قرار دادن عدد 2 کوچک در بالا و سمت راست C نشان داده می شود. دانشمندان از معادله انیشتن برای آزاد سازی انرژی نهفته در اتم و نیز جهت ساخت بمب اتمی استفاده نمودند.

یونانیان قدیم براین باور بودند که کوچکترین جزء طبیعت ، اتم است. اما در 2000 سال قبل ، آنها نمی دانستند که ذرات کوچکتر از اتم نیز در طبیعت یافت می شود.

اتمها از ذرات کوچکتری به نام هسته ، که خود متشکل از پروتون و نوترون هستند ، تشکیل شده اند. این اتمها توسط الکترونهایی احاط شده که بدور آنها می چرخند، درست مثل گردش زمین به دور خورشید.

شکاف هسته ای:

هسته اتم می تواند شکافته شود. زمانیکه این مسئله رخ میدهد، مقدار زیادی انرژی آزاد می شود. این انرژی به دو صورت گرما و نور است. انیشتن معتقد بود که مقدار کوچکی از ماده حاوی مقدار زیادی انرژی است. زمانیکه این انرژی ، آهسته از اتم خارج می شود ، می توان آنرا مهار نمود و تولید برق نمود. اما زمانیکه انرژی موجود در هسته اتم بطور ناگهانی آزاد می شود ، انفجار عظیمی مانند بمب اتم رخ میدهد.

اورانیوم عنصری است که در اکثر مناطق جهان از زیرزمین استخراج می شود. اورانیوم بعداز مرحله کانه آرایی بصورت قرصهای بسیار کوچکی در داخل میله های بلند قرار گرفته و داخل رآکتور نیروگاه نصب می شوند. کلمه «Fission» به معنی شکافت است. در داخل رآکتور یک نیروگاه اتمی ، اتمهای اورانیوم تحت یک واکنش زنجیره ای کنترل شده ، شکافته می شوند. در یک واکنش زنجیره ای ، ذرات حاصل از شکافت اتم به سایر اتمهای اورانیوم برخورد کرده و باعث شکافت آنها می گردند. هریک از ذرات آزاد شده مجدداً باعث شکافت سایر اتمها در یک واکنش زنجیره ای می شود. درنیروگاههای هسته ای ، معمولاً از یک سریمیله های کنترل جهت تنظیم سرعت واکنش زنجیره ای استفاده می گردد. عدم کنترل این واکنشها می تواند منجربه تولید بمب اتم شود. اما در بمب اتم ، تقریباً ذرات خالص اورانیوم 235 یا پلوتونیوم (باشکل و جرم معینی) باید با نیروی زیادی در کنارهم قرار گیرند. چنین شرایطی در یک رآکتور هسته ای وجود ندارد.

واکنشهای زنجیره ای همچنین باعث تولید یک سری مواد رادیواکتیو می شوند. این مواد در صورت رهایی می توانند به مردم آسیب برسانند. بنابراین آنها را به شکل جامد نگهداری می کنند. این مواد در گنبدهای بتنی بسیار قوی نگهداری می شوند تا در صورت بروز حوادث مختلف ، خطری بوجود نیاید.

واکنشهای زنجیره ای باعث تولید انرژی گرمایی می شوند. این انرژی گرمایی برای جوشاندن آب در قلب رآکتور مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین، به جای سوزاندن سوخت ، در نیروگاههای هسته ای ، اتمها از طریق واکنش زنجیره ای شکافته شده و انرژی گرمایی تولید می کنند. این آب از اطراف رآکتور به قسمت دیگری از نیروگاه فرستاده می شود. در این قسمت که مبدل گرمایی نامیده می شود، لوله های پر از آب حرارت داده شده و بخار تولید می کنند. سپس بخار حاصله باعث گردش توربین و درنتیجه تولید برق میشود.

گداخت هستهاي، انرژي هستهايِ ”پاك:“

گداخت هستهاي كه (همجوشي يا جوش هستهاي نيز ناميده ميشود) در واقع توليد انرژي است به شيوهاي كه در كرة خورشيد انجام ميگيرد. اين انديشه ممكن است جنونآميز به نظر آيد، اما عملي و امكانپذير است؛ يا تقريباً امكانپذير است.براي فهم بهتر مسئله بياييد به قلب يك ستاره نگاه كنيم در آنجا چه ميبينيم؟ ميبينيم كه هستههاي اتم ها در قلب ستاره، درهم ادغام ميشوند و هستههاي بزرگتري را تشكيل ميدهند. اين واكنشي كه ”گداخت“ يا همجوشي هستهاي ناميده ميشود، همواره با انتشار مقدار عظيمي از گرما و نور همراه است. اگر بتوانيم اين واكنش را كه در خورشيد و ستارگان ديگر به طور عادي انجام ميگيرد در كرة زمين ايجاد و كنترل كنيم، خواهيم توانست به مقدار عظيمي از انرژي دست يابيم. مشكل اينجاست كه نيرويي به نام ”الكترومغناطيس“ وجود دارد كه اتمها را از هم دور ميكند، مانند دو آهنربا كه بخواهند قطب شمال يا قطب جنوبشان را به هم بچسبانند.

تا سال 2050 بايد منتظر بمانيم:

براي آن كه اتم ها را وادار كنيم كه بر نيروي الكترومغناطيس غلبه كنند و درهم ادغام شوند، بايد دو شرط لازم را، كه در ستارگان به طور طبيعي وجود دارند،در كرةزمين پديد آوريم: تجمع حداكثر اتمها در كوچكترين حجمِ ممكن و ايجاد دمايي به ميزان 50 ميليون درجة سانتيگراد! چرا چنين دمايي لازم است؟ چون هر چه دماي يك گاز بالاتر باشد، سرعت عناصر متشكلة آن بيشتر خواهد شد، و بنابراين امكان برخورد اين عناصر نيز بيشتر و در نتيجه امكان همجوشي و ادغام نيز افزايش خواهد يافت.

نخستين شرط لازم ، با به دام انداختن اتم ها در يك آهن رباي عظيم ، به شكل سيب توخالي، تحقق مييابد. (البته از اين اتمها يك الكترون برداشته شده است تا باردار شوند.) براي تحقق شرط لازم دوم، بايد هم چيز رادر يك ”اجاق داراي ميكروموج“ بپزيم. دانشمندان به همجوشي دوتريوم و تريتيوم (دو گونة هيدروژن) در تأسيساتي كه توكاماك (Tokamak) نام دارند، موفق شدهاند، اما اين همجوشي مدت بسيار كوتاهي دوام داشته، و انرژياي كه براي انجام واكنش مصرفشده، بيش از انرژي به دست آمده بوده است.

بنابراين توليد انرژي از راه همجوشي هستهاي فعلاً نه سودآور است، و نه چندان جاافتاده و عملي است. در واقع پيش از سال 2050 در توليد الكتريسيته از اين طريق توفيق نخواهيم يافت.

اما با وجود همه مشكلات، عدهاي از دانشمندان به امكانپذير بودن توليد انرژي از طريق همجوشي هستهاي باور دارند. اگر آنان روزي موفق به مهار اين انرژي شوند، ميتوان گفت كه بشر راهحلي پايدار، مطمئن و نسبتاً پاك براي توليد انرژي پايانناپذير يافته است. ميگوييم: پايانناپذير، چون دو اتم دتريوم و تريتيوم به سادگي و با استفاده از آب توليد ميشوند؛ مطمئن، چون همجوشي هستهاي، برخلاف شكافت هستهاي، واكنشي است كه ميتوان آن را به سهولت متوقف و مهار كرد: كافي است كه شير لولههاي دتريوم و تريتيوم را ببنديم؛ و ميگوييم: و انرژي نسبتاً پاك، چون هليوي كه در اين واكنش توليد ميشود راديواكتيو نيست و راديواكتيويتة نوترون آزاد شده نيز ظرف پنجاه سال كاهش مييابد: پس با گرفتاري خاص شكافت هستهاي و نيروگاههاي هستهاي مرسوم و معمول مواجه نخواهيم شد كه نميدانيم با پسماندهاي راديواكتيو آنها تا ميليونها سال بعد، چه بايد بكنيم.

در قلب ”توكاماك“ :

همجوشي دتريوم و تريتيوم با آزاد شدن مقدار عظيمي گرما همراه است. اين گرما از طريق مدار اوليه بازيابي ميشود و به مدار ثانويه انتقال مييابد. سرانجام بخار توليدشده در مدار ثانويه است كه توربين را به كار مياندازد.

دتريوم و تريتيوم در دماي بسيار بالا با هم برخورد ميكنند. هستههاي دو اتم در هم ميجوشند يا ادغام ميشوند، تا يك هستة هليوم پديد آورند. يك نوترون و نيز مقدار بسيار زيادي انرژي هم آزاد ميشود.

فرايند غني سازي اورانيوم :

کاربرد و شيوه هاي مختلف جداسازي يا غني سازي اورانيوم 235

در طبيعت اورانيوم شامل کمتر از يک درصد ايزوتوپ اورانيوم 235 است. مواد انفجاري هسته اي به اورانيومي که حداقل داراي 20 درصد اورانيوم 235 غني شده است نياز دارند. بطور ايده آل اورانيوم 235 نود درصدي بکار مي رود. براي افزايش درصد اورانيوم 235 به اورانيوم 238، اورانيوم بايد "غني سازي" شود.

چرخه سوخت اورانيوم با استخراج و آسياب کانسنگ اورانيوم جهت توليد "کيک زرد" شروع شده و سپس به هگزافلورايد اورانيوم (UF6) تبديل مي شود. ماده اخير پس از آن غني سازي مي شود تا به سوخت هسته اي مبدل گردد.

فرايندهاي جداسازي و غني سازي ايزوتوپ اورانيوم:

اين روشها عبارتند از: 1) جداسازي ايزوتوپي الکترومغناطيسي 2) ديفوزيون گرمايي 3) پخش ديفوزيون گازي 4) سانتريفوژ گازي) 5)فرايندهاي آئروديناميکي 6) جداسازي ايزوتوپي ليزري – که شامل دو روش زير است:

الف) جداسازي ايزوتوپي ليزري با بخار گازي (AVLIS) (atomic vapor laser isotope separation)

ب) جداسازي ايزوتوپي ليزري مولکولي (MLIS) (molecular laser isotope separation) 7) تبادل يوني و شيميايي 8) فرايند جداسازي پلاسمايي (PSP) در تمام صنعت هسته اي دنيا، اورانيوم بوسيله يکي از دو روش: پخش گازي و سانتريفوژ گازي غني مي شود.

کاربردهای انرژی هسته ای، دید کلی:

انرژی هسته ای کاربرداری زیاد در پزشکی در علوم و صنعت و کشاورزی و... دارد. لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود .موارد زیادی از کاربردهای انرژی هسته ای در زیر آورده می شود .

نیروگاه هسته ای:

نیروگاه هسته ای (Nuclear Power Station) یک نیروگاه الکتریکی که از انرژی تولیدی شکست هسته اتم اورانیوم یا پلوتونیم استفاده می کند. اولین جایگاه از این نوع در 27 ژوئن سال 1958 در شوروی سابق ساخته شد. که قدرت آن 5000 کیلو وات است. چون شکست سوخت هسته ای اساساً گرما تولید می کند از گرمای تولید شده رآکتور های هسته ای برای تولید بخار استفاده می شود از بخار تولید شده برای به حرکت در آوردن توربین ها و ژنراتور ها که نهایتاً برای تولید برق استفاده می شود .

بمب های هسته ای:

این نوع بمب ها تا حالا قویترین بمبهای و مخربترین های جهان محسوب می شود. دارندگان این نوع بمبها جزو قدرت های هسته ای جهان محسوب می شود .

پیل برق هسته ای Nuelear Electric battery:

پیل هسته ای یا اتمی دستگاه تبدیل کننده انرژی اتمی به جریان برق مستقیم است ساده ترین پیل ها شامل دو صفحه است. یک پخش کننده بتای خالص مثل استرنیوم 90 و یک هادی مثل سیلسیوم.

جریان الکترون های سریعی که بوسیله استرنیوم منتشر می شود ازمیان نیم هادی عبور کرده و در حین عبور تعداد زیادی الکترون ها اضافی را از نیم هادی جدامی کند که در هر حال صدها هزار مرتبه زیادتر از جریان الکتریکی حاصل از ایزوتوپ رادیواکتیو استرنیوم 90 می باشد .

کاربردهای پزشکی:

در پزشکی تشعشعات هسته ای کاربردهای زیادی دارند که اهم آنها عبارتند از:

• رادیو گرافی

• گامااسکن

• استرلیزه کردن هسته ای و میکروب زدایی وسایل پزشکی با پرتو های هسته ای

• رادیو بیولوژی

انرژی هسته ای در پزشکی هسته ای و امور بهداشتی:

در کشورهای پیشرفته صنعتی، از انرژی هسته ای به صورت گسترده در پزشکی استفاده می گردد. با توجه به شیوع برخی از بیماریها از جمله سرطان ، ضرورت تقویت طب هسته ای در کشورهای در حال توسعه ، هر روز بیشتر می شود. موارد زیر از مصادیق تکنیکهای هسته ای در علم پزشکی است:

تهیه و تولید کیتهای رادیو دارویی جهت مراکز پزشکی هسته ای، تهیه و تولید رادیو دارویی جهت تشخیص بیماری تیرویید و درمان آنها، تهیه و تولید کیتهای هورمونی، تشخیص و درمان سرطان پروستات، تشخیص سرطان کولون ، روده کوچک و برخی سرطانهای سینه، تشخیص تومورهای سرطانی و بررسی تومورهای مغزی ، سینه و ناراحتی وریدی، تصویر برداری بیماریهای قلبی ، تشخیص عفونتها و التهاب مفصلی ، آمبولی و لختههای وریدی، و موارد دیگری چون تشخیص کم خونی ، کنترل رادیو داروهای خوراکی و تزریقی و ...تشعشعات MRI در درمان افسردگيها مؤثراست .

بر اساس مطالعه صورت گرفته از سوي دانشمندان آمريكايي مشخص شد كه اسكنرهاي به كار گرفته شده در ام.آر.آي كمكهاي شاياني جهت كاهش اثرات افسردگي در افراد ميكند.

دانشمندان آمريكايي مدرسه دارويي هاروارد اين كشور در تحقيقات اخير خود كشف كردند كه اسكنرهاي ام.آر.آي به كار گرفته شده در معالجات پزشكي و درماني كه تصاوير دروني از بدن ارايه ميدهند، ميتوانند اثرات مشابهي با ديگر راههاي درماني كاهش افسردگي داشته باشند.

اين گروه از دانشمندان آمريكايي در تحقيقات خود از يك نوع دستگاه اسكنر قديمي ام.آر.آي موسوم به EP-MRSI استفاده كردهاند كه در زمينه تصويربرداري از مغز انسان به كار برده ميشود.

با اين حال كارشناسان پزشكي انگليس معتقدند كه شكها و ترديدهاي فراواني نسبت به اين نوع درمان جالب و در نوع خود بينظير وجود دارد.

آنها همچنين نسبت به نتايج اين تحقيقات ابراز ترديد كرده و ميگويند كه نيازست تا تحقيقات بيشتري در اين زمينه صورت گيرد.

اين گروه از دانشمندان متوجه شدند كه موشهاي آزمايشگاهي كه دچار افسردگي بوده و درماني براي آنها پيدا نشده است، در مقايسه با موشهاي افسرده ديگر كه تحت تشعشعات اسكنرهاي ام.آر.آي قرار نگرفتهاند، بهبود قابل توجهي در خصوص كاهش اثرات افسردگي يافتهاند.

نتايج اين تحقيقات در ژورنال درمانهاي بيولوژيكي آمريكا به چاپ رسيده است.

اين دانشمندان پس از آن اين مطالعه را صورت دادند كه پزشكان گزارش دادند با استفاده از دستگاههاي اسكنر ام.آر.آي نتايج قابل توجهي در خصوص كاهش اثرات افسردگي مشاهده كردهاند.

دكتر بروس كوهن، از پزشكان برجسته بيمارستان مكلين در ماساچوست آمريكا كه با مدرسه دارويي هاروارد اين كشور همكاري دارد، اعلام كرد كه اين يافتهها در خصوص كاهش اثرات افسردگي بسيار چشمگير و قابل توجه هستند.

وي در ادامه گفت: موشهايي كه تحت تاثير تشعشعات دستگاههاي اسكنر ام.آر.آي قرار گرفتهاند، رفتارهايي از خود نشان ميدهند كه نشان دهندهي كاهش اثرات افسردگي موجود در آنهاست.

وي معتقدست، به اين دليل است كه بايد نسبت به نتايج اين تحقيقات اميدوار بود.

با اين حال بسياري ديگر از كارشناسان امور پزشكي بر اين باورند كه در مجاورت تشعشعات دستگاههاي اسكنر ام.آر.آي قرار گرفتن، لطمات زيادي را به بدن وارد ميكند.

ويليام كارلزون، از پزشكان برجسته آمريكايي معتقد است كه اين نوع پرتوها ميتوانند براي بيماران مضر باشد.

وي معتقد است هنگامي كه بدن انسان در مجاورت پرتوهاي بسيار شديدتر ام.آر.آي قرار ميگيرد، تا بدين وسيله پزشكان بتوانند تصاوير بهتري از مغز انسان تهيه كنند، در آن موقع است كه بدن در معرض خطرات بيشتري قرار ميگيرد.

گفته ميشود هنگامي كه مردم در مجاورت پرتوها اسكنرهاي ام.آر.آي قرار ميگيرند، چنين فرض ميكنند كه هيچ چيزي اتفاق نميافتد و تنها تصوير سادهاي از مغز آنها گرفته ميشود، با اين حال بايد اين حقيقت علمي را پذيرفت كه بدن آنها در واقع در معرض حوزههاي الكتريكي و مغناطيسي قرار دارد كه اين تشعشعات ميتواند اثرات زيانباري براي بدن داشته باشند كه تا كنون اطلاعي از آنها در دست نبوده است.

گروه ديگر از پزشكان نيز معتقدند، استفاده از اين تحقيقات و نتايج عملي آن بايد با احتياط فراوان مورد استفاده قرار گيرد. آنها ميگويند از آنجايي كه موشها شباهت خيلي زيادي به وضعيت بدني بيماران ندارند، بايد مراقب بود تا لطمهاي به بيماران وارد نشود.

اين در حالي است كه بسياري ديگر از پزشكان نيز از شنيدن خبر انتشار چنين تحقيقي شگفتزده شدهاند و اعلام كردهاند كه انجام تحقيقات بيشتر در اين زمينه ضروري است.

کاربرد انرژی هسته ای در بخش دامپزشکی و دامپروری :

تکنیکهای هسته ای در حوزه دامپزشکی موارد مصرفی چون تشخیص و درمان بیماریهای دامی ، تولید مثل دام ، اصلاح نژاد و دام ، تغذیه ، بهداشت و ایمن سازی محصولات دامی و خوراک دام دارد.

کاربرد انرژی هسته ای در دسترسی به منابع آب :

تکنیکهای هسته ای برای شناسایی حوزه های آب زیر زمینی هدایت آبهای سطحی و زیر زمینی ، کشف و کنترل نشت و ایمنی سدها مورد استفاده قرار میگیرد. در شیرین کردن آبهای شور نیز انرژی هسته ای کاربرد دارد.

کاربردهای کشاورزی:

تشعشعات هسته ای کاربرد های زیادی در کشاورزی دارد که مهم ترین آنها عبارتست از:

• موتاسیون هسته ای ژن ها در کشاورزی

• کنترل حشرات با تشعشعات هسته ای

• جلوگیری از جوانه زدن سیب زمینی با اشعه گاما

• انبار کردن میوه ها

• دیرینه شناسی )باستان شناسی) و صخره شناسی )زمین شناسی) که عمر یابی صخره ها با C14 در باستان شناسی خیلی مشهور است.

کاربردهای صنعتی:

در صنعت کاربردها ی زیادی دارد از جمله مهمترین آنها عبارتند از:

• نشت یابی با اشعه

• دبی سنجی پرتویی(سنجش شدت تشعشعات ، نور و فیزیک امواج)

• سنجش پرتویی میزان سائیدگی قطعات در حین کار

• سنجش پرتویی میزان خوردگی قطعات

• چگالی سنج موادمعدنی با اشعه

• کشف عناصر نایاب در معادن

آنچه باید بدانیم:

تکنیکهای هسته ای بر کشف مینهای ضد نفر نیز کاربرد دارد. بنابرین ، دانش هسته ای با این قدرت و وسعتی که دارد، هر روز بر دامنه استفاده از فناوری هسته ای و بویژه انرژی هسته ای افزوده می شود. کاربرد انرژی در بخشهای مختلف به گونهای است که اگر کشوری فناوری هسته ای را نهادینه نماید، در بسیاری از حوزههای علمی و صنعتی ، ارتقای پیدا می کند و مسیر توسعه را با سرعت طی می نماید.

کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق :

یکی از مهم ترین موارد استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای ، تولید برق از طریق نیروگاههای اتمی است. با توم به پایان پذیر بودن منابع فسیلی و روند رو به رشد توسعه اجتماعی و اقتصادی ، استفاده از انرژی هسته ای برای تولید برق را امری ضروری و لازم می دانند و ساخت چند نیروگاه اتمی را دنبال مینماید.

ایران هر ساله حدودا به هفت هزار مگاوات برق در سال نیاز دارد. نیروگاه اتمی بوشهر 1000 مگاوات برق را در صورت راه اندازی تامین می نماید. و احداث نیروگاههای دیگر برای رفع این نیازی ضروری است. برای تولید میزان برق حدود 190 میلیون بشکه نفت خام مصرف می شود. که در صورت تامین از طریق انرژی هسته ای سالیانه 5 میلیارد دلار صرفه جویی خواهد شد.

برتری انرژی هسته ای بر سایر انرژیها:

علاوه بر صرفه اقتصادی دلایل زیر استفاده از انرژی هسته ای را ضروری مینماید. منابع فسیلی محدود بوده و متعلق به نسلهای آتی میباشد. استفاده از نفت خام در صنایع تبدیل پتروشیمی ارزش بیشتری دارد. تولید برق از طریق نیروگاه اتمی ، آلودگی نیروگاههای کنونی را ندارد. تولید هفت هزار مگاوات با مصرف 190 میلیون شبکه نفت خام ، هزارتن دیاکسید کربن ، 150 تن ذرات معلق در هوا ، 130 تن گوگرد و 50 تن اکسید نیتروژن را در محیط زیست پراکنده می کند، در حالی که نیروگاه اتمی چنین آلودگی را ندارد.

کاربردهای دیگر فیزیک هسته ای:

برای کشف مطلبی اگر احتیاج به تجزیه و تحلیل موادی باشد که هیچ گونه امکان کنترلی روی آن نیست چه کاری می توان انجام داد؟ مثلاً اگر بخواهیم مقداری خاک کفش مشخص مظنونی یا موی سر یک انسان و یا نفت خام یک کشتی را که مقداری از کالای خود را بطور غیر قانونی در جای دیگر فروخته است تجزیه و تحلیل نمایید، چه کاری می توانیم بکنیم؟ البته می توان از روش شیمیایی استفاده کرد؛ اما روش سریع و مطمئن تری هم وجود دارد. نمونه ای از ماده ای را که نیاز به تجزیه دارد برداشته و آن را با ایزوتوپ رادیواکتیو مخلوط می کنیم، نمونه رادیواکتیو شده را در یک راکتور تحقیقاتی به وسیله نوترون بمباران می کنیم. با جذب نوترون نمونه پایدار شده و اتم های جسم مورد آزمایش نیز رادیواکتیو می شوند و تابش می کنند. مقدار تابش برای هر عنصر متفاوت است. بنابراین اگر ده عنصر مختلف در نمونه داشته باشیم، ده نوع تابش مختلف نیز خواهیم داشت. از روی این تابش ها می توان نوع و میزان عناصر تشکیل دهنده نمونه را مشخص کرد. از این روش می توان برای ردیابی آلودگی هوا و هم چنین آلودگی دریا توسط نفت کش ها استفاده کرد. با آزمایش 40 نوع نفت مختلف که در نقاط مختلف جهان استخراج می شوند دانشمندان به این نتیجه رسیدند که در تمام مواد نفتی هفت نوع عنصر مشترک وجود دارد. اما مقدار آنها در نفتی که در یک نقطه استخراج می شود با نفت نقطه دیگر دنیا متفاوت است.

هنگامی که مواد نفتی در جایی مشاهده می شوند نمونه ای از آن به آزمایشگاه برده شده و در معرض تابش نوترونی قرار می گیرد و به این ترتیب عناصر مختلف آن و مقدار آنها مشخص می شود. و می توان به طور دقیق اعلام کرد که کدام کشتی مسئول آلوده سازی بوده است.

یک روش ساده و سریع، برای تجزیه هوای آلوده نیز وجود دارد. ابتدا وسیله صافی هایی آلودگی هوا گرفته می شود. و سپس به وسیله همان روشی که در بالا توضیح داده شده نوع و مقدار عناصر زیان آور موجود درا آن مشخص می شود. با تهیه نقشه های برای آلودگی هوا مشابه نقشه های تغییرات جوی، می توان پیش گویی هایی در مورد آلودگی هوا انجام داد و اقدامات لازم را در رابطه با پاکیزه نگه داشتن هوا انجام داد.

یکی دیگر از کاربردهای تابش های هسته ای تصویر برداری است. همانطور که می دانید برای تصویر برداری از اجسام تیره ( کدر ) مثل بدن انسان از اشعه ایکس استفاده می شود. حالا اگر از اشعه ای پرانرژی تر از اشعه X استفاده کنیم، قابلیت نفوذ در عمق بیشتری را دارد و به این ترتیب از اجسام ضخیم تر نیز می توان عکس برداری کرد. اشعه گاما خیلی از اشعه X قوی تر است و می تواند در فلزات و اجسام تیره به قطر چند اینچ نفوذ کند و این امکان را برای مهندسین فراهم کند تا داخل ماشین آلات را ببینند.

ردیابی ایزوتوپ رادیواکتیو را تقریباً در تمام مراحل تأسیسات صنعتی پتروشیمی می توان مشاهده نمود. هنگام کشف و استخراج نفت، دانشمندان میله های رادیواکتیو را داخل چاههای آزمایشی فرو برده، سپس میزان انتشار تشعشع رادیواکتیو را در طبقات مختلف اندازه می گیرند زمین شناسان میزان بازتاب اشعه رادیواکتیو را ثبت نموده و یک تصویر واضح و دقیق از طبقات زیرین جهت حفاری بیشتر برای رسیدن به نفت در آن منطقه یا متوقف کردن کار به دست می آورند، در تأسیسات تصفیه و پالایش از ردیابی های ایزوتوپ های رادیواکتیو جهت دنبال کردن مواد پتروشیمی و آماده سازی آنها در قسمتهای مختلف استفاده می شود. در مرحله نهایی محصولات مواد نفتی تصفیه شده جهت تعیین درجه خالص بودن آنها با استفاده از ایزوتوپهای رادیواکتیو آزمایش می شوند در هنگام انتقال مواد نفتی در فاصله های زیاد، چون شرکتهای مختلف نفتی از لوله های نفت مشترک استفاده می کنند ردیابی ایزوتوپی مختلف جهت علامت گذاری ابتدای انتقال هر محموله نفتی به کار برده می شوند.

حال به نظر شما تاسیس نیروگاه های هسته ای در ایران به نفع مردم خواهد بود یا به ضرر آنها؟

............

منابع:

http://ghajargir.persianblog.com / 1.

2.http://bionuclear.mihanblog.com/post-8.ASPx2

3.http://www.knowclub.net/paper/?p=133

http://www.balochacademist.blogfa.com/post-140.aspx

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

اهميت انرژي هسته اي

نويسنده : دکتر احمد قريب

چند شب قبل در يک مصاحبه تلويزيوني موضوع اهميت انرژي هسته اي يکي از سوالا ت مسوول برنامه بود.

از آنجائي که نگارنده طرف مصاحبه بود و از طرف ديگر اين سوال به ذهن بسياري از مردم مي آيد لذا لا زم ديدم از طريق جرايد و البته به اختصار و در حوصله عمومي به آن بپردازم.

انرژي هسته اي از نظر توليد الکتريسيته، اگر به درستي و اصولي به توسعه تکنولوژي و بهره برداري آن پرداخته شود، انرژي نسبتا پاک، فراوان و ارزان با عمر نسبتا درازتر خواهد بود.

گرچه انرژي هاي تجديد پذير مثل باد و آفتاب بسيار تميزتر محسوب مي شوند ولي اولا دسترسي و توسعه آن در همه جا ميسر نيست وهمچنين تا به امروز هزينه واحد توليد الکتريسيته از طريق انرژي هاي تجديد پذير در مقام مقايسه با انرژي هاي فسيلي و حتي هسته اي هنوز خيلي گرانتر است. اميد است تا آينده نه چندان دور تکنولوژي هاي بهره برداري از اين نوع انرژي ها نيز اقتصادي و قابل رقابت با بقيه منابع انرژي شود.

اهميت انرژي هسته اي وقتي بهتر درک مي شود که دريابيم:

اولا انرژي هاي فسيلي بسيار محدود و روبه اتمام هستند.

ثانيا مواد فسيلي در زندگي امروز و فرداي بشر مصارف ديگري دارند که هم به لحاظ ارزش افزوده و هم به لحاظ نوع و کيفيت استفاده، اجتناب از آن غير ممکن است.

ثالثا سوزاندن آن به شکل هاي امروزي، محيط زيست را به شدت مخاطره آميز و نهايتا زندگي سالم را در سرتا سرزمين ناميسر مي گرداند.

رابعا با توضيحي که داده خواهد شد با استفاده از نسل هاي جديد راکتورهاي هسته اي شکاف عمر منابع انرژي هسته اي از مرز حدود 100 سال به هزاران سال خواهد رسيد.

خامسا با پيدايش زيربناهاي تکنولوژيکي، علمي و دانشگاهي و امکان بهره برداري از انرژي هسته اي گداخت تمامي منابع هيدروژن، ليستيم و ... در سرتاسرگيتي بالقوه تبديل به منابع انرژي هسته اي مي شوند.

آنچه که در بالا در مورد انرژي هسته اي گفته شد بخشي از فعاليت هاي آشکار آن است. بخش ديگري از بهره برداري هاي صلح آميز از انرژي هسته اي که ظاهرا مغفول مانده است، صدها نوع کاربردهاي متنوع در زندگي روزمره مردم و چرخش ساز وکار ناشي از آن است که مجموع اين بازدهي و پيشرفت ها حاصلي بيش از استحصال نيرو از اين منابع بزرگ خدادادي دارد.

ح است که سلسله اين تکنولوژي(هسته اي) و ريشه گرفتن آن در کشور و بردن آن به ميان مردم فقط بر مبناي دانش، خرد ورزي، خردمندي، تلا ش مداوم و استراتژي مبتني بر واقعيات جهان داخل و خارج و حفظ منافع ملي ممکن و ميسراست. حصول به تکنولوژي هسته اي به جز تعامل با تمامي دانش پژوهان، دانشگاهيان و استفاده از تجارب کشورهائي که قبلا اين راه را طي کرده اند ميسر نيست.

نابرده رنج گنج ميسر نمي شود

مزد آن گرفت جان برادر که کار کرد

اين اهميت براساس آمار وارقام به طور مختصر به شرح زير است:

براساس گزارش هاي رسمي آژانس بين المللي انرژي اتمي به استناد منابع تورم، ذخيره محاسبه شدن قطعي جهاني اورانيم با قيمت کمتر از 80 دلا ر براي هر کيلو حداقل ده ميليون تن است.

چنانچه در نظر گيريم هر راکتور يک هزار مگاواتي 50 سال عمر کند و هرسال 200 تن اورانيم مصرف کند حداقل براي مصرف يک هزار راکتور حرارتي براي مدت فوق ذخيره موجود است. چنانچه ذخاير جديد وانواع ديگر به آن اضافه شود، اين زمان تا 2 يا 3 برابر نهايتا افزايش خواهد يافت. ولي چنانچه راکتورهاي نسل سوم وچهارم از نوع سريع وزاينده مورد استفاده قرار گيرند، عمر اين منابع راديواکتيو تا 200 برابر يا عملا تا چند هزار سال (با ظرفيت بهره برداري سالا نه 400 گيگاوات الکتريسيته) افزايش خواهد يافت.

اکنون متجاوز از يک صد کشور به طريقي در توليد و خدمات منابع انرژي هسته اي، ساخت، طراحي و فراهم سازي تکنولوژي هاي هسته اي و همچنين بهره برداري از نيروگاه هاي هسته اي و خيلي از محصولا ت و مصارف اين انرژي به طور تجاري و سودآور مشغول کارند. در حال حاضر 435 نيروگاه هسته اي قدرت با ظرفيت 370 گيگاوات برق برابر با حدود 16 درصد کل برق توليدي پهنه جهاني در 31 کشور مشغول فعاليت هستند. طراحي، ساخت، بهره برداري از راکتورهاي بزرگ قدرت و 12000 سال تجربه کارگرداني اين راکتورها سرمايه بزرگ محسوب مي شود.

امروزه سوخت اين نيروگاه ها از حدود 50 معدن، 70 واحد توليد کيک زرد و بيش از 250 واحد تبديل، غني سازي، ساخت سوخت و بسياري از خدمات مرتبط به استفاده از اين سوخت ها در ده ها کشور بزرگ و کوچک تامين مي گردد. در سال هاي اخير برخي از راه هاي تامين سوخت غيرمتعارف نيز به آمار فوق اضافه شده است.

بهره برداري از 700 راکتور تحقيقاتي، تعداد بيشماري از انواع شتاب دهنده هاي کوچک تا غول پيکر، هزاران سيستم پرتو فرآوري، ده ها هزار دستگاه هاي تصويربرداري هسته اي، صدها هزار وسائل پزشکي هسته اي، کاربردهاي کشاورزي، صنعتي، بهداشتي، بهبود مواد، بهبود نژاد دام ها، کاهش آفات زراعتي، باغي، دامي و... همه و همه از جمله بخش هايي از نيمه بدنه غيرپنهان تکنولوژي هسته اي هستند. حجم معادلا ت مربوط به ساخت نيروگاه ها و فعاليت تامين سوخت آنها هر يک سالا نه از چندين ده ميليارد دلا ر تجاوز مي کند. حجم معادلا ت مربوط به استفاده هاي مستقيم مردمي به غير از توليد برق در هر يک از کشورهاي پيشرفته حدود يکصد ميليارد دلا ر در سال بالغ مي شود.

براي روشن شدن بيشتر اهميت انرژي هسته اي، در نظر گيريم که يک نيروگاه هزار مگاواتي براي توليد نيرو و انرژي چنانچه از نوع زغالي باشد 2/5 ميليون تن زغال سنگ يا 1/6 ميليون تن نفت (ده ميليون بشکه) يا 1/5 ميليون متر مکعب گاز يا 200-150 تن اورانيوم طبيعي (25 تن اورانيوم غني شده 3 درصد) يا چنانچه نيروگاه از نوع انرژي هسته اي گداخته باشد سالا نه به 150 کيلوگرم روتريم و 400 کيلوگرم ليتيم نيازمند است. با يک حساب سرانگشتي اگر قيمت نفت را 50 دلا ر براي هر بشکه در نظر گيريم قيمت انرژي هسته اي که اکنون سالا نه در جهان توليد مي شود برابر خواهد بود با:

انرژي جايگزين هسته اي معادل ميليون بشکه نفت در سال 3700=MB 10 *GWe 370

قيمت انرژي جايگزين هسته اي به جاي نفت بر حسب ميليون دلا ر در سال 185000=50*3700

فراموش نشود که اکنون کشورهايي هستند که در اکثر يا تمامي زمينه ها، علوم و صنايع هسته اي خود را توسعه داده و هم اين که استقلا ل خود را به طور نسبي حفظ کرده اند. مسلما با سياست هاي مدبرانه مي شود اين هدف را حاصل کرد.

http://www.mardomsalari.com/Template1/News.aspx?NID=21315

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

مزاياي انرژي هسته اي

نويسنده: برنارد كوهن

انرژي هسته اي جايگزيني بي خطر، پاك و ارزان براي توليد برق ارايه مي كند و نبايد اجازه داد اطلاع رساني غلط و تاكتيك هاي ايجاد رعب و وحشت در مردم بر بكارگيري صحيح از اين انرژي تأثير منفي بگذارد. پايگاه اينترنتي دانشگاه پيتزبورگ در مقاله اي به قلم برنارد كوهن، محقق و استاد دانشگاه با بيان اين مطلب به بررسي مزيت هاي انرژي هسته اي پرداخته و مي نويسد.

يكي از مزيت هاي مهم سوخت هسته اي اين است كه اين سوخت مانع بروز انواع متعدد مشكلات زيست محيطي مي شود كه بر اثر سوخت هاي فسيلي (زغال سنگ) نفت و گاز ايجاد مي شود.

از مهمترين مشكلات ناشي از سوخت هاي فسيلي كه بيشترين توجه را به خود جلب كرده است گرم شدن زمين و تغيير آب و هوا و همچنين بارش باران هاي اسيدي است كه آثار مخربي بر جنگل ها و ابزيان برجا گذاشته است.

اين نويسنده مي افزايد: آلودگي هايي كه هر سال هزاران نفر را به گام مرگ فرو مي برد پيامدهاي منفي ناشي از حفاري هاي گسترده زغال سنگ و نشت نفت در آب هاي جهان است.

كوهن يادآور مي شود كه گرم شدن زمين موضوع كنفرانس هاي بين المللي مختلفي بوده است كه همگي به لزوم كاهش انتشار دي اكسيد كربن تأكيد كرده اند.

سوزاندن سوخت هاي فسيلي موجب توليد حجم زيادي دي اكسيد كربن مي شود كه همين امر موجب افزايش دماي زمين مي شود.

برآوردها از ميزان افزايش دماي زمين و پيامدهاي آن متفاوت است اما نهايتاً اهميت آثار آن را نمي توان از نظر دور داشت.

اين مقاله مي افزايد: از آنجائي كه كشاورزي نيز به تغييرات آب و هوايي بسيار حساس است اين امر موجب تغيير نوع محصولات قابل كشت در نواحي مختلف مي شود.

تغييرات آب و هوايي مشكلاتي را هم در عادات دام نظير عادات توليد مثلي پديد مي آورد.

در نهايت آب شدن يخ هاي قطبي موجب بالا آمدن سطح آب دريا و افزايش جاري شدن سيل مي شود و همچنين موجبات نفوذ آب شور به منابع آب شهري و آلودگي آب هاي زير زميني را فراهم مي كند.

تغيير الگوهاي طوفان، بارش باران و وزش باد از ديگر پيامدهاي مهم تغيير آب و هواي زمين به شمار مي رود.

سوزاندن سوخت هاي فسيلي موجب توليد حجم انبوهي دي اكسيد سولفورو اكسيد نيتروژن مي شود. اين گازها در تركيب با رطوبت موجود در هوا، اسيدهايي را به وجود مي آورند كه همراه باران بر زمين فرو مي ريزد.

آثار اين باران هاي اسيدي، پيچيده و نتيجه گيري درباره آنها بحث انگيز است اما شواهد محكمي وجود دارد كه در برخي مناطق باران هاي اسيدي درياچه ها را براي ماهي ها غير قابل زندگي ساخته و به جنگل ها به شدت آسيب زده است.

مشكلات ناشي از باران هاي اسيدي مسايلي را نيز در عرصه سياسي به وجود آورده است.

مثلاً فعاليت نيروگاه هاي برق ايالات مركزي آمريكا كه مجهز به زغال سنگ هستند موجب بارش باران هاي اسيدي در شرق كانادا شده است. اين موضوع اكنون يكي از عمده علل مشكلات اخير در روابط كانادا و آمريكا به شمار مي رود.

مشابه اين وضع در اروپا نيز وجود دارد. آلاينده هاي ناشي از سوخت زغال سنگ انگليس در حال از بين بردن درياچه ها و جنگل هاي آلمان و كشورهاي اسكانديناوي است.

برناردكوهن مي نويسد: وضع نامناسب سلامت بشر امروز بهايي است كه در استفاده از سوخت هاي فسيلي مي پردازيم.

مطالعات گسترده اي براي محدود كردن آثار زيانبار آلودگي هوا بر انسان صورت گرفته است اما توفيق براي دستيابي به اين هدف بسيار اندك بوده است.

اين مشكل با درك اين واقعيت پيچيده مي شود كه اين آثار زيانبار به تدريج طي سال ها يا دهه ها ايجاد مي شود.

آلودگي هوا طي سال ها سيستم ايمني بدن و توانايي را در مقابله با بيماري هاي مختلف ضعيف مي كند.

تغيير دادن برنامه هاي فعلي و استفاده از انرژي هسته اي به جاي سوخت هاي فسيلي مي تواند از اين عوارض نامطلوب جلوگيري كند.

زيان هاي ناشي از غيبت نيروي كار يا كاهش توانمندي آن بر اثر بيماري هاي مختلف حاصل از آلودگي هوا نيز مسائلي هستند كه مي تواند بطور غيرمستقيم بر اقتصاد يك كشور اثر بگذارد.

كوهن سپس تحت عنوان «انرژي هسته اي جايگزين ايمن و پاك» در اين مقاله مي نويسد:

جامعه هسته اي آمريكا در تحقيقاتي فوايد انرژي هسته اي را اينگونه بررسي مي كند كه جمعيت زمين رو به افزايش است بنابراين نياز به برق نيز افزايش خواهد يافت. رايانه (تلويزيون) مايكوويو و وسايل برقي بسياري، امروزه به عنوان وسايل ضروري زندگي شناخته مي شوند.

همه روش هاي توليد برق معايبي دارند. با گرم شدن زمين بايد به دنبال راه هايي براي كاهش استفاده از سوخت هاي فسيلي باشيم چرا كه راه هاي مختلفي براي توليد برق بدون انتشار آلاينده ها وجود دارد كه معقول ترين روش در حال حاضر انرژي هسته اي است.

فقط در آمريكا هر سال 30 هزار نفر بر اثر آلاينده هاي حاصل از سوخت هاي فسيلي جان مي بازند.

از مهمترين مزيت هاي سوخت هسته اي اين است كه سوخت هسته اي را مي توان بازفراوري كرد و زباله هاي هسته اي را مي شود با درنظرگرفتن تدابير امنيتي دفن كرد.

كوهن مي نويسد: برخي كارشناسان توسعه بهره گيري از انرژي خورشيدي را پيشنهاد مي كنند. مشكل عمده در اين روش اتكاي آن به هواست. خورشيد هميشه و در زماني كه نياز به انرژي بسيار بالاست، نمي درخشد. مشكل ديگر اين است كه سلول هاي فوتو ولتانيك نمي توانند به جريان مستقيم برق تبديل شوند. برخي ديگر احداث بيشتر نيروگاه هاي برق متكي به سوخت زغال سنگ را پيشنهاد كرده اند.

منابع زغال سنگ تا 400 سال ديگر كافي است اما سوخت زغال سنگ موجب انتشار گازهاي سمي سولفور و اكسيد نيتروژن مي شود.

در اين بين انرژي هسته اي تنها راه باقي مانده و روشي است كه برآورد مي شود در آينده در دسترس خواهد بود.

اين امر كشورها را از اتكا به منابع انرژي خارجي بي نياز مي كند. به هر حال همه روش هاي توليد انرژي موافقان و مخالفاني دارد. در اين بين بايد تصميمي صحيح براي تأمين نياز آيندگان به انرژي اتخاد شود. كشورهاي مختلف جهان اكنون به روش هاي گوناگوني نياز انرژي خود را تأمين مي كنند.

آمريكا براي توليد هفتاددرصد برق خود از سوخت هاي فسيلي و عمدتاً زغال سنگ و گاز طبيعي استفاده مي كند.

انرژي هسته اي فقط 19 درصد و سدهاي هيدروالكتريكي يازده درصد ديگر اين نياز را برآورده مي كنند. برخلاف آمريكا كشورهاي ديگر به خوبي مزاياي انرژي هسته اي را درك كرده اند.

فرانسه از انرژي هسته اي براي توليد 77 درصد برق خود استفاده مي كند. 35 نيروگاه برق هسته اي اكنون در سراسر دنيا در حال ساخت است كه بيست و چهار مورد آن در آسيا است.

در همين حال از چهارصدو چهل و دو نيروگاه برق هسته اي كه در 32 كشور جهان فعال است چرنوبيل تنها حادثه اي است كه در سابقه استفاده از انرژي هسته اي ثبت شده است.

انرژي هسته اي هيچ گاز يا فلز سمي بر محيط زيست نمي افزايد و برخلاف سدهاي هيدروالكتريكي اكوسيستم منطقه را تغيير نمي دهد.

يك واحد وزني پوند از اورانيوم بيست هزار يا بيشتر از يك واحد وزني از زغال سنگ انرژي توليد مي كند.

در انگليس هم اكنون 16 نيروگاه برق هسته اي فعال است كه يك چهارم برق موردنياز اين كشور را تأمين مي كند.

كوهن درباره استفاده هاي فعلي و موردنظر از نيروگاه هاي برق هسته اي در اين مقاله مي نويسد: در سال 2005 بالغ بر 441 تأسيسات هسته اي تجاري در سراسر جهان وجود داشت كه ظرفيت كلي توليد برق آنها حدود 368 گيگاوات بود.

80 درصد راكتورها و تأسيسات توليد انرژي هسته اي در جهان بيش از پانزده سال عمر دارند.

آرژانتين، برزيل، كانادا، چين، فنلاند، هند، ايران، ژاپن، كره شمالي، پاكستان، روماني، روسيه، كره جنوبي، تايوان، اوكراين و آمريكا كشورهايي هستند كه اخيراً ساخت نيروگاهي جديد را برنامه ريزي كرده يا به پايان رسانده اند.

بلغارستان، جمهوري چك، مصر، فرانسه، اندونزي، اسرائيل، اسلواكي، آفريقاي جنوبي، تركيه، انگليس و ويتنام نيز در حال بررسي ساخت نيروگاه جديد هستند.

برگرفته از: واحد مركزي خبر

http://www.magiran.com/npview.asp?ID=1012268

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

ارزيابي هزينه و فايده انرژی هسته ای

مصاحبه ای راديو آلمان با بنده انجام داد که در آن بحث اجمالی هزينه ها و دشواری های انرژی هسته ای برای کشورمان را شرح مختصری داده ام. خوانندگان را به مطالعه آن توصيه می کنم. طبق معمول صحبتهای خبرنگار با حروف سياه درج شده اند.

تبليغات هستهاى بخش بزرگى از مطبوعات جمهورى اسلامى را بخود اختصاص داده. اين تصوير داده میشود كه گويا انرژى هستهاى حلال مشكلات است و با دسترسى به آن همه نيازهاى مردم ايران و براى قرنهاى آتى برآورده خواهد شد. از ذوق و شوق مسئولان برسر"غنى سازى اورانيوم در آشپزخانه دانشمندان جوان" كه بگذريم و از "حسادت غربىها" به اين همه كمال، آيا انرژى هستهاى آنطور كه گفته میشود ارزان و لايزال است؟ آيا هزينهاى كه براى آن شده و میشود را نمیتوان به اشكال مفيدترى براى توليد سوخت سرمايهگذارى كرد؟ گفتگويى با دكتر احمد شيرزاد، فيزيكدان، نماينده سابق مجلس و عضو شوراى مركزى جبهه مشاركت.

مصاحبه: مريم انصاری

آقاى شيرزاد ما تا بحال گفتگوهاى متعددى با شما و دوستانتان بر سر هزينههاى سياسى پافشارى دولت بر برنامه هستهاى داشتهايم اما امروز میخواهيم از جنبه ديگرى پاى صحبت شما بنشينيم شما آقاى احمدى نژاد را دعوت به يك مناظره تلويزيونى كردهايد تا با او بر سر ارزيابى هزينه و فايده انرژى هستهای بحث كنيد چراكه ايشان معتقد هستند فناورى هستهای حتى به قيمت تعطيل شدن بقيه كارهاى كشور میارزد. ز يكى از محورىترين تبليغات بر سر فوايد انرژی هستهای شروع كنيم و آنهم برق ارزان است، براستى اين برق چقدر ارزان تمام میشود و استدلال مسئولان تا چه اندازه علمى و اقتصادى است؟

احمد شيرزاد: تا بحال هميشه بحث فناورى هستهای در ايران به عنوان يك بحث ارزشى و ايدئولوژيك حتى تلقى میشد، كه به عنوان يكى از مقدسات، نمیشد راجع به آن صحبت كرد ولى اخيرا كه آقاى احمدى نژاد آمده ادعا كرده كه اين براى ما خيلى به صرفه هست و فايده دارد، خوب میشود وارد اين بحث شد و روى كم و زيادش گفتگو كرد.

بهره بردارى از انرژى هستهای براى اولين بار نيست كه در ايران شروع شده. در كشورهاى ديگر هم سابقه دارد. معمولا به صرفه بودن يا نبودن اين انرژى تابع متغيرهاى مختلفى است كه بنا به كشور فرق میكند. اينكه يك كشور دسترسى به منابع نفت وگاز دارد يا نه میتواند مهم باشد. اين كه يك كشور دسترسى به منابع طبيعى اورانيوم دارد يا نه میتواند بسيار موثر باشد. اينكه يك كشور به فناورى ساخت نيروگاهها مسلط هست بطوريكه بتواند در كوتاه مدت يك نيروگاهى را بسازد باز اينها میتواند فاكتورهاى بسيار موثر باشد. در مجموع هر وقت كه قيمت نفت در جهان يك مقدار بالاتر میرود، طرفداران انرژى هستهای بيشتر جان میگيرند و استدلال میكنند كه استفاده از اين انرژى به صرف است. اما نكته مهم اين است كه در سرتاسر دنيا كه بگرديم بيش از ۱۶ درصد برق توليد شده در جهان از انرژى هستهای تامين نمیشود و بعيد است كه حتى اگر نفت خيلى هم گران شود، اين درصد را بشود خيلى بالا برد. بنا براين بالقوه انرژى هستهای نمیتواند يك جايگزين هميشگى برای نفت و گاز يا ساير منابع انرژى باشد.

با توجه به صحبتهايى كه كرديد اين ادعا كه انرژى هستهای ارزان است تا چه اندازه منطقى است، آقاى شيرزاد؟

احمد شيرزاد: اينكه ادعا میشود اين انرژى ارزان قيمت است، چنين نيست. اين انرژى هم براى خودش هزينههايى را دارد. هزينه ساخت يك نيروگاه هستهای حدودا دو تا دونيم برابر نيروگاه فسيلى است. اين انرژى براى كشورى است كه امكان دسترسى به امكانات هم داشته باشد، متخصصين در اختيارش باشند، مثل وضعيت ايران در معرض تحريم در اين زمينه نباشد. مجبور نباشد تنها با يك پيمانكار، به عنوان مثال كشور روسيه قرارداد ببندد. با همه اين اوصاف بازهم هزينه ساخت نيروگاه هستهای بسيار گران تمام میشود.

اما فراتر از اين مسئلهای كه هست اين كه خيلى از كشورهايى كه بخصوص دسترسى به نفت و گاز ندارند میآيند نيروگاه هستهای میسازند مثل چين يا كره كه برنامهشان است. اما اگر كه نخواهند فراتر از حد معينى برق هستهای توليد كنند، توليد سوخت براى آنها به صرفه نيست. نكته مهمى كه براى ايران هست اين است كه هرچند نيروگاه بوشهر بسيار پرهزينه بوده براى ايرانىها، اما آن چيزى كه الان هزينه بسيار مضاعفى دارد تحميل میكند، مسئله توليد سوخت هست. توليد سوخت اصولا برای اين مقدار برقى كه ايران میخواهد توليد كند به صرف نيست. اين يك نرم متعارف هست در بحث فناورى هستهای كه اگر كشورى میخواهد توليد سوخت كند حداقل بايستى بالاى ده هزار مگاوات توليد برق هستهای داشته باشد. درحال حاضر در ايران تنها يك نيروگاه هزار مگاواتى هستهای بعد از حدود چهل سال چالش و بالا و پايين رفتن در دست ساخت هست و قطعا برای يك نيروگاه هزارمگاواتى چنين چيزى به صرف نيست. هرچند دربرنامهها تا بيست هزار مگاوات برق هم گفته میشود. ولى بين آن چيزى كه درعمل امكان پذيراست (۱۰۰۰ مگاوات) تا آن چيزى كه گفته میشود يعنى ۲۰ هزار مگاوات فاصله بسيار، بسيار زيادى هست و حداقل بايستى يك كشورى ۶۵ هزار مگاوات نيروگاه نصب شدهی هستهای داشته باشد تا عقلانى باشد كه دنبال توليد سوخت برود.

حتى اگر آنچه وعده داده میشود يعنى توليد ۲۰ هزار مگاوات هم زمانى عملى باشد، آيا ايران كلا داراى ذخاير غنى اورانيوم هست كه دست به چنين سرمايه گذارى بزند؟

احمد شيرزاد: ايران فاقد ذخاير كافى اورانيوم است. يعنى چيزى حدود ۱۴۰۰- ۱۰۰۰ تن ذخاير اورانيوم برايش پيش بينى میشود كه هنوز هم چيزى از آنها استخراج نشده. اين اورانيوم درعمق بسيار زياد زمين هست، برای ما بسيار گران تمام میشود، عيارش سنگ معدن اورانيوم پايين است و درمجموع فناورى كافى براى اينكه اين را بتوانيم استحصال بكنيم هم نداريم بنابراين آنچه كه آقاى احمدى نژاد ادعا میكنند كه اين از نان شب براى ما واجب تر است و میارزد كه بخاطرش همه كارهاى ديگر را تعطيل كنيم به نظر من فاقد توجيه فنى و مهندسى است.

هزينهای كه تا امروز برای انرژى هستهای در ايران شده چقدر است؟

احمد شيرزاد: متاسفانه تمام هزينهها روشن نيست. بخشى از هزينهها قبل از انقلاب صورت گرفته كه طبيعتا مسئولين فعلى در آن نقشى نداشتهاند. بعد از انقلاب برای نيروگاه بوشهر هزينههاى زيادی شد بخصوص با توجه به اينكه طراحى اوليه آلمانىها را میخواستند تغيير بدهند. وقتى روسها آمدند به عنوان تنها پيمانكارى كه حاضر شد اين كار را قبول كند متاسفانه دست ايران براى اينكه بتواند دريك رقابت اقتصادى از پيمانكارهاى مختلف استفاده كند باز نبوده به همين دليل بارها اين قرارداد به تعويق افتاده. روسها مبالغ زيادى از ايران گرفتهاند تا بحال بالاى دو سه ميليارد دلار در اين قسمت هزينه شده البته متاسفانه همه هزينهها هم شفاف نيست. و در بودجههاى ساليانه هم خيلى انعكاس نداشته. اما ساخت و سازهايى كه شده كه عموما هم خارج از روال نظارتى معمول پروژهها بوده اينها بسيار، بسيار عظيم است. همين چند هفته پيش آقاى آقازاده در ديدارش با سينماگران كه از آنها درخواست میكرد افتخارات هستهای را به تصوير بكشند، ايشان ادعا میكرد كه همين الان در بخش هستهای روزى ده ميليارد تومان سرمايه گذارى میشود كه رقم نسبتا بالايى است. درهرحال اگر بخواهد يك ارزيابى خيلى دقيق صورت بگيرد من فكر میكنم تا بحال به لحاظ اقتصادى ما بالاى چهار پنج ميليارد دلار در اين بخش هزينه كرديم، اگر خسارتهاى سياسى را هم بگذاريم كنار اين هزينه قابل قياس با خريد يك نيروگاه هزار مگاواتى كه درحدود چهارصد ميليون دلار است يعنى حدود يك دهم آن مبلغ اصلا قابل قياس نيست.

آيا نمیشد اين پول را در استفاده از انواع ديگر انرژىهاى جايگزين كه ايران اتفاقا امكانات خوبى هم در اين زمينه دارد سرمايه گذارى كرد؟

احمد شيرزاد: قطعا، ما با هزينهای كه تا بحال براى توليد سوخت بخصوص و نيروگاه بوشهر كرديم اگر فقط میخواستيم مسئله توليد برق را نگاه كنيم میتوانستيم حدودا ده برابر اين مقدار برق توليد كنيم. ما برای ساخت هزار مگاوات برق هستهای مبلغى را هزينه كرديم كه با آن میتوانستيم نزديك ده هزار مگاوات برق از منابع فسيلى بدست آوريم. يا حتى ما منابع بسيار خوب برق آبى داريم در كشور كه اين منابع ظرفيت حدود دوازده سيزده هزار مگاوات برق را دارد. فقط دو رودخانه كارون و كرخه ما میتواند درصورت سرمايه گذارى خوب اين كار را انجام دهد و اين واقعا يك منبع انرژى تجديد پذير هست هرسال براثر بارندگی ما اين مبنع انرژى را داريم.

سوال آخرم از شما، آيا انرژى هستهای خود يك خطر هستهای به شمار نمیآيد. برخى كشورهاى پيشرفته درصدد تعطيل نيروگاههاى هستهای هستند زيرا زباله هستهای مشكلى است كه هنوز راه حلى براى آن پيدا نشده؟

احمد شيرزاد: ببينيد انرژى هستهای حتى براى كشورهايى كه تكنولوژىاش را دارند، حتى كشورهاى كه فاقد منابع نفت و گاز هستند و كشورهايى كه فكرهاى مناسبى هم براى پس ماندههاى هستهای كردهاند، بازهم در آن كشورها محل چالش هست. به عنوان مثال در ايتاليا طى رفراندمی تصميم گرفتهاند كه اصولا استفاده نكنند از اين انرژى، در آلمان هم بحثهاى زيادى بوده و مجموعا اين يك معضل بشرى است. طرفداران محيط زيست در اغلب كشورهاى پيشرفته مخالف استفاده از اين منبع هستند و همان منابع فسيلى را با تمام آلودگىهايش ترجيح میدهند به منبع انرژى هستهاى. دليل عمده آنها اين است كه پسماند هستهای حاوى مواد راديو اكتيو است كه طول عمر نسبتا زيادى دارد درعين حال شدت تابش هستهای آنها خيلى زياد هست و اينها اصولا كاريش نمیشود كرد. اگر اينها بدست بشر توليد شد دهها هزارسال طول میكشد تا به مرور تجزيه شوند. اينهارا در اقيانوسها دفن میكنند، منشاء آلودگى هستند. در زير زمين دفن میكنند، منشاء آلودگى هستند. پيش بينى میشود كه براثر زلزله يا حوادث طبيعى ممكن است اينها در سطح زمين رها بشوند. صحبتهايى میشود كه اينها را به فضا بفرستند، همه اينها واقعا چالش بشرى است. يعنى استفاده از انرژى هستهای در كشورهاى پيشرفته هم محل بحث هست با آن همه امكانات و سرمايه گذارىهايى كه میشود روى مسئله ايمنى اش كرد.

البته در ايران گفته میشود كه ما زبالهها را پس میفرستيم به كشورهاى ديگر، اما اين درصورتى است كه ما سوخت را از آن كشورها تهيه كرده باشيم و طبيعتا اين مشكل آن كشور خواهد بود ولى اگر چنانچه ما خودمان برفرض بتوانيم خودمان اين سوخت را تهيه كنيم طبيعى است كه پسماند آن سوخت هم روی دست خودمان میماند و كسى اين را از ما تحويل نخواهد گرفت.

بهرحال آن چيزی كه مهم است اين است كه هرچند جامعه ما در معرض تبليغات بسيار شديد قرار گرفته از جهت مفيد بودن انرژى هستهای ولى اين طور نيست كه همه دنيا پذيرفته باشند كه انرژى هستهای يك انرژى تميز، لايزال و بىضرر هست و همه هم روى آن توافق كرده باشند، فقط بخواهند اين را از ايران دريغ كنند. اميدوار هستم كه سطح آگاهىها در كشور ما و نگرش علمى به مسايل در مردم طورى جا بيافتد كه در تصميم گيرها بتوانند بهتر عمل كنند.

http://shirzad.ir/2007/03/post_72.html

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

انرژی هسته ای گزینه ای مناسب برای تامین انرژی جهان

بحت انرژی و چگونگی تامین آن یکی از مباحت مهم و حیاتی در جهان امروز است.

بحت انرژی و چگونگی تامین آن یکی از مباحت مهم و حیاتی در جهان امروز است. می توان گفت برای همه کشورها چگونگی تامین انرژی یکی از نگرانیهای عمده است. حتی آن دسته از کشورهایی که دارای ذخایر عظیم نفت و گاز هستند نیز نگران تامین انرژی خود در دهه های آینده هستند چراکه سوختهای فسیلی طی چند دهه آینده پایان خواهد یافت در اینجا این سوال اساسی برای همه کشورهای جهان مطرح است که چه نوع انرژی می تواند جایگزین سوختهای فسیلی مثل نفت، گاز و ذغال سنگ بشود.

● جایگاه انرژی هسته ای در تامین انرژی کشورهای جهان

انرژی هسته ای به عنوان یکی از انرژیهای پاک از چهار دهه قبل مورد توجه کشورهای پیشرفته صنعتی قرار گرفته است درحال حاضر ۴۴۲ نیروگاه هسته ای در ۳۰ کشور فعال هستند آمریکا با ۱۰۴ نیروگاه هسته ای بیشترین نیروگاه هسته ای فعال را در جهان دارد فرانسه نزدیک به هشتاد درصد انرژی برق خود را از نیروگاههای هسته ای تامین می کند. آلمان نیز در جایگاه سوم جهان در تامین انرژی برق خود ازطریق نیروگاههای هسته ای قرار دارد با وجود افزایش جایگاه انرژی هسته ای در تامین انرژی برق، حرکتهایی ازسوی کشورهای عضو باشگاه هسته ای جهان مشاهده می شود که هدف آن، درانحصار گرفتن بهره مندی از تکنولوژی هسته ای است. بهانه این کشورها، مخاطره آمیز بودن گسترش این تکنولوژی برای امنیت جهان است و همچنین استفاده ای که می توان از این فناوری در ساخت سلاحهای هسته ای کرد.

● چرا باید از انرژی هسته ای استفاده کرد

نگاهی به فرآیند افزایش مصرف انرژی در جهان نشان می دهد که در آینده کشورها نمی توانند برای تامین انرژی خود تنها به سوختهای فسیلی اتکا کنند لذا از هم اکنون باید در اندیشه تامین انرژی خود از راههای دیگر باشند.

کشورهای پیشرفته صنعتی بعد از بحران نفتی در سال ۱۹۷۳به انرژیهایی غیر از سوختهای فسیلی توجه کردند اما تعداد محدودی از کشورهای درحال توسعه در ابتدای راه استفاده از تکنولوژی هسته ای برای تامین انرژی برق هستند.

درمورد فواید اقتصادی و توجیه پذیر بودن استفاده از انرژی هسته ای، استدلالهای متفاوتی وجود دارد؛ مخالفین استفاده از تکنولوژی هسته ای به چند دلیل استناد می کنند یک استدلال آنها، اشاره به حادثه چرنوبیل در سال ۱۹۸۶ در اتحاد جماهیر شوروی سابق است انفجار این نیروگاه هسته ای ابری رادیو اکتیو به آسمان اروپا فرستاد که اثرات آن هنوز بر برخی موجودات و گونه های گیاهی مناطقی از اروپا به چشم می خورد.

استدلال دوم آنها، خطر حمله به نیروگاههای هسته ای است که می تواند تبعات گسترده ای به دنبال داشته باشد.

اما طرفداران استفاده صلح آمیز از تکنولوژی هسته ای معتقدند مزایای استفاده از انرژی هسته ای، بیش از معایب آن است ضمن آنکه با افزایش تصاعدی مصرف انرژی در جهان، تنها این انرژی هسته ای است که تاحدودی می تواند جایگزین سوختهای موجود بشود.

یکی از مزایای استفاده از انرژی هسته ای این است که از فرآیند تولید تا مصرف، هیچ گاز گلخانه ای تولید نمی کند در زنجیره کامل انرژی هسته ای از برداشت اورانیوم تا تولید زباله های هسته ای، در هرکیلو وات ساعت، فقط ۲ تا ۶ گرم کربن تولید می شود این مقدار به اندازه کربنی است که انرژی باد یا خورشید تولید می کند اگر ۴۴۲ نیروگاه هسته ای سراسر دنیا تعطیل شود و از سوختهای فسیلی مثل نفت و یا گاز استفاده شود، سالانه ۶۰۰ میلیون تن کربن به جو زمین وارد می شود این دو برابر مقداری است که طبق پیش بینی ها قرار است طبق پروتکل کیوتو تا سال ۲۰۱۲ جلوی تولید آن گرفته شود غالب کشورهایی که پیمان کیوتو را تصویب کرده اند، برای کاهش تولید گازهای گلخانه ای، برخی سیاستهای تشویقی را درپیش گرفته اند درحال حاضر اروپا یک مصرف کننده اصلی برق هسته ای در جهان بشمار می رود. متخصصان هسته ای معتقدند که استفاده از انرژی هسته ای در اروپا سبب شده است تا از تولید ۷ درصد گازهای گلخانه ای در این قاره جلوگیری شود.

از ویژگیهای دیگر انرژی هسته ای، ثبات در قیمت تمام شده آن است این ویژگی زمانی اهمیت بیشتری یافته است که قیمت نفت و گاز درحال افزایش است. با توجه به کاهش ذخایر نفت و گاز جهان و افزایش مصرف انرژی، عصر انرژی ارزان پایان یافته است بنابراین اگر کشورهای درحال توسعه جهان بخواهند به یک رشد اقتصادی باثبات دست پیدا کنند، نیازمند تامین انرژی از منابع غیر فسیلی هستند انرژی هسته ای این ویژگی را دارد هرچند هزینه ساخت یک نیروگاه هسته ای بسیار بالا است به عنوان مثال براساس برآوردهای آژانس بین المللی انرژی هسته ای هزینه ساخت یک نیروگاه هسته ای هزار مگاواتی ۵/۱ تا۵/۲ میلیارد دلار است. اما هزینه سوخت هسته ای چنین نیروگاهی بسیار ارزانتر از نیروگاه مشابهی با سوخت فسیلی است سوخت هسته ای مورد نیاز یک نیروگاه هسته ای هزار مگاواتی حدودا ۳۰ تن اورانیوم غنی شده درسال است که هزینه آن در شرایط مناسب ۱۰ میلیون دلار و در بدترین شرایط ۲۵ میلیون دلار است اگر قیمت نفت را بشکه ای ۵۰ دلار درنظر بگیریم، هزینه سوخت مورد نیاز یک نیروگاه هسته ای پنج درصد هزینه سوخت یک نیروگاه با سوخت نفت می باشد یعنی در بلند مدت، هزینه بالای احدات یک نیروگاه هسته ای، در ازای برق ارزانی که تولید می کند، جبران می شود.

● تبعیض های هسته ای در جهان

تبعیض هسته ای یکی از این بی عدالتیها درزمینه دانش و فناوری است دولتهای غربی می کوشند کشورهای درحال توسعه را از پیشرفت علمی و فناوری باز دارند تا آنان همچنان به غرب وابسته باقی بمانند.

با وجود مزایای عمده فناوری هسته ای برای رفاه بشر، دولتهای عمده دارای این فناوری، آن را در انحصار خود می دانند بهانه اصلی آنها در این مورد، امکان ساخت بمب هسته ای ازطریق دستیابی به فناوری هسته ای است اگر چنین فرضی صحیح باشد، پس همه کشورهای جهان نیز نباید برای بدست آوردن چنین فناوری و گسترش آن تلاش کنند البته دراین میان کشورهایی هستند که کارنامه سیاهی درزمینه هسته ای دارند آمریکا، تنها کشوری است که از بمب اتمی استفاده کرده است دو بمب اتمی که آمریکا علیه ژاپن بکار برد صدها هزار انسان بی گناه را کشت و مجروح کرد و آثار مخرب آن هنوز باقی است به علاوه کشورهای غربی دارنده سلاح هسته ای به ویژه آمریکا، خطر بزرگی برای صلح جهان به شمار می روند و هر زمان ممکن است بطور اتفاقی یا براساس سیاستهای جنگ طلبانه خود، فاجعه ای بزرگتر از بمباران اتمی هیروشیما و ناکازاکی برای جامعه بشری به بار آورند.

به این ترتیب بدون تردید آمریکا از دانش هسته ای سوء استفاده می کند و از آن به عنوان وسیله ای برای نابودی کشورها و کشتار انسانها بهره می گیرد این دولت با داشتن چنین پرونده سیاهی درزمینه سلاح هسته ای، نمی تواند دیکر گشورها را از دستیابی به فناوری صلح آمیز هسته ای منع کند.

علاوه براین، عملکرد دولتهای دارنده سلاح هسته ای درمورد دیگر کشورها نیز تبعیض آمیز است آنها اقدام کشورهایی چون ایران را که صادقانه و تحت نظارت آژانس بین المللی انرژی اتمی در پی استفاده علمی و صلح آمیز از این انرژی است، نادرست می دانند و شدیدا به دنبال جلوگیری از آن هستند اما برخی کشورها که سیاستهایشان همسو با سیاستهای اروپا و آمریکا است، براحتی و بدون هیچ مانعی درزمینه فناوری هسته ای فعالیت کنند و حتی از برخی کمکهای غرب برخوردار می شوند دراین زمینه، فعالیت هسته ای رژیم صهیونیستی نمونه ای روشن و افشاکننده است تلاش تل آویو برای دستیابی به بمب هسته ای از حدود ۵۰ سال پیش با همکاری فرانسه و آمریکا آغاز شد و رژیم صهیونیستی در اواخر دهه ۱۹۶۰، اولین بمب اتمی خود را ساخت.

تبعیض دیگری نیز درزمینه استفاده صلح آمیز از فناوری هسته ای وجود دارد که حاصل نفوذ قدرتهای بزرگ در مجامع بین المللی، بویژه آژانس بین المللی انرژی اتمی است این آژانس با این هدف بوجود آمده است که ضمن جلوگیری از دستیابی کشورها به سلاح هسته ای، آنها را در راه بهره گیری از فناوری صبح آمیز هسته ای یاری دهد اما آژانس بین المللی انرژی اتمی تحت نفوذ قدرتهای غربی درمورد همه اعضا، بطور یکسان رفتار نمی کند برخی از کشورها براحتی می توانند از تسهیلات آژانس استفاده کنند و از مزایای انرژی هسته ای برخوردار شوند حال آنکه برخی کشورهای دیگر، بویژه کشورهای اسلامی و یا دولتهای مخالف آمریکا دراین زمینه با مشکلاتی جدی روبرو هستند آنها بطور مرتب متهم می شوند که ممکن است دور از چشم بازرسان آژانس، بمب اتمی بسازند مشخص است که چنین اتهاماتی ازطریق دولتهای غربی، بویژه آمریکا کاملا با اهداف سیاسی و به منظور تضعیف اینگونه کشورهاست.

● تبعیض در برنامه صلح آمیز هسته ای ایران

تلاش جمهوری اسلامی ایران برای استفاده صلح آمیز از فناوری هسته ای و برخورد دولتهای غربی با آن، بارزترین نمونه تبعیض هسته ای در جهان است. دانشمندان و متخصصان ایرانی طی سالهای گذشته در عرصه های مختلف به پیشرفتهای جالب توجهی دست یافته اند که یکی از آنها، فناوری هسته ای است. این فناوری می تواند دستاوردهای بسیاری برای مردم ایران داشته باشد و به پیشرفت صنعت و اقتصاد ایران کمک کند اما آمریکا، اروپا و رژیم صهیونیستی به علت آنکه در ایران، نظامی اسلامی و مستقل بر سر کار است، بشدت با چنین پیشرفتی مخالفت می کنند.

از بهانه های آمریکا در فشار آوردن به جمهوری اسلامی ایران برای دست برداشتن از برنامه های صلح آمیز هسته ایش، ذخایر نفت و گاز جمهوری اسلامی ایران است دولت آمریکا سعی می کند با اشاره به این موضوع، برنامه های هسته ای صلح آمیز جمهوری اسلامی ایران را در اذهان عمومی جهانیان شبهه ناک نشان بدهد. به نظر کارشناسان، این استدلال آمریکا کاملا براساس انگیزه های سیاسی برای سد کردن راه جمهوری اسلامی ایران در دستیابی به تکنولوژی پیشرفته هسته ای است این درحالی است که ازنظر اقتصادی و علمی این استدلال آمریکا بسیار بی پایه و اساس است هم اکنون روسیه یکی از کشورهای بزرک تولید کننده و صادرکننده نفت و گاز در جهان است این کشور بزرگترین ذخایر گاز جهان را دراختیار دارد اما درعین حال از استفاده از انرژی هسته ای چشم پوشی نکرده است و بیش از ده نیروگاه هسته ای دارد و برنامه هایی نیز برای توسعه نیروگاهها یا افزایش عمر نیروگاههای هسته ای خود دارد.

کارشکنی آمریکا و اروپا در برنامه های هسته ای صلح آمیز ایران، بخوبی تبعیض درزمینه این دانش را به نمایش می گذارد به عبارت دیگر، دولتهایی چون آمریکا و رژیم صهیونیستی که سوابق زیادی در جنایات جنگی دارند، می توانند بدون هیچ مانعی سلاح هسته ای بسازند، اما کشور مستقلی چون ایران حق ندارد حتی از فوائد علمی و صلح آمیز فناوری هسته ای استفاده کند.

● انرژی هسته ای جایگزینی مناسب برای سوخت های فسیلی

درحالیکه ذخایر نفت و گاز جهان پایان پذیر هستند، آیا این از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است که این منابع ارزشمند انرژی، در راه تامین برق سوزانده شوند ؟ آیا بهتر نیست این منابع انرژی در فرایند تولید محصولات پتروشیمی مورد استفاده قرار بگیرند که ارزش افزوده ای چندین برابر صادرات و یا سوزاندن در نیروگاهها دارد؟

در پایان به این نکته باید اشاره کرد همانطور که از نفت و گاز صدها محصول دیگـر بدست می آید که هیچ چیز دیگری جایگزین آنها نمی شود، استفاده از تکنولوژی هسته ای تنها به تولید برق محدود نمی شود تکنولوژی هسته ای پایه بسیاری از تکنولوژیهای نو و مدرن دیگر است به عنوان مثال صنعت خودروسازی اگر در یک کشور رونق خوبی داشته باشد، بر سایر تکنولوژیهای دیگر نیز تاثیر خواهد گذاشت اگر صنعت هسته ای یک کشور نیز رشدی همه جانبه داشته باشد، باتوجه به اینکه بالاترین استانداردهای مهندسی باید در آن رعایت شود، سایر تکنولوژیهای نو نیز در سطح بالایی رشد خواهند کرد.

http://www.aftab.ir/articles/science_education/other/c3c1237270082_atomic_energy_p1.php

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

مصارف صلح آمیز انرژی هسته ای

بعضی اوقات تصویری که از انرژی هسته، فیزیک هسته ای یا هر چیزی که اسم هسته ای رویش باشد به ذهن ما می رسد، بمب، انفجار، جنگ فاجعه، زباله های هسته ای، آلودگی و خطر و مرگ است. ولی این فقط یک روی سکه است. روی دیگر سکه استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای است. فیزیک هسته ای بیشتر از آنچه تصورش را بکنید به بشر خدمت می کند، به جرأت می توان گفت زیان های انرژی هسته ای در مقابل فواید آن قابل چشم پوشی است.همان طور که مي دانيد مهمترين استفاده اين علم در نيروگاه هاي هسته ای است، جايي که انرژي عظيمي براي فعاليتهاي عظيم به دست مي آيد اما شاید تصورش را نکنید که هسته اتم در حفظ محیط زیست به ما کمک کند. با استفاده از آن می توان آلودگی آبها را بررسی کرد و در مورد آلودگی هوا هشدار داد و اطلاعات جدیدی در مورد کره زمین به دست آورد.

فیزیک هسته ای پزشکان را در تشخیص و معالجه بیماریها یاری می کند. نقاطی را آشکار می کند که چشم انسان قادر به دیدن آنها نبوده است. علم و صنعت را در ساختن ماشین ها، هواپیماها و محصولات مصرفی بهتر و مطمئن تر کمک می کند. با تولید گیاهان جدید و ثمربخش مشکل تغذیه را حل نموده و استفاده از سموم گیاهی جدید و بی خطر را توسعه می دهد.

به کمک فیزیک هسته ای می توان گذشته اسرار آمیز انسان و زمین را آشکار ساخت و عمر زمین و ساکنین آن را تعیین کرد. در زمانی که با بحران انرژی مواجه هستیم به کمک ما شتافته و امکان دسترسی به ذخایر سرشار طبیعی را فراهم می سازد.

هسته اتم را به انسان می دهد که با ایجاد کانالها و لنگرگاههای عظیم قادر به تغییر نقشه ها و موانع طبیعی بوده و امید و دسترسی به منابع عظیم انرژی را جهت برنامه های وسیع آینده امکان پذیر می سازد.

کاربردهای دیگر فیزیک هسته ای

1- برای کشف مطلبی اگر احتیاج به تجزیه و تحلیل موادی باشد که هیچ گونه امکان کنترلی روی آن نیست چه کاری می توان انجام داد؟ مثلاً اگر بخواهیم مقداری خاک کفش مشخص مظنونی یا موی سر یک انسان و یا نفت خام یک کشتی را که مقداری از کالای خود را بطور غیر قانونی در جای دیگر فروخته است تجزیه و تحلیل نمایید، چه کاری می توانیم بکنیم؟ البته می توان از روش شیمیایی استفاده کرد؛ اما روش سریع و مطمئن تری هم وجود دارد. نمونه ای از ماده ای را که نیاز به تجزیه دارد برداشته و آن را با ایزوتوپ رادیواکتیو مخلوط می کنیم، نمونه رادیواکتیو شده را در یک راکتور تحقیقاتی به وسیله نوترون بمباران می کنیم. با جذب نوترون نمونه پایدار شده و اتم های جسم مورد آزمایش نیز رادیواکتیو می شوند و تابش می کنند. مقدار تابش برای هر عنصر متفاوت است. بنابراین اگر ده عنصر مختلف در نمونه داشته باشیم، ده نوع تابش مختلف نیز خواهیم داشت. از روی این تابش ها می توان نوع و میزان عناصر تشکیل دهنده نمونه را مشخص کرد. از این روش می توان برای ردیابی آلودگی هوا و هم چنین آلودگی دریا توسط نفت کش ها استفاده کرد. با آزمایش 40 نوع نفت مختلف که در نقاط مختلف جهان استخراج می شوند دانشمندان به این نتیجه رسیدند که در تمام مواد نفتی هفت نوع عنصر مشترک وجود دارد. اما مقدار آنها در نفتی که در یک نقطه استخراج می شود با نفت نقطه دیگر دنیا متفاوت است.

هنگامی که مواد نفتی در جایی مشاهده می شوند نمونه ای از آن به آزمایشگاه برده شده و در معرض تابش نوترونی قرار می گیرد و به این ترتیب عناصر مختلف آن و مقدار آنها مشخص می شود. و می توان به طور دقیق اعلام کرد که کدام کشتی مسئول آلوده سازی بوده است.

یک روش ساده و سریع، برای تجزیه هوای آلوده نیز وجود دارد. ابتدا وسیله صافی هایی آلودگی هوا گرفته می شود. و سپس به وسیله همان روشی که در بالا توضیح داده شده نوع و مقدار عناصر زیان آور موجود درا آن مشخص می شود. با تهیه نقشه های برای آلودگی هوا مشابه نقشه های تغییرات جوی، می توان پیش گویی هایی در مورد آلودگی هوا انجام داد و اقدامات لازم را در رابطه با پاکیزه نگه داشتن هوا انجام داد.

2- یکی دیگر از کاربردهای تابش های هسته ای تصویر برداری است. همانطور که می دانید برای تصویر برداری از اجسام تیره ( کدر ) مثل بدن انسان از اشعه ایکس استفاده می شود. حالا اگر از اشعه ای پرانرژی تر از اشعه X استفاده کنیم، قابلیت نفوذ در عمق بیشتری را دارد و به این ترتیب از اجسام ضخیم تر نیز می توان عکس برداری کرد. اشعه گاما خیلی از اشعه X قوی تر است و می تواند در فلزات و اجسام تیره به قطر چند اینچ نفوذ کند و این امکان را برای مهندسین فراهم کند تا داخل ماشین آلات را ببینند.

3- ردیابی ایزوتوپ رادیواکتیو را تقریباً در تمام مراحل تأسیسات صنعتی پتروشیمی می توان مشاهده نمود. هنگام کشف و استخراج نفت، دانشمندان میله های رادیواکتیو را داخل چاههای آزمایشی فرو برده، سپس میزان انتشار تشعشع رادیواکتیو را در طبقات مختلف اندازه می گیرند زمین شناسان میزان بازتاب اشعه رادیواکتیو را ثبت نموده و یک تصویر واضح و دقیق از طبقات زیرین جهت حفاری بیشتر برای رسیدن به نفت در آن منطقه یا متوقف کردن کار به دست می آورند، در تأسیسات تصفیه و پالایش از ردیابی های ایزوتوپ های رادیواکتیو جهت دنبال کردن مواد پتروشیمی و آماده سازی آنها در قسمتهای مختلف استفاده می شود. در مرحله نهایی محصولات مواد نفتی تصفیه شده جهت تعیین درجه خالص بودن آنها با استفاده از ایزوتوپهای رادیواکتیو آزمایش می شوند در هنگام انتقال مواد نفتی در فاصله های زیاد، چون شرکتهای مختلف نفتی از لوله های نفت مشترک استفاده می کنند ردیابی ایزوتوپی مختلف جهت علامت گذاری ابتدای انتقال هر محموله نفتی به کار برده می شوند.

http://babol.schoolnet.ir/sobhan/_pages/Articles/Articlesmaghalat.htm

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

انرژی هسته ای چیست؟

استخراج اورانیوم از معدن

اورانيوم كه ماده خام اصلي مورد نياز براي توليد انرژي در برنامه هاي صلح آميز يا نظامي هسته اي است، از طريق استخراج از معادن زيرزميني يا سر باز بدست مي آيد. اگر چه اين عنصر بطور طبيعي در سرتاسر جهان يافت مي شود تنها حجم كوچكی از آن بصورت متراكم در معادن موجود است.

اورانیوم چیست؟

یکی از چگالترین فلزات رادیو اکتیو است که در طبیعت یافت می شود. این فلز در بسیاری از قسمتهای دنیا در صخره ها، خاک و حتی اعماق دریا و اقیانوس ها وجود دارد. اگر بخواهید از میزان موجودیت آن ایده ای بدست آورید باید بگوییم که میزان وجود و پراکندگی آن از طلا، نقر یا جیوه بسیار بیشتر است.

اورانیوم در طبیعت بصورت اکسید و یا نمک های مخلوط در مواد معدنی (مانند اورانیت یا کارونیت) یافت می شود. این نوع مواد اغلب از فوران آتشفشانها بوجود می آیند و نسبت وجود آنها در زمین چیزی معادل دو در میلیون نسبت به سایر سنگها و مواد کانی است. این فلز به رنگ سفید نقره ای است و کمی نرم تر از استیل بوده و تقریباً قابل انعطاف است. اورانیوم در سال 1789 توسط مارتین کلاپورت (Martin Klaproth) شیمی دان آلمانی از نوعی اورانیت بنام Pitchblende کشف شد. وجه تسمیه این فلز به کشف سیاره اورانوس بازمی گردد که هشت سال قبل از آن، ستاره شناسان آن را کشف کرده بودند. اورانیوم یکی از اصلی ترین منابع گرمایشی در مرکز زمین است و بیش از 40 سال است که بشر برای تولید انرژی از آن استفاده می کند. دانشمندان معتقد هستند که اورانیوم بیش از 6.6 بیلیون سال پیش در اثر انفجار یک ستاره بزرگ بوجود آمده و در منظومه شمسی پراکنده شده است. برای درک بهتر از توانایی اورانیوم در تولید انرژی لازم است نگاهی به ساختمان اتمی این فلز داشته باشیم.

اورانیوم را بهتر بشناسیم

اورانیوم را درواقع می توان سنگین ترین (به بیان دقیقتر چگالترین) عنصر در طبیعت نامید. شاید بد نباشد بدانید که در این میان هیدروژن سبک ترین عناصر طبیعت است. اورانیوم خالص حدود 18.7 بار از آب چگالتر است و همانند بسیاری از دیگر مواد رادیو اکتیو در طبیعت بصورت ایزوتوپ یافت می شود. بطور ساده ایزوتوپ حالت خاصی از حضور یک عنصر در طبیعت است که در هسته آن به تعداد مساوی - با عنصر اصلی - پروتون وجود دارد اما تعداد نوترون های آن متفاوت است. بنابراین طبق این تعریف ساده می توان دریافت که ایزوتوپ های یک عنصر عدد اتمی مشابه خود عنصر را خواهند داشت اما وزن اتمی متفاوتی دارند. اورانیوم شانزده ایزوتوپ دارد که هریک از آنها دارای وزن اتمی خاصی هستند. حدود 99.3 درصد از اورانیومی که در طبیعت یافت می شود ایزوتوپ 238 (U-238) است و حدود 0.7 درصد ایزوتوپ 235 (U-235)، كه هر دو داراي تعداد پروتون يكساني بوده و تنها تفاوتشان در سه نوترون اضافه اي است كه در هسته U۲۳۸ وجود دارد. اعداد ۲۳۵ و ۲۳۸ بيانگر مجموع تعداد پروتونها و نوترونها در هسته هر كدام از اين دو ايزوتوپ است. سایر ایزوتوپ ها بسیار نادر هستند. در این میان ایزوتوپ 235 برای بدست آوردن انرژی از نوع 238 آن بسیار مهمتر است چرا که U-235 (با فراوانی تنها 0.7 درصد) آمادگی آن را دارد که تحت شرایط خاص شکافته شده و مقادیر زیادی انرژی آزاد کند. به این ایزوتوپ Fissil Uranium، به معنای اروانیوم شکافتنی هم گفته می شود و برای این عملیات از اصطلاح شکافت هسته ای یا Nuclear Fission استفاده می شود. اورانیوم نیز همانند سایر مواد رادیواکتیو دچار پوسیدگی و زوال می شود. مواد رادیو اکتیو دارای این خاصیت هستند که از خود بطور دائم ذرات آلفا و بتا و یا اشعه گاما منتشر می کنند. U-238 با سرعت بسیار کمی فسیل می شود و نیمه عمر آن چیزی در حدود 4,500 میلون سال (تقریبآ معادل عمر زمین) است. این موضوع به این معنی است که با فسیل شدن اورانیوم با همین سرعت کم انرژی معادل 0.1 وات برای هر یک تن اورانیوم تولید می شود و این برای گرم نگاه داشتن هسته زمین کافی است.

نگاهی به شکاف هسته ای اورانیوم

هنگامي كه هسته اتم اورانيوم در يك واكنش زنجيره اي شكافته شود مقداري انرژي آزاد خواهد شد.

گفتیم که U-235قابلیت شکاف هسته ای دارد. این نوع از اتم اورانیوم دارای 92 پروتون و 143 نوترون است (بنابراین جمعآ 235 ذره در هسته خود دارد و به همین دلیل U-235 نامیده می شود)، کافی است یک نوترون دریافت کند تا بتواند به دو اتم دیگر تبدیل شود. براي شكافت هسته اتم اورانيوم، يك نوترون به هسته آن شليك مي شود و در نتيجه اين فرايند، اتم مذكور به دو اتم كوچكتر تجزيه شده و تعدادي نوترون جديد نيز آزاد مي شود كه هركدام به نوبه خود ميتوانند هسته هاي جديدي را در يك فرايند زنجيره اي تجزيه كنند.

در این حالت یک اتم U-235 به دو اتم دیگر تقسیم می شود و دو ، سه و یا بیشتر نوترون آزاد می شود. نوترون های آزاد شده خود با اتم های دیگر U-235 ترکیب می شوند و آنها را تقسیم کرده و به همین منوال یک واکنش زنجیره ای از تقسیم اتم های U-235 تشکیل می شود. مجموع جرم اتمهاي كوچكتري كه از تجزيه اتم اورانيوم بدست مي آيد از كل جرم اوليه اين اتم كمتر است و اين بدان معناست كه مقداري از جرم اوليه كه ظاهرا ناپديد شده در واقع به انرژي تبديل شده است، و اين انرژي با استفاده از رابطه ۲E=MC يعني رابطه جرم و انرژي كه آلبرت اينشتين نخستين بار آنرا كشف كرد قابل محاسبه است.

براي بدست آوردن بالاترين بازدهي در فرايند زنجيره اي شكافت هسته بايد از اورانيوم ۲۳۵ استفاده كرد كه هسته آن به سادگي شكافته ميشود. هنگامي كه اين نوع اورانيوم به اتمهاي كوچكتر تجزيه ميشود علاوه بر آزاد شدن مقداري انرژي حرارتي دو يا سه نوترون جديد نيز رها ميشود كه در صورت برخورد با اتمهاي جديد اورانيوم بازهم انرژي حرارتي بيشتر و نوترونهاي جديد آزاد ميشود.

اما بدليل "نيمه عمر" كوتاه اورانيوم ۲۳۵ و فروپاشي سريع آن، اين ايزوتوپ در طبيعت بسيار نادر است بطوري كه از هر ۱۰۰۰ اتم اورانيوم موجود در طبيعت تنها هفت اتم از نوع U۲۳۵ بوده و مابقي از نوع سنگينتر U۲۳۸ است.

فراوري

سنگ معدن اورانيوم بعد از استخراج، در آسيابهائي خرد و به گردي نرم تبديل ميشود. گرد بدست آمده سپس در يك فرايند شيميائي به ماده جامد زرد رنگي تبديل ميشود كه به كيك زرد موسوم است. كيك زرد داراي خاصيت راديو اكتيويته است و ۶۰ تا ۷۰ درصد آنرا اورانيوم تشكيل ميدهد.

دانشمندان هسته اي براي دست يابي هرچه بيشتر به ايزوتوپ نادر U۲۳۵ كه در توليد انرژي هسته اي نقشي كليدي دارد، از روشي موسوم به غني سازي استفاده مي كنند. براي اين كار، دانشمندان ابتدا كيك زرد را طي فرايندي شيميائي به ماده جامدي به نام هگزافلوئوريد اورانيوم تبديل ميكنند كه بعد از حرارت داده شدن در دماي حدود ۶۴ درجه سانتيگراد به گاز تبديل ميشود.

هگزافلوئوريد اورانيوم كه در صنعت با نام ساده هگز شناخته ميشود ماده شيميائي خورنده ايست كه بايد آنرا با احتياط نگهداري و جابجا كرد. به همين دليل پمپها و لوله هائي كه براي انتقال اين گاز در تاسيسات فراوري اورانيوم بكار ميروند بايد از آلومينيوم و آلياژهاي نيكل ساخته شوند. همچنين به منظور پيشگيري از هرگونه واكنش شيميايي برگشت ناپذير بايد اين گاز را دور از معرض روغن و مواد چرب كننده ديگر نگهداري كرد.

کیک زرد چیست؟

کیک زرد یاYellowcake که بنام اورانیا (Urania) هم شناخته می شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از طی مراحل تصفیه و پردازشهای لازم از سنگ معدنی آن تهیه می شود. تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی از مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و باید توجه داشت که فاصله بسیار زیادی برای استفاده در یک بمب اتمی دارد. روش تهیه کیک زرد کاملآ به نوع سنگ معدن بدست آمده بستگی دارد، اما بطور معمول از طریق آسیاب کردن و انجام پردازش های شیمایی بر روی سنگ معدن اورانیوم، پودر زبر و زرد رنگی بدست می آید که قابلیت حل شدن در آب را ندارد و حدود 80% غلظت اکسید اورانیوم آن خواهد بود. این پودر در دمایی معادل 2878 درجه سانتیگراد ذوب می شود.

روش تهیه

در ابتدا سنگ معدن توسط دستگاههای مخصوصی خرد شده آسیاب می شود و پس از آن برای جدا سازی اورانیم و بالا بردن خلوص خاک سنگ، آنرا در حمامی از اسید سولفوریک، آلکالاین و یا پراکسید می خوابانند، این عمل برای بدست آوردن اورانیوم خالص تر صورت می گیرد. پس از این محصول بدست آمده را خشک و فیلتر می کنند و نتیجه آن چیزی خواهد شد که به کیک زرد معروف است. امروزه روشهای جدیدی برای تهیه این پودر اورانیوم وجود دارد که محصول آنها بیشتر از آنکه زرد باشد به قهوه ای و سیاه نزدیک است، در واقع رنگ ماده بدست آمده به میزان وجود ناخالصی ها در این پودر دارد. نهادن این نام بر روی این محصول به گذشته بر می گردد که کیفیت روشهای خالص سازی سنگ معدن مناسب نبود و ماده بدست آمده زرد رنگ بود.

مواد تشکیل دهنده کیک زرد

قسمت بیشتر کیک زرد (معادل 70-90 درصد وزنی) شامل اکسید های اورانیوم با فرمول شیمیایی 8O3 U - و یا سایر اکسید ها - است، و مابقی آن از دیگر موادی تشکیل شده است که مهمترین آنها عبارتند از : - هیدراکسید اورانیوم که در صنایع ساخت شیشه و سرامیک از آن استفاده می شود. این ماده تشعشع رادیو اکتیو دارد و باید تحت شرایط خاصی نگهداری و حمل شود. - سولفات اورانیوم که ماده ای بی بود با رنگ زرد لیمویی است.

- اکسید اورانیوم زرد (یا اورانیت سدیم) که ماده ای با رنگ زرد - نارنجی است. - پراکسید اورانیوم با رنگ زرد کم رنگ. یکی از کاربردهای کیک زرد تهیه هگزا فلوراید اورانیوم است. این گاز در حالت عادی حدود 0.7 درصد شامل ایزوتوپ 235 است و مابقی آن ایزوتوپ 238 است. در مرحله غنی سازی درصد U-235 به حدود 3.5 یا حتی بیشتر افزایش داده می شود.

کاربرد ها

کیک زرد عمومآ برای تهیه سوخت رآکتورهای هسته ای بکار برده می شود، در واقع این ماده است که پس از انجام پردازشهایی به 2 UO تبدیل شده برای استفاده در میله های سوختی بکار برده می شود.

این ماده همچنین میتواند برای غنی سازی تبدیل به گاز هگزا فلوراید اورانیوم یا 6UF تبدیل شود، چرا که در این صورت می تواند چگالی ایزوتوپهای اورانیوم 235 را در آن افزایش داد. در هر صورت کیک زرد در اغلب کشورهایی که معادن طبیعی اورانیوم دارند تهیه می شود و تولید این ماده مشکل خاصی ندارد و بطور متوسط سالانه 64 هزار تن از این ماده در جهان تولید می شود.

کانادا یکی از تولید کنندگان این ماده است، این کشور دارای معادنی است که خلوص سنگ اورانیوم آنها به 20% هم می رسد، در آسیا نیز کشوری مانند قزاقستان دارای صنایع بزرگ تولید این پودر است. قیمت این پودر در بازارهای بین المللی چیزی حدود 25 دلار برای هر کیلو است.

غني سازي

هدف از غني سازي توليد اورانيومي است كه داراي درصد بالايي از ايزوتوپ ۲۳۵ U باشد. اورانيوم مورد استفاده در راكتورهاي اتمي بايد به حدي غني شود كه حاوي ۲ تا ۳ درصد اورانيوم ۲۳۵ باشد، در حالي كه اورانيومي كه در ساخت بمب اتمي بكار ميرود حداقل بايد حاوي ۹۰ درصد اورانيوم ۲۳۵ باشد. يكي از روشهاي معمول غني سازي استفاده از دستگاههاي سانتريفوژ گاز است. سانتريفوژ از اتاقكي سيلندري شكل تشكيل شده كه با سرعت بسيار زياد حول محور خود مي چرخد. هنگامي كه گاز هگزا فلوئوريد اورانيوم به داخل اين سيلندر دميده شود نيروي گريز از مركز ناشي از چرخش آن باعث ميشود كه مولكولهاي سبكتري كه حاوي اورانيوم ۲۳۵ است در مركز سيلندر متمركز شوند و مولكولهاي سنگينتري كه حاوي اورانيوم ۲۳۸ هستند در پايين سيلندر انباشته شوند. ( شکل 3 ) اورانيوم ۲۳۵ غني شده اي كه از اين طريق بدست مي آيد سپس به داخل سانتريفوژ ديگري دميده ميشود تا درجه خلوص آن باز هم بالاتر رود. اين عمل بارها و بارها توسط سانتريفوژهاي متعددي كه بطور سري به يكديگر متصل ميشوند تكرار ميشود تا جايي كه اورانيوم ۲۳۵ با درصد خلوص مورد نياز بدست آيد.

آنچه كه پس از جدا سازي اورانيوم ۲۳۵ باقي ميماند به نام اورانيوم خالي يا فقير شده شناخته ميشود كه اساساً از اورانيوم ۲۳۸ تشكيل يافته است. اورانيوم خالي فلز بسيار سنگيني است كه اندكي خاصيت راديو اكتيويته دارد و از آن براي ساخت گلوله هاي توپ ضد زره پوش و اجزاي برخي جنگ افزار هاي ديگر از جمله منعكس كننده نوتروني در بمب اتمي استفاده مي شود. يك شيوه ديگر غني سازي روشي موسوم به ديفيوژن يا روش انتشاري است. دراين روش گاز هگزافلوئوريد اورانيوم به داخل ستونهايي كه جدار آنها از اجسام متخلخل تشكيل شده دميده ميشود. سوراخهاي موجود در جسم متخلخل بايد قدري از قطر مولكول هگزافلوئوريد اورانيوم بزرگتر باشد. در نتيجه اين كار مولكولهاي سبكتر حاوي اورانيوم ۲۳۵ با سرعت بيشتري در اين ستونها منتشر شده و تفكيك ميشوند. اين روش غني سازي نيز بايد مانند روش سانتريفوژ بارها و باره تكرار شود. سانتریفیوژ هایی که برای غنی سازی اورانیوم استفاده می شود حالت خاصی دارند که برای گاز تهیه شده اند که به آنها Hyper-Centrifuge گفته می شود. پیش از آنکه دانشمندان از این روش برای غنی سازی اورانیوم استفاده کنند از تکنولوژی خاصی بنام Gaseous Diffusion به معنی پخش و توزیع گازی استفاده می کردند.

Diffusion Gaseou

در روش Gaseous Diffusion، گاز هگزافلوراید اورانیوم (6UF) را با سرعت از صفحات خاصی که حالت فیلتر دارند عبور داده می شود و طی آن این صفحات می توانند به دلیل داشتن منافذ و خلل و فرج زیاد تا حدی می توانند اوانیوم 235 را از 238 جدا کنند. در این روش با تکرار استفاده از این صفحات فیلتر مانند، بصورت آبشاری (Cascade)، میزان اورانیوم 235 را به مقدار دلخواه بالا می بردند. این روش اولین راهکارهای صنعتی برای غنی سازی اورانیوم بود که کابرد عملی پیدا کرد. Diffusio Gaseous از جمله تکنولوژی هایی بود که ایالات متحده طی جنگ جهانی دوم در پروژه ای بنام منهتن (Manhattan) برای ساخت بمب هسته ای، با کمک انگلیس و کانادا به آن دست پیدا کرد.

Hyper-Centrifuge

اما در روش استفاده از سانتریفیوژ برای غنی سازی اورانیوم، تعداد بسیار زیادی از این دستگاهها بصورت سری و موازی بکار می برند تا با کمک آن بتوانند غلظت اورانیوم 235 را افزایش دهند. گاز هگزافلوراید اورانیوم (6UF ) در داخل سیلندرهای سانتریفیوژ تزریق می شود و با سرعت زیاد به گردش در آورده می گردد. گردش سریع سیلندر، نیروی گریز از مرکز بسیار قوی ای تولید می کند و طی آن مولکولهای سنگین تر (آنهایی که شامل ایزوتوپ اورانیوم 238 هستند) از مرکز محور گردش دور تر می گردند و برعکس آنها که مولکول های سبک تری دارند (حاوی ایزوتوپ اورانیوم 235) بیشتر حول محور سانتریفیوژ قرار می گیرند. در این هنگام با استفاده از روشهای خاص گازی که حول محور جمع شده است جمع آوری شده به مرحله دیگر یعنی دستگاه سانتریفیوژ بعدی هدایت می گردد. میزان گاز هگزافلوراید اورانیوم شامل اورانیوم 235 ای که در این روش از یک واحد جداسازی بدست می آید به مراتب بیشتر از مقداری است که در روش قبلی (Gaseous Diffusion) بدست می آید، به همین علت است که امروزه در بیشتر نقاط جهان برای غنی سازی اورانیوم از این روش استفاده می کنند.

بزرگترین دستگاههای آبشاری سانتریفیوژ در کشورهایی مانند فرانسه، آلمان، انگلستان و چین در حال غنی سازی اورانیوم هستد. این کشورها علاوه بر مصرف داخلی به صادرات اورانیوم غنی شده نیز می پردازند. کشور ژاپن هم دارای دستگاههای بزرگ سانتریفیوژ است اما تنها برای مصرف داخلی اورانیوم غنی شده تولید می کند.

راكتور هسته اي

راكتور هسته اي وسيله ايست كه در آن فرايند شكافت هسته اي بصورت كنترل شده انجام مي گيرد. انرژي حرارتي بدست آمده از اين طريق را مي توان براي بخار كردن آب و به گردش درآوردن توربين هاي بخار ژنراتورهاي الكتريكي مورد استفاده قرار داد. اورانيوم غني شده ، معمولا به صورت قرصهائي كه سطح مقطعشان به اندازه يك سكه معمولي و ضخامتشان در حدود دو و نيم سانتيمتر است در راكتورها به مصرف ميرسند. اين قرصها روي هم قرار داده شده و ميله هايي را تشكيل ميدهند كه به ميله سوخت موسوم است. ميله هاي سوخت سپس در بسته هاي چندتائي دسته بندي شده و تحت فشار و در محيطي عايقبندي شده نگهداري مي شوند. ( شکل 4 )

در بسياري از نيروگاهها براي جلوگيري از گرم شدن بسته هاي سوخت در داخل راكتور، اين بسته ها را داخل آب سرد فرو مي برند. در نيروگاههاي ديگر براي خنك نگه داشتن هسته راكتور ، يعني جائي كه فرايند شكافت هسته اي در آن رخ ميدهد ، از فلز مايع (سديم) يا گاز دي اكسيد كربن استفاده مي شود. براي توليد انرژي گرمائي از طريق فرايند شكافت هسته اي ، اورانيومي كه در هسته راكتور قرار داده ميشود بايد از جرم بحراني بيشتر (فوق بحراني) باشد. يعني اورانيوم مورد استفاده بايد به حدي غني شده باشد كه امكان آغاز يك واكنش زنجيره اي مداوم وجود داشته باشد. براي تنظيم و كنترل فرايند شكافت هسته اي در يك راكتور از ميله هاي كنترلي كه معمولا از جنس كادميوم است استفاده ميشود. اين ميله ها با جذب نوترونهاي آزاد در داخل راكتور از تسريع واكنشهاي زنجيره اي جلوگيري ميكند. زيرا با كاهش تعداد نوترونها ، تعداد واكنشهاي زنجيره اي نيز كاهش مي یابد. حدوداً ۴۰۰ نيروگاه هسته اي در سرتاسر جهان فعال هستند كه تقريبا ۱۷ درصد كل برق مصرفي در جهان را تامين مي كنند. از جمله كاربردهاي ديگر راكتورهاي هسته اي، توليد نيروي محركه لازم براي جابجايي ناوها و زيردريايي هاي اتمي است.

دفن اورانیوم مصرف شده

پس از استفاده از اورانیوم برای تولید انرژی در رآکتور هسته ای، این سوخت دیگر قابل استفاده نیست و باید به روشی بازیافت یا دفن شود، که به دلیل تشعشع زیاد کار ساده ای نیست. روش کار این است که معمولآ سوخت مصرف شده را در حوضچه هایی برای سرد شدن اولیه نگهداری می کنند، به این ترتیب علاوه بر سرد شدن تا حدی از شدت تشعشع آنها کاسته می شود. این حوضچه ها به گونه ای ساخته شده اند که اجازه وارد کردن آسیب به طبیعت را از این مواد می گیرند، درواقع می توان برای مدتهای طولانی این زباله ها را در این حوضچه ها نگهداری کرد اما به دلایل بسیاری از جمله موارد اقتصادی این کار ممکن نیست. لذا باید روی سوخت فرآیندهایی انجام بگیرد تا بتوان آنرا در انبارهایی که از آنها نام بردیم ذخیره کرد. این فرآیندها شامل فعالیت هایی است که توسط آنها اورانیوم و پلوتونیوم (پلوتونیوم به دلیل سادگی عملیات fission بیشتر در ساخت سلاح های اتمی بکار برده می شود) از سایر مواد جدا می شوند. برای اینکار میله های سوختی را خرد کرده و آنها را در ظروف اسید قرار می دهند، اورانیوم و پلوتونیوم بازیافت شده به ابتدای چرخه سوخت باز می گردند تا قابل استفاده شوند و مازاد تفاله های سوختی را برای دفن آماده می کنند.

باز فراوري

براي بازيافت اورانيوم از سوخت هسته اي مصرف شده در راكتور از عمليات شيميايي موسوم به بازفراوري استفاده ميشود. در اين عمليات، ابتدا پوسته فلزي ميله هاي سوخت مصرف شده را جدا ميسازند و سپس آنها را در داخل اسيد نيتريك داغ حل مي كنند. در نتيجه اين عمليات، ۱% پلوتونيوم ، ۳% مواد زائد به شدت راديو اكتيو و ۹۶% اورانيوم بدست مي آيد كه دوباره ميتوان آنرا در راكتور به مصرف رساند. راكتورهاي نظامي اين كار را بطور بسيار موثرتري انجام ميدهند. راكتور و تاسيسات باز فراوري مورد نياز براي توليد پلوتونيوم را ميتوان بطور پنهاني در داخل ساختمانهاي معمولي جاسازي كرد. به همين دليل، توليد پلوتونيوم به اين طريق، براي هر كشوري كه بخواهد بطور مخفيانه تسليحات اتمي توليد كند گزينه جذابي خواهد بود. ( شکل 5 )

بمب پلوتونيومي

استفاده از پلوتونيوم به جاي اورانيوم در ساخت بمب اتمي مزاياي بسياري دارد. تنها چهار كيلوگرم پلوتونيوم براي ساخت بمب اتمي با قدرت انفجار ۲۰ كيلو تن كافي است. در عين حال با تاسيسات بازفراوري نسبتاً كوچكي ميتوان چيزي حدود ۱۲ كيلوگرم پلوتونيوم در سال توليد كرد. كلاهك هسته اي شامل گوي پلوتونيومي است كه اطراف آنرا پوسته اي موسوم به منعكس كننده نوتروني فرا گرفته است. اين پوسته كه معمولا از تركيب بريليوم و پلونيوم ساخته ميشود، نوترونهاي آزادي را كه از فرايند شكافت هسته اي به بيرون ميگريزند، به داخل اين فرايند باز مي تاباند. استفاده از منعكس كننده نوتروني عملا جرم بحراني را كاهش ميدهد و باعث ميشود كه براي ايجاد واكنش زنجيره اي مداوم به پلوتونيوم كمتري نياز باشد. ( شکل 6 ). براي كشور يا گروه تروريستي كه بخواهد بمب اتمي بسازد، توليد پلوتونيوم با كمك راكتورهاي هسته اي غير نظامي از تهيه اورانيوم غني شده آسان تر خواهد بود. كارشناسان معتقدند كه دانش و فناوري لازم براي طراحي و ساخت يك بمب پلوتونيومي ابتدائي، از دانش و فنآوري كه حمله كنندگان با گاز اعصاب به شبكه متروي توكيو در سال ۱۹۹۵ در اختيار داشتند پيشرفته تر نيست. چنين بمب پلوتونيومي ميتواند با قدرتي معادل ۱۰۰ تن تي ان تي منفجر شود، يعني ۲۰ مرتبه قويتر از قدرتمندترين بمب گزاري تروريستي كه تا كنون در جهان رخ داده است.

بمب اورانيومي

هدف طراحان بمبهاي اتمي ايجاد يك جرم فوق بحراني ( از اورانيوم يا پلوتونيوم) است كه بتواند طي يك واكنش زنجيره اي مداوم و كنترل نشده، مقادير متنابهي انرژي حرارتي آزاد كند. يكي از ساده ترين شيوه هاي ساخت بمب اتمي استفاده از طرحي موسوم به "تفنگي" است كه در آن گلوله كوچكي از اورانيوم كه از جرم بحراني كمتر بوده به سمت جرم بزرگتري از اورانيوم شليك ميشود بگونه اي كه در اثر برخورد اين دو قطعه، جرم كلي فوق بحراني شده و باعث آغاز واكنش زنجيره اي و انفجار هسته اي ميشود. كل اين فرايند در كسر كوچكي از ثانيه رخ ميدهد. جهت توليد سوخت مورد نياز بمب اتمي، هگزا فلوئوريد اورانيوم غني شده را ابتدا به اكسيد اورانيوم و سپس به شمش فلزي اورانيوم تبديل ميكنند. انجام اين كار از طريق فرايندهاي شيميائي و مهندسي نسبتاً ساده اي امكان پذير است. قدرت انفجار يك بمب اتمي معمولي حداكثر ۵۰ كيلو تن است، اما با كمك روش خاصي كه متكي بر مهار خصوصيات جوش يا گداز هسته اي است ميتوان قدرت بمب را افزايش داد. در فرايند گداز هسته اي ، هسته هاي ايزوتوپهاي هيدروژن به يكديگر جوش خورده و هسته اتم هليوم را ايجاد ميكنند. اين فرايند هنگامي رخ ميدهد كه هسته هاي اتمهاي هيدروژن در معرض گرما و فشار شديد قرار بگيرند. انفجار بمب اتمي گرما و فشار شديد مورد نياز براي آغاز اين فرايند را فراهم ميكند. طي فرايند گداز هسته اي نوترونهاي بيشتري رها ميشوند كه با تغذيه واكنش زنجيره اي، انفجار شديدتري را بدنبال مي آورند. اينگونه بمبهاي اتمي تقويت شده به بمبهاي هيدروژني يا بمبهاي اتمي حرارتي موسومند.

کاربردهای انرژی هسته ای

انرژی هسته ای در پزشکی : کاربرد انرژی هسته ای در پزشکی به دو بخش تقسیم می شود : تشخیص و درمان. پزشکی هسته ای یکی از شاخه های علم پزشکی است که در آن از مواد رادیواکتیو برای تشخیص و درمان بیماری ها استفاده می شود .به گزارش تارنمای سازمان انرژی اتمی ایران ، در زمینه تشخیص بیماری ها از رادیوداروهای (داروهایی متشکل از مواد رادیواکتیو ) مختلف درتصویر برداری جهت تشخیص و بررسی تومورهای سرطانی ، بررسی بیماری های کبد و کیسه صفرا ، بررسی عفونت و التهاب مفصلی استفاده می شود. هم چنین این مواد در تشخیص گرفتگی عروق خونی ، تشخیص نارسائی های قلب، کلیه و سایر ارگان های بدن کاربرد دارند. در آنالیز خون، پروتئین ها و سرم ها از پرتوهای رادیواکتیو استفاده می شود. هم چنین برخی از رادیوداروها تولید شده اند که برای تشخیص بیماری هایی مثل تیروئید به کار می روند. MRI نیز یکی از روش های تشخیصی در پزشکی هسته ای است . در حوزه درمان بیماری ها، رادیو داروهای مختلفی ساخته شده اند که برای از بین بردن کیست ها وتومورهای سرطانی استفاده می شوند. هم چنین در برخی از بیماری های مغزی می توان بدون نیاز به باز کردن جمجمه از اشعه برای جراحی استفاده کرد . در بیست سال اخیر جراحی پرتوی، اولین راه درمان پس از استفاده از شیمی درمانی ، پرتو درمانی و جراحی بوده است .

دانشمندان پزشکی هسته ای در حال بررسی روش های تشخیصی جدیدی هستند تا بتوانند میزان عناصر اصلی و مهم موجود در بدن جنین را اندازه گیری کرده و با تغییر آنها پیش از تولد، از بروز ناهنجاری ها در نوزادان جلوگیری کنند.

انرژی هسته ای در بهداشت: در سترون سازی وسایل یکبارمصرف پزشکی از پرتوهای رادیواکتیو استفاده می شود. هم چنین در صورتی که مواد اولیه داروها و مواد بهداشتی یا محصولات استریل پزشکی آلودگی داشته باشند، این آلودگی با کمک مواد رادیو اکتیو قابل اندازه گیری است. با این روش آلودگی سبزیجات بسته بندی شده نیز قابل اندازه گیری است .

انرژی هسته ای در کشاورزی: از طریق روش های هسته ای اصلاح بذر، بذرگیاهانی مثل گندم ، برنج ، جو و پنبه به نحوی تغییر داده می شوند که در برابر بیماری های قارچی، سرما، خوابیدگی و مقاوم باشند. هم چنین با استفاده از این روش بذر و نهال گیاهان شورپسند با هدف پرورش و برداشت محصول در شرایط نامناسب وبرای جلوگیری از افزایش بیابانی شدن اراضی تولید می شود

انرژی هسته ای در دامپزشکی و دامپروری: در تشخیص و درمان بیماریهای دام، تولید مثل دام، اصلاح نژاد دام در جهت بازدهی بیشتر مثل اصلاح نژاد گاوها به صورتی که گوشت قابل استفاده آنها به حداکثر برسد، از روش های هسته ای استفاده می شود.درخصوص بهداشت وایمن سازیخوراکدام ازپرتوهای رادیواکتیو،میتوان بهره جست

انرژی هسته ای در صنعت: چشمه های رادیواکتیو در صنعت برای بررسی جوشکاری های صنعتی ، جوش لوله های نفت و گاز و نشت یابی لوله های انتقال به کار می رود. از میکروسکوپ های الکترونی می توان در اندازه گیری لایه های اپتیکی ، کالیبره کردن دستگاه های اندازه گیری ، تعیین خواص مکانیکی مواد ، سطح سنجی و ضخامت سنجی استفاده می شود. در سازمان انرژی اتمی دستگاه هایی وجود دارند که بررسی خوردگی فلزات ، تعیین کیفیت فرآورده های صنعتی ، مواد اولیه و آلیاژها را انجام می دهند .

انرژی هسته ای در امنیت: کشف مین های ضد نفرو حتی بررسی تراکم گلوله ها و خمپاره ها از دستگاه هایی که بر مبنای فیزیک هسته ای کار می کنند ، امکان پذیر است .

انرژی هسته ای در باستان شناسی: کارهایی از قبیل بررسی نمونه های باستان شناسی مانند سکه ، سفال و غیره جهت عمرسنجی و تجزیه و تحلیل آنها از طریق علم هسته ای امکان پذیر است . برای تشخیص نمونه های تقلبی آثار باستانی و فسیل ها و عمرسنجی آنها ، میزان کربن رادیواکتیو موجود در نمونه ها اندازه گیری می شود.

انرژی هسته ای در اکتشافات: با بکار گیری روش های هسته ای می توان محل دقیق معادن مختلف و حوزه های آب زیرزمینی را کشف کرد. برای شیرین کردن آبها نیز می توان از فن آوری هسته ای استفاده کرد .

انرژی هسته ای در تولید برق: اگرچه ایران یکی از کشورهای غنی از لحاظ ذخایر نفت و گاز به شمار می رود اما باید پذیرفت که این منابع دائمی نیستند. بنابراین اگر نسل امروز هم چنان به امید سوخت های فسیلی دست روی دست بگذارد، نسل های آینده با بحران انرژی روبرو خواهند شد. بهترین و مطمئن ترین راه حل ، ساخت نیروگاه های هسته ای و استفاده از سوخت هسته ای است. مقدار انرژی تولید شده توسط نیروگاه های هسته ای قابل مقایسه با نیروگاه های آبی یا گازی نیست. در یک واکنش سوخت هسته ای ، بیست هزار برابر سوخت فسیلی انرژی تولید می شود . علاوه بر این، نیروگاه های هسته ای معضل آلودگی محیط را به همراه ندارد . تنها مشکل این نیروگاه ها ، زباله های هسته ای آنهاست که در صورت رعایت جوانب ایمنی و دفن اصولی آنها در محل های غیر مسکونی و دور از انسان ها خطر خاصی ایجاد نمی کنند .

انرژی هسته ای در صنایع غذایی: کیفیت مواد غذایی ، بهداشتی و آشامیدنی از جمله مواردی است که با فن آوری هسته ای قابل تعیین است . با استفاده از سیستم های جذب اتمی تعیین مقدارعناصر سمی کم مقدار در مواد غذایی ، تشخیص پرتودیدگی مواد غذایی امکان پذیر است . پرتودهی مناسب به مواد غذایی موجب پاستوریزه و استریلیزه شدن و افزایش زمان ماندگاری آنها می شود .

موارد ذکر شده گوشه ای از کاربردهای گسترده انرژی و فن آوری هسته ای در حوزه های گوناگون و برخی فعالیتهای سازمان انرژی اتمی است . این کاربردها هر روز در حال گسترش و افزایش است . با این توصیفات می توان علت ایستادگی ایران بر حق خود مبنی بر دستیابی به انرژی صلح آمیز هسته ای را دریافت . پیشرفت سریع علم و فن آوری در مسیری است که در آینده نه چندان دور کشورهایی که فاقد توان تولید و استفاده از دانش هسته ای باشند ، از لحاظ اقتصادی و علمی عقب مانده و وابسته خواهند بود.

20 آوریل، روز جدا سازی رادیوم

در روز بیستم آوریل 1902، ماری (Marie) و پیر کوری (Pierre Curie) موفق شدند نمک رادیوم رادیواکتیو را از یک کانی پیچبلند - pitchblende (کانی سیاهرنگ محتوی اورانیوم و رادیوم) جدا کنند.

در سال 1898، کوری ها در حین تحقیقات خود بر روی کانی پیچبلند، عناصر رادیوم و پولونیوم را کشف کردند. یک سال بعد از جدا سازی رادیوم، آنها، همراه با هنری بکرل (A. Henri Becquerel) دانشمند فرانسوی - کاشف رادیواکتیویته اورانیوم- ، جایزه نوبل فیزیک سال 1903 را به خاطر پیشگام شدن در تحقیقات رادیواکتیویته، از آن خود کردند.

ماری کوری، با نام خانوادگی اسکلودوفسکا (Sklodowska)، در سال 1867 در ورشو، لهستان متولد شد. او دختر یک معلم فیزیک و دانش آموزی با استعداد بود و موفق شد در سال 1891 برای ادامه تحصیل به دانشگاه سوربن (Sorbonne) پاریس برود. او توانست تحصیلات خود را با درجه عالی در علوم فیزیک و ریاضیات به اتمام برساند و در همان سال (1894) با پیر کوری، فیزیکدان و شیمیست برجسته فرانسوی که کارهایی ارزنده در زمینه علوم مغناطیس انجام داده بود، آشنا شد و آنها در سال 1895 با یکدیگر ازدواج کردند. این ازدواج، آغاز یک همکاری علمی بود که توانست این زوج را به شهرت جهانی برساند. ماری در پی یافتن موضوعی برای تز دکترای خود به مطالعه اورانیوم پرداخت، که این با کشف رادیواکتیویته توسط بکرل همزمان بود. اصطلاح رادیواکتیویته، که پدیده پرتوافکنی ناشی از تجزیه اتم را توصیف میکند، درواقع توسط ماری کوری ابداع شد. او در آزمایشگاه شوهرش مشغول مطالعه بر روی کانی پیچبلند، که اورانیوم عنصر اصلی تشکیل دهنده آن است، بود و وجود احتمالی یک یا دو عنصر رادیو اکتیو دیگر را در آن اعلام کرد. پیر کوری در تحقیقات به او پیوست و در سال 1898، آنها دو عنصر رادیوم و پولونیم (که به خاطر زادگاه ماری Poland _لهستان_ به این نام خوانده شد) را کشف کردند.

در مدتی که پیر مشغول جستجو در خواص فیزیکی این عناصر جدید بود، ماری بر روی جدا سازی شیمیایی رادیوم از پیچبلند کار میکرد. برخلاف رادیوم و پولونیم، رادیوم به صورت آزاد در طبیعت وجود ندارد و ماری به همراه دستیارش آندری دوبیرن (Andrý Debierne)، به طور خستگی ناپذیری کار کردند تا در سال 1902 موفق شدند از چند تن کانی پیچبلند، تنها یک دهم گرم کلرید رادیوم خالص را جدا کنند. حاصل این تحقیقات ، دریافت درجه دکترا در ماه ژوئن 1903 و دریافت جایزه نوبل مشترک با شوهرش و بکرل بود. ماری کوری اولین زنی بود که موفق به دریافت این جایزه شد.

پیر کوری در سال 1904 به سمت استاد فیزیک دانشگاه سوربن منتصب شد و ماری به کوششهای خود در راه جدا سازی رادیوم خالص غیر کلرید ادامه داد. در 19 آوریل 1906، پیر کوری در یک تصادف کشته شد و ماری با وجود روحیه تباه شده خود، عهد کرد که کار علمی خود را به نتیجه برساند. او در ماه مه 1906 جانشین شوهر فقید خود در دانشگاه سوربن شد و در این مرحله از زندگی خود هم اولین زنی بود که بر کرسی استادی تکیه زد. بالاخره در سال 1910، او به اتفاق دوبیرن موفق شدند رادیوم خالص و فلزی را جدا کنند. ماری کوری به خاطر این دستاورد برنده جایزه نوبل شیمی سال 1911 شد و در اینجا برای بار سوم در زندگی خود، اولین شد، او تنها کسی بود که دوبار موفق به دریافت این جایزه شد. سپس او به موارد کاربرد مواد رادیواکتیو در پزشکی علاقمند شد و در طی جنگ جهانی اول بر روی رادیولوژی و همچنین امکانات بالقوه رادیوم در معالجه سرطان کار میکرد. انستیتو رادیوم دانشگاه پاریس، که کار خود را در 1918 آغاز کرد، تحت نظارت ماری کوری و از همان ابتدای کار، مبدل به یکی از مراکز اصلی شیمی و فیزیک هسته ای شد. در 1921، او به ایالات متحده سفر کرد و رئیس جمهور وقت، وارن جی. هاردینگ (Warren G. Harding)، با هدیه ای شامل یک گرم رادیوم به استقبال او رفت. دختر خانواده کوری، ایرن کوری (Irene Curie) نیز یک شیمی فیزیکدان بود و همراه شوهرش فردریک ژولیو (Frederic Joliot) به خاطر کشف رادیواکتیویته مصنوعی، موفق به دریافت جایزه نوبل شیمی 1935 شد.در سال 1934 ماری کوری در اثر سرطان خون ناشی از چهار دهه کار با مواد رادیو اکتیویته، درگذشت.

تهیه و تنظیم: زهرا هاشمی - دانش آموز ریاضی فیزیک

http://akbarabadweb2.blogfa.com/post-4.aspx

...................................................................

http://www.daneshju.ir/forum/f477/t73097.html

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

اورانیوم و انرژی هسته ای - ۳

از عملیات آماده سازی زباله های اتمی برای انبار کردن در کشو ژاپن

تقریبآ تمام فعالیت های بشری ایجاد موادی می کند که دیگر مورد نیاز نیست و باید با مدیریت صحیح جمع آوری شوند و از محیط زندگی دور شوند. این موضوع شامل جمع آوری زباله های منزل و پسماندهای کارخانه جات شده و تا زباله های اتمی و ... ادامه دارد.

اما زباله های اتمی به دلیل تشعشعاتی که دارند باید بطور خاص تحت نظر باشند و طی مراحل پیچیده از محیط دور شده و دفن شوند. واقعیت آن است که هنوز دانشمندان در حال بررسی روشهایی هستند که توسط آنها بتوانند در پروسه از بین بردن زباله های اتمی کمترین آسیب را به طبیعت وارد آورده، ریسک استفاده از این انرژی را کاهش دهند.

زباله های اتمی یا رادیواکتیو عمومآ پس از استفاده از مواد رادیواکتیو در نیروگاه ها، مصارف پزشکی و صنعتی و ... بدست می آید که معمولآ آنها را با توجه به میزان تشعشع به سه دست سطح پایین، متوسط و بالا (Low, Intermediat & High Level) تقسیم می کنند. این تقسیم بندی بر اساس قوانین بین المللی صورت گرفته و برای هر کدام از این دسته ها شرایط خاص جمع آوری و دفن تدبیر شده است.

Low-Leve : زباله های سطح پایین از نوع بی خطرترین مواد رادیواکتیو هستند که مدت زمان بسیار کوتاهی توانایی تشعشع دارند. لباس کارکنان درگیر با این مواد، ابزار و تجهیزات کاری آنها، فیلترها و ... از این دسته مواد هستند. این نوع از زباله ها نیازی به محافظت های مخصوص (Shield کردن) ندارند، اما آنگونه هم نیستند که مانند زباله های عادی با آنها برخورد شود. آنها معمولآ سوزانده می شوند و در عمق کم دریا یا خشکی دفن می شوند.

Intermediate-Leve : این دسته از زباله ها شامل موادی مانند پسابهای شیمایی، روکش فلزی سوختها و بسیاری از مواد زائد نیروگاههای اتمی هستند. این نوع مواد دارای عمر کوتاه تشعشع هستند اما لازم است که توسط پوشش های مخصوص محافظت یا Shield شوند، چرا که در عمر محدود خود تشعشع قابل توجه دارند، لذا این مواد را معمولآ در میان بلوک های بتون قرار می دهند و در مکانهای مخصوص انبار می کنند.

High-Leve : از نمونه این نوع از زباله ها می توان دقیقآ به تفاله های سوخت هسته ای رآکتورها اشاره کرد، که شرایط نگهداری بسیار سخت تر و پر هزینه تری دارند. آنها باید با پوشش های مخصوص، محافظت یا Shield شوند و سپس در دماهای زیر صفر در انبارهایی در عمق حد اقل 1.5 کیلومتری زمین نگهداری شوند.

اما با وجود آنکه در نوشته های قبل کم و بیش راجع به موضوع تشعشع صحبت کردیم، بهتر است قبل از ادامه بحث، کمی بیشتر راجع به این موضوع صحبت کنیم.

برشی از یک انبار ذخیر زباله سوخت های هسته ای

تشعشع رادیواکتیو چیست؟

تشعشعات رادیواکتیو را در واقع می توان انتشار بی اختیار انرژی از برخی مواد یا بهتر بگوییم اتمهای ناپایدار دانست.

بسیاری از اتمهایی که در طبیعت وجود دارند و مواد اطراف ما را تشکیل می دهند از اتمهای با ثبات تشکیل شده اند، بگونه ای که چنانچه شرایط محیطی آنها تغییر نکند، آن مواد تا ابد به همان حالت می مانند. اما برخی از اتمها نیز وجود دارند که نمی توانند وضعیت خود را ثابت نگهدارند و به تاچار برای رسیدن به حالت تعادل شکسته می شوند و به اتمهای دیگری تبدیل می شوند.

این اتمها در مرحل شکست از خود انرژی آزاد می کنند (به صورت اشعه یا ذره)، به موادی که از اینگونه اتمها تشکیل می شود مواد رادیواکتیو گفته می شوند. تشعشعات آنها هم تشعشعات رادیواکتیو نامیده می شود.

اورانیوم، توریوم یا پتاسیوم از جمله این مواد هستند که به اتم های سبکتر تبدیل می شوند. انرژی آزاد شده طی این پروسه تبدیل شامل امواج پر انرژی و نیز ذراتی است که با سرعت زیاد حرکت می کنند، هیچکدام از این ذرات یا امواج قابل دید نیستند.

لازم به ذکر است که برخی از اتم های عادی مانند کربن یا رادون با وجود پایدار بودن، دارای ایزوتوپ های ناپایدار هستند. این مواد بالقوه می توانند تشعشعات رادیواکتیو داشته باشند.

تشعشع در مواد رادیواکتیو بصورت طبیعی رخ می دهد و مدت زمانی که لازم است تا نیمی از اتمهای بی ثبات تبدیل به اتمهای پایدار شوند را نیم عمر آن ماده رادیواکتیو گفته می شود. نیمه عمر مواد رادیو اکتیو می تواند از چند میلی ثانیه تا چند صد هزار سال باشد.

انرژی بسیار زیاد

همانطور که مشخص است ذخیر کردن و از بین بردن مواد رادیواکتیو سطح بالا نیاز به مدیریت و تکنولوژی بالا دارد، اما مشخص ترین و ساده ترین کار ایزوله کردن به منظور جلوگیری از انتشار تشعشع و نیز سرد کردن آنها است. از زمان دست یابی به روشهای صحیحی ذخیره و دفن اولین زباله های اتمی، بیش از 40 سال است که می گذرد و کشورها ناچار هستند که همچنان آنها را در شرایط خاص نگهداری کنند.

حدود 30 گرم از یک زباله اتمی سطح بالا می تواند حدود 8000 کیلووات ساعت انرژی تولید کند. این مقدار انرژی معادل چیزی حدود 8 تن ذعال سیاه با کیفیت بسیار بالا است. بنابراین مشاهده می کنید که حتی زباله های مواد رادیواکتیو تا چه حد می تواند حاوی انرژی باشند که اگر درست مهار نشود، خطر ساز خواهد بود.

دفن اورانیوم مصرف شده

پس از استفاده از اورانیوم برای تولید انرژی در رآکتور هسته ای، این سوخت دیگر قابل استفاده نیست و باید به روشی بازیافت یا دفن شود، که به دلیل تشعشع زیاد کار ساده ای نیست.

روش کار این است که معمولآ سوخت مصرف شده را در حوضچه هایی برای سرد شدن اولیه نگهداری می کنند، به این ترتیب علاوه بر سرد شدن تا حدی از شدت تشعشع آنها کاسته می شود. این حوضچه ها به گونه ای ساخته شده اند که اجازه وارد کردن آسیب به طبیعت را از این مواد می گیرند، درواقع می توان برای مدتهای طولانی این زباله ها را در این حوضچه ها نگهداری کرد اما به دلایل بسیاری از جمله موارد اقتصادی این کار ممکن نیست.

لذا باید روی سوخت فرآیندهایی انجام بگیرد تا بتوان آنرا در انبارهایی که از آنها نام بردیم ذخیره کرد. این فرآیندها شامل فعالیت هایی است که توسط آنها اورانیوم و پلوتونیوم (پلوتونیوم به دلیل سادگی عملیات fission بیشتر در ساخت سلاح های اتمی بکار برده می شود) از سایر مواد جدا می شوند. برای اینکار میله های سوختی را خرد کرده و آنها را در ظروف اسید قرار می دهند، اورانیوم و پلوتونیوم بازیافت شده به ابتدای چرخه سوخت باز می گردند تا قابل استفاده شوند و مازاد تفاله های سوختی را برای دفن آماده می کنند.

http://www.farya.com/id/942

@@@@@@@@@@@@@@@@@

استخراج اورانیوم از معدن

اورانيوم كه ماده خام اصلي مورد نياز براي توليد انرژي در برنامه هاي صلح آميز يا نظامي هسته اي است، از طريق استخراج از معادن زيرزميني يا سر باز بدست مي آيد. اگر چه اين عنصر بطور طبيعي در سرتاسر جهان يافت مي شود تنها حجم كوچكی از آن بصورت متراكم در معادن موجود است.

اورانیوم چیست؟

یکی از چگالترین فلزات رادیو اکتیو است که در طبیعت یافت می شود. این فلز در بسیاری از قسمتهای دنیا در صخره ها، خاک و حتی اعماق دریا و اقیانوس ها وجود دارد. اگر بخواهید از میزان موجودیت آن ایده ای بدست آورید باید بگوییم که میزان وجود و پراکندگی آن از طلا، نقر یا جیوه بسیار بیشتر است.

اورانیوم در طبیعت بصورت اکسید و یا نمک های مخلوط در مواد معدنی (مانند اورانیت یا کارونیت) یافت می شود. این نوع مواد اغلب از فوران آتشفشانها بوجود می آیند و نسبت وجود آنها در زمین چیزی معادل دو در میلیون نسبت به سایر سنگها و مواد کانی است. این فلز به رنگ سفید نقره ای است و کمی نرم تر از استیل بوده و تقریباً قابل انعطاف است. اورانیوم در سال 1789 توسط مارتین کلاپورت (Martin Klaproth) شیمی دان آلمانی از نوعی اورانیت بنام Pitchblende کشف شد. وجه تسمیه این فلز به کشف سیاره اورانوس بازمی گردد که هشت سال قبل از آن، ستاره شناسان آن را کشف کرده بودند. اورانیوم یکی از اصلی ترین منابع گرمایشی در مرکز زمین است و بیش از 40 سال است که بشر برای تولید انرژی از آن استفاده می کند. دانشمندان معتقد هستند که اورانیوم بیش از 6.6 بیلیون سال پیش در اثر انفجار یک ستاره بزرگ بوجود آمده و در منظومه شمسی پراکنده شده است. برای درک بهتر از توانایی اورانیوم در تولید انرژی لازم است نگاهی به ساختمان اتمی این فلز داشته باشیم.

اورانیوم را بهتر بشناسیم

اورانیوم را درواقع می توان سنگین ترین (به بیان دقیقتر چگالترین) عنصر در طبیعت نامید. شاید بد نباشد بدانید که در این میان هیدروژن سبک ترین عناصر طبیعت است. اورانیوم خالص حدود 18.7 بار از آب چگالتر است و همانند بسیاری از دیگر مواد رادیو اکتیو در طبیعت بصورت ایزوتوپ یافت می شود. بطور ساده ایزوتوپ حالت خاصی از حضور یک عنصر در طبیعت است که در هسته آن به تعداد مساوی - با عنصر اصلی - پروتون وجود دارد اما تعداد نوترون های آن متفاوت است. بنابراین طبق این تعریف ساده می توان دریافت که ایزوتوپ های یک عنصر عدد اتمی مشابه خود عنصر را خواهند داشت اما وزن اتمی متفاوتی دارند. اورانیوم شانزده ایزوتوپ دارد که هریک از آنها دارای وزن اتمی خاصی هستند. حدود 99.3 درصد از اورانیومی که در طبیعت یافت می شود ایزوتوپ 238 (U-238) است و حدود 0.7 درصد ایزوتوپ 235 (U-235)، كه هر دو داراي تعداد پروتون يكساني بوده و تنها تفاوتشان در سه نوترون اضافه اي است كه در هسته U۲۳۸ وجود دارد. اعداد ۲۳۵ و ۲۳۸ بيانگر مجموع تعداد پروتونها و نوترونها در هسته هر كدام از اين دو ايزوتوپ است. سایر ایزوتوپ ها بسیار نادر هستند. در این میان ایزوتوپ 235 برای بدست آوردن انرژی از نوع 238 آن بسیار مهمتر است چرا که U-235 (با فراوانی تنها 0.7 درصد) آمادگی آن را دارد که تحت شرایط خاص شکافته شده و مقادیر زیادی انرژی آزاد کند. به این ایزوتوپ Fissil Uranium، به معنای اروانیوم شکافتنی هم گفته می شود و برای این عملیات از اصطلاح شکافت هسته ای یا Nuclear Fission استفاده می شود. اورانیوم نیز همانند سایر مواد رادیواکتیو دچار پوسیدگی و زوال می شود. مواد رادیو اکتیو دارای این خاصیت هستند که از خود بطور دائم ذرات آلفا و بتا و یا اشعه گاما منتشر می کنند. U-238 با سرعت بسیار کمی فسیل می شود و نیمه عمر آن چیزی در حدود 4,500 میلون سال (تقریبآ معادل عمر زمین) است. این موضوع به این معنی است که با فسیل شدن اورانیوم با همین سرعت کم انرژی معادل 0.1 وات برای هر یک تن اورانیوم تولید می شود و این برای گرم نگاه داشتن هسته زمین کافی است.

نگاهی به شکاف هسته ای اورانیوم

هنگامي كه هسته اتم اورانيوم در يك واكنش زنجيره اي شكافته شود مقداري انرژي آزاد خواهد شد.

گفتیم که U-235قابلیت شکاف هسته ای دارد. این نوع از اتم اورانیوم دارای 92 پروتون و 143 نوترون است (بنابراین جمعآ 235 ذره در هسته خود دارد و به همین دلیل U-235 نامیده می شود)، کافی است یک نوترون دریافت کند تا بتواند به دو اتم دیگر تبدیل شود. براي شكافت هسته اتم اورانيوم، يك نوترون به هسته آن شليك مي شود و در نتيجه اين فرايند، اتم مذكور به دو اتم كوچكتر تجزيه شده و تعدادي نوترون جديد نيز آزاد مي شود كه هركدام به نوبه خود ميتوانند هسته هاي جديدي را در يك فرايند زنجيره اي تجزيه كنند.

در این حالت یک اتم U-235 به دو اتم دیگر تقسیم می شود و دو ، سه و یا بیشتر نوترون آزاد می شود. نوترون های آزاد شده خود با اتم های دیگر U-235 ترکیب می شوند و آنها را تقسیم کرده و به همین منوال یک واکنش زنجیره ای از تقسیم اتم های U-235 تشکیل می شود. مجموع جرم اتمهاي كوچكتري كه از تجزيه اتم اورانيوم بدست مي آيد از كل جرم اوليه اين اتم كمتر است و اين بدان معناست كه مقداري از جرم اوليه كه ظاهرا ناپديد شده در واقع به انرژي تبديل شده است، و اين انرژي با استفاده از رابطه ۲E=MC يعني رابطه جرم و انرژي كه آلبرت اينشتين نخستين بار آنرا كشف كرد قابل محاسبه است.

براي بدست آوردن بالاترين بازدهي در فرايند زنجيره اي شكافت هسته بايد از اورانيوم ۲۳۵ استفاده كرد كه هسته آن به سادگي شكافته ميشود. هنگامي كه اين نوع اورانيوم به اتمهاي كوچكتر تجزيه ميشود علاوه بر آزاد شدن مقداري انرژي حرارتي دو يا سه نوترون جديد نيز رها ميشود كه در صورت برخورد با اتمهاي جديد اورانيوم بازهم انرژي حرارتي بيشتر و نوترونهاي جديد آزاد ميشود.

اما بدليل "نيمه عمر" كوتاه اورانيوم ۲۳۵ و فروپاشي سريع آن، اين ايزوتوپ در طبيعت بسيار نادر است بطوري كه از هر ۱۰۰۰ اتم اورانيوم موجود در طبيعت تنها هفت اتم از نوع U۲۳۵ بوده و مابقي از نوع سنگينتر U۲۳۸ است.

فراوري

سنگ معدن اورانيوم بعد از استخراج، در آسيابهائي خرد و به گردي نرم تبديل ميشود. گرد بدست آمده سپس در يك فرايند شيميائي به ماده جامد زرد رنگي تبديل ميشود كه به كيك زرد موسوم است. كيك زرد داراي خاصيت راديو اكتيويته است و ۶۰ تا ۷۰ درصد آنرا اورانيوم تشكيل ميدهد. دانشمندان هسته اي براي دست يابي هرچه بيشتر به ايزوتوپ نادر U۲۳۵ كه در توليد انرژي هسته اي نقشي كليدي دارد، از روشي موسوم به غني سازي استفاده مي كنند. براي اين كار، دانشمندان ابتدا كيك زرد را طي فرايندي شيميائي به ماده جامدي به نام هگزافلوئوريد اورانيوم تبديل ميكنند كه بعد از حرارت داده شدن در دماي حدود ۶۴ درجه سانتيگراد به گاز تبديل ميشود. هگزافلوئوريد اورانيوم كه در صنعت با نام ساده هگز شناخته ميشود ماده

شيميائي خورنده ايست كه بايد آنرا با احتياط نگهداري و جابجا كرد. به همين دليل پمپها و لوله هائي كه براي انتقال اين گاز در تاسيسات فراوري اورانيوم بكار ميروند بايد از آلومينيوم و آلياژهاي نيكل ساخته شوند. همچنين به منظور پيشگيري از هرگونه واكنش شيميايي برگشت ناپذير بايد اين گاز را دور از معرض روغن و مواد چرب كننده ديگر نگهداري كرد.

منابع: http://fa.wikipedia.org*akbarabadweb2.blogfa.com

http://www.mechanicenergy.ir/atomic_energy.htm

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

رآکتور هسته ای

نویسنده: امیر حکیمی

رآکتور هسته ای

طراحی یک رآکتور

در همه رآکتورها، قلب رآکتور که دمای بسیار زیادی دارد باید خنک شود. در یک نیروگاه هسته ای، سیستم خنک ساز به نوعی طراحی میشود که از گرمای آزاد شده به بهترین شکل ممکن استفاده شود. در اغلب این سیستمها از آب استفاده میشود. اما آب نوعی کند کننده هم محسوب میشود و از این رو نمی تواند در رآکتورهای سریع مورد استفاده قرار گیرد. در رآکتورهای سریع از سدیم مذاب یا نمک های سدیم استفاده میشود و دمای عملیاتی خنک ساز بالاتر است. در رآکتورهایی که برای تبدیل مورد طراحی شده اند، به راحتی گرمای آزاد شده را در محیط آزاد میکنند.

در یک نیروگاه هسته ای، رآکتور کند منبع آب را گرم میکند و آن را به بخار تبدیل میکند. بخار آب توربین بخار را به حرکت در میآورد ، توربین نیز ژنراتور را میچرخاند و به این ترتیب انرژی تولید میشود. این آب و بخار آن در تماس مستقیم با راکتور هسته ای است و از این رو در معرض تابش های شدید رادیواکتیو قرار میگیرند. برای پیشگیری از هر گونه خطر مرتبط با این آب رادیواکتیو، در برخی رآکتورها بخار تولید شده را به یک مبدل حرارتی ثانویه وارد میکنند و از آن به عنوان یک منبع گرمایی در چرخه دومی از آب و بخار استفاده میکنند. بدین ترتیب آب و بخار رادیواکتیو هیچ تماسی با توربین نخواهند داشت.

انواع رآکتورهای گرمایی

در در رآکتورهای گرمایی علاوه برکند کننده، سوخت هسته ای ( ایزوتوپ قابل شکافت القایی)، مخزن بخار و لوله های منتقل کننده آن، دیواره های حفاظتی و تجهیزات کنترل و مشاهده سیستم رآکتور نیز وجود دارند. البته بسته به این که این رآکتورها از کانالهای سوخت فشرده شده، مخزن بزرگ بخار یا خنک کننده گازی استفاده کنند، میتوان آنها را به سردسته تقسیم کرد.

الف - کانالهای تحت فشار در رآکتورهای RBMK و CANDU استفاده میشوند و میتوان آنها را در حال کارکردن رآکتور، سوخت رسانی کرد.

ب - مخزن بخار پرفشار داغ، رایج ترین نوع رآکتور است و در اغلب نیروگاههای هسته ای و رآکتورهای دریایی ( کشتی، ناوهواپیمابر یا زیردریایی ) از آن استفاده میشود. این مخزن میتواند به عنوان لایه حفاظتی نیز عمل کند.

ج - خنک سازی گازی: در این رآکتورها به جای آب، از یک سیال گازی شکل برای خنک کردن رآکتور استفاده میشود. این گاز در یک چرخه گرمایی با منبع حرارتی راکتور قرار میگیرد و معمولاً از هلیوم برای آن استفاده میشود، هر چند که نیتروژن و دی اکسید کربن نیز کاربرد دارند. در برخی رآکتورهای جدید، رآکتور به قدری گرما تولید میکند که گاز خنک کن میتواند مستقیما یک توربین گازی را بچرخاند، در حالی که در طراحی های قدیمی تر گاز خنک کن را به یک مبدل حرارتی میفرستادند تا در یک چرخه دیگر، آب را به بخار تبدیل کند و بخار داغ، یک توربین بخار را بگرداند.

بقیه اجزای نیروگاه هسته ای

غیر از رآکتور که منبع گرمایی است، تفاوت اندکی بین نیروگاه هسته ای و یک نیروگاه حرارتی تولید برق با سوخت فسیلی وجود دارد.

مخزن بخار تحت فشار معمولا درون یک ساختمان بتونی تعبیه میشود که این ساختمان به عنوان یک سد حفاظتی در برابر تابش رادیواکتیو عمل میکند. این ساختمان هم درون یک مخزن بزرگتر فولادی قرار میگیرد. هسته رآکتور و تجهیزات مرتبط با آن درون این مخزن فولادی قرار گرفته اند و کارکنان میتوانند راکتور را تخلیه یا سوخت رسانی کنند. وظیفه این مخزن فولادی، جلوگیری از نشت هر گونه گاز یا مایع رادیواکتیو از درون سیال است.

در نهایت این مخزن فولادی هم به وسیله یک ساختمان بتونی خارجی محافظت میشود. این ساختمان به قدری محکم است که در برابر اصابت یک هواپیمای جت مسافربری ( مشابه حادثه یازده سپتامبر ) هم تخریب نمی شود. وجود این ساختمان حفاظتی دوم برای جلوگیری از انتشار مواد رادیواکتیو در اثر هرگونه نشت از حفاظ اول ضروری است. در حادثه انفجار چرنوبیل، فقط یک ساختمان حفاظتی وجود داشت و همان موجب شد موادراکتیو در سطح اروپا پخش شود.

رآکتورهای هسته ای طبیعی

در طبیعت هم میتوان نشانه هایی از رآکتور هسته ای پیدا کرد، البته به شرطی که تمام عوامل مورد نیاز به طور طبیعی در کنار هم قرار گرفته باشند. تنها نمونه شناخته شده یک رآکتور هسته ای طبیعی دو میلیارد سال پیش در منطقه اوکلو در کشور گابون ( قاره آفریقا ) فعالیتش را آغاز کرده است. البته دیگر چنین رآکتورهایی روی زمین شکل نمی گیرند، زیرا واپاشی رادیواکتیو این مواد ( به خصوص U-235 ) در این زمان طولانی 5/4 میلیارد ساله ( سن زمین )، فراوانی U-235 را در منابع طبیعی این رآکتورها بسیار کاهش داده است، به طوری که مقدار آن به پایین تر از حد مورد نیاز آغاز یک واکنش زنجیره ای رسیده است.

این رآکتورهای طبیعی زمانی شکل گرفتند که معادن غنی از اورانیوم به تدریج از آب زیرزمینی یا سطحی پر شدند. این آب به صورت کند کننده عمل کرد و واکنش های زنجیره ای شدیدی به وقوع پیوست. با افزایش دما، آب کند کننده بخار میشد و رآکتور خاموش شد. پس از مدتی، این بخارها به مایع تبدیل میشدند و دوباره رآکتور به راه میافتاد. این سیستم خودکار و بسته، یک رآکتور را کنترل میکرد و برای صدها هزار سال، این رآکتور را فعال نگاه میداشت.

مطالعه و بررسی این رآکتورهای هسته ای طبیعی بسیار ارزشمند است، زیرا میتواند به تحلیل چگونگی حرکت مواد رادیواکتیو در پوسته زمین کمک کند. اگر زمین شناسان بتوانند را از این حرکتها را شناسایی کنند، میتوانند راه حل های جدیدی برای دفن زباله های هسته ای پیدا کنند تا روزی خدای ناکرده، این ضایعات خطرناک به منابع آب سطح زمین نشت نکنند و فاجعه ای بشری به بار نیاورند.

انواع رآکتورهای گرمایی

الف - کند سازی با آب سبک:

a- رآکتور آب تحت فشار Pressurized Water Reactor(PWR)

b- رآکتور آب جوشان Boiling Water Reactor(BWR)

c- رآکتور D2G

ب- کند سازی با گرافیت:

a- ماگنوس Magnox

b- رآکتور پیشرفته با خنک کنندی گازی Advanced Gas-Coaled Reactor (AGR)

c- RBMK

d- PBMR

ج - کند کنندگی با آب سنگین:

a - SGHWR

b - CANDU

رآکتور آب تحت فشار، PWR

رآکتور PWR یکی از رایج ترین راکتورهای هسته ای است که از آب معمولی هم به عنوان کند ساز نوترونها و هم به عنوان خنک ساز استفاده میکند. در یک PWR، مدار خنک اولیه از آب تحت فشار استفاده میکند. آب تحت فشار، در دمایی بالاتر از آب معمولی به جوش میآید، از این دوچرخه خنک ساز اولیه را به گونه ای طراحی میکنند که آب با وجود آنکه دمایی بسیار بالا دارد، جوش نیاید و به بخار تبدیل نشود. این آب داغ و تحت فشار در یک مبدل حرارتی، گرما را به چرخه دوم منتقل میکند که یک نوع چرخه بخار است و از آب معمولی استفاده میکند. دراین چرخه آب جوش میآید و بخار داغ تشکیل میشود، بخار داغ یک توربین بخار را میچرخاند، توربین هم یک ژنراتور و در نهایت ژنراتور، انرژی الکتریکی تولید میکند.

PWR به دلیل دارابودن چرخه ثانویه با BWR تفاوت دارد. از گرمای تولیدی در PWR به عنوان سیستم گرم کننده درنواحی قطبی نیز استفاده شده است. این نوع رآکتور، رایج ترین نوع رآکتورهای هسته ای است و در حال حاضر، بیش از 230 عدد از آنها در نیروگاههای هسته ای تولید برق و صدها رآکتور دیگر برای تأمین انرژی تجهیزات دریایی مورد استفاده قرار میگیرند.

خنک کننده

همان طور که میدانید، برخورد نوترونها با سوخت هسته ای درون میله های سوخت، موجب شکافت هسته اتمها میشود و این فرآیند هم به نوبه خود، گرما و نوترونهای بیشتری آزاد میکند. اگر این حرارت آزاد شده منتقل نشود، ممکن است میله های سوخت ذوب شوند و ساختار کنترلی رآکتور از بین برود ( و البته خطرهای مرگ آوری که به دنبال آن روی میدهند. ) در PWR، میله های سوخت به صورت یک دسته در ساختاری، ترسیمی قرار گرفته اند و آب از کف رآکتور به بالا جریان پیدا میکند. آب از میان این میله های سوخت عبور میکند و به شدت گرم میشود، به طوری که به دمای 325 درجه سانتی گراد میرسد. درمبدل حرارتی، این آب داغ موجب داغ شدن آب در چرخه دوم میشود و بخاری با دمای 270 درجه سانتی گراد تولید میکند تا توربین را بچرخاند.

کند کننده

نوترونهای حاصل از یک شکافت هسته ای بیش از آن حدی گرمند که بتوانند یک واکنش شکافت هسته ای را آغاز کنند. انرژی آنها را باید کاهش داد تا با محیط اطراف خود به تعادل گرمایی برسند. محیط اطراف نوترونها ( قلب رآکتور ) دمایی در حدود 450 درجه سانتی گراد دارد.

در یک PWR، نوترونها در پی برخورد با مولکولهای آب خنک ساز، انرژی جنبشی خود را از دست میدهند؛ به طوری که پس از 8 تا 10 برخورد ( البته به طور متوسط ) با محیط هم دما میشوند. در این حالت، احتمال جذب نوترونها از سوی هسته U-235 بسیار زیاد است ودر صورت جذب، بالافاصله هسته U-236 جدید دچار شکافت میشود.

مکانیسم حساسی که هر رآکتور هسته ای را کنترل میکند، سرعت آزاد سازی نوترونها در طول یک فرآیند شکافت است به طور متوسط از هر شکافت، دونوترون و مقدار زیادی انرژی آزاد میشود. نوترونهای آزاد شده اگر با هسته U-235 دیگری برخورد کنند، شکافت دیگری را سبب میشوند و در نهایت یک واکنش زنجیره ای روی میدهد. اگر تمام این نوترونها در یک لحظه آزاد شوند، تعدادشان به قدری زیاد میشود که باعث ذوب شدن راکتور خواهد شد. ( تعداد ذرات پر انرژی، دمای یک سیستم را تعیین میکند. معادله بوتنرمن، این ارتباط را توصیف میکند. ) خوشبختانه برخی از این نوترونها پس از یک بازه زمانی نه چندان کوتاه ( حدود یک دقیقه ) تولید میشوند و سبب میشوند دیگر عوامل کنترل کننده از این تاخیر زمانی استفاده کرده، اثر خود را داشته باشند.

یکی از مزیت های استفاه از آب در PWR، این است که اثر کند سازی آب با افزایش دما کاهش مییابد. در حالت عادی، آب در فشار 150 برابر فشار یک اتمسفر قرار دارد ( حدود 15 مگا پاسکال ) و در قلب رآکتور به دمای 325 درجه سانتی گراد میرسد. درست است که آب با فشار پانزده مگا پاکسال در این دما جوش نمی آید، ولی به شدت از خاصیت کند کنندگی اش کاسته میشود، بنابراین آهنگ واکنش شکافت هسته ای کاهش مییابد، حرارت کمتری تولید میشود و دما پایین میآید. دما که کاهش یابد، توان رآکتور افزایش مییابد و دما که افزایش یابد توان راکتور کاهش مییابد؛ پس خود سیستم PWR دارای یک سیستم خود تعادلی در رآکتور است و تضمین میکند توان رآکتور در کمترین میزان مورد نیاز برای تأمین گرمای سیستم بخار ثانویه است.

در اغلب رآکتورهای PWR، توان رآکتور را در دوره فعالیت معمولی با تغییرات غلظت بورون ( در شکل اسید بوریک ) در چرخه خنک کننده اولیه کنترل اولیه کنترل میکنند سرعت جریان خنک کننده اول در رآکتورهای PWR معمولی ثابت است. بورون یک جذب کننده قوی نوترون است و با افزایش یا کاهش غلظت آن، میتوان شدت فعالیت راکتور را کاهش یا افزایش داد. برای این کار، یک سیستم کنترلی پیچیده شامل پمپ های فشار بالا که آب را در فشار 15 مگا پاسکال از چرخه خارج میکند، تجهیزات تغییر غلظت اسید بوریک و تزریق مجدد آب به چرخه خنک ساز مورد نیاز است.

یکی از اشکالات راکتورهای شکافت، این است که حتی پس از توقف واکنش شکافت، هنوز هم واپاشی های رادیواکتیوی انجام میشود و حرارت زیادی آزاد میشود که میتواند راکتور را ذوب کند. البته سیستم های حفاظتی و پشتیبانی متعددی برای جلوگیری از این واقعه وجود دارند، با این حال ممکن است در اثر پیچیدگی های این سیستم، برهمکنش های پیش بینی نشده یا خطاهای عملیاتی مرگ آفرینی در شرایط اضطراری روی دهند. در نهایت، هر رآکتور با یک حفاظ ساختمانی بتونی احاطه شده است که آخرین سد در برابر تشعشعات رادیواکتیو است.

رآکتور آب جوشان، BWR

در رآکتور آب جوشان، از آب سبک استفاده میشود. آب سبک، آبی است که در آن فقط هیدروژن معمولی وجود دارد. ) BWR اختلاف زیادی با رآکتور آب تحت فشار ندارد، غیر از اینکه در BWR فقط یک چرخه خنک کننده وجود دارد و آب مستقیما در قلب راکتور به جوش میآید. فشار آب در BWR کمتر از PWR است، به طوری که در بیشترین مقدار به 75 برابر فشار جو میرسد ( 5/7 مگا پاسکال ) و بدین ترتیب آب در دمای 285 درجه سانتی گراد به جوش میآید.

رآکتور BWR به شکلی طراحی شده که بین 12 تا 15 درصد آب درون قلب رآکتور به شکل بخار در قسمت بالای آن قرار میگیرد. بدین ترتیب عملکرد بخش بالایی و پایینی هسته رآکتور با هم تفاوت دارند. در بخش بالایی قلب رآکتور، کند سازی کمتری صورت میگیرد و در نتیجه بخش بالایی کمتر است.

در حالت کلی دو مکانیسم برای کنترل BWR وجود دارد: استفاده از میله های کنترل و تغییر جریان آب درون راکتور.

الف - بالا بردن یا پایین آوردن میله های کنترل، روش معمولی کنترل توان رآکتور در حالت راه اندازی رآکتور تا رسیدن به 70 درصد حداکثر توان است. میله های کنترل حاوی مواد جذب کننده نوترون هستند؛ در نتیجه پایین آوردن آنها موجب افزایش جذب نوترون در میله ها، کاهش جذب نوترون در سوخت و درنهایت کاهش آهنگ شکافت هسته ای و پایین آمدن توان رآکتور میشود. بالا بردن میله های سوخت دقیقاً نتیجه معکوس میدهد.

ب - تغییرات جریان آب درون رآکتور، زمانی برای کنترل رآکتور مورد استفاده قرار میگیرد که راکتور بین 70 تا صد درصد توان خود کار میکند. اگر جریان آب درون رآکتور افزایش یابد، حباب های بخار در حال جوش سریع تر از قلب راکتور خارج میشوند و آب درون قلب رآکتور بیشتر میشود. افزایش مقدار آب به معنی افزایش کندسازی نوترون و جذب بیشتر نوترونها از سوی سوخت است و این یعنی افزایش توان راکتور. با کاهش جریان آب درون رآکتور، حبابها بیشتر در رآکتور باقی میمانند، سطح آب کاهش مییابد و به دنبال آن کندسازی نوترونها و جذب نوترون هم کاهش مییابد و در نهایت توان رآکتور کاهش مییابد.

بخار تولید شده در قلب رآکتور از شیرهای جدا کننده بخار و صفحات خشک کن ( برای جذب هر گونه قطرات آب داغ ) عبور میکند و مستقیماً به سمت توربین های بخار که بخشی از مدار رآکتور محسوب میشوند، میرود. آب اطراف رآکتور همواره در معرض تابش و آلودگی رادیواکتیو است و از آنجا که توربین هم در تماس مستقیم با این آب است، باید پوشش حفاظتی داشته باشد. اغلب آلودگی های درون آب عمر کوتاهی دارند ( مانند N16 که بخش اعظم آلودگی های آب را تشکیل میدهد و نیمه عمرش تنها 7 ثانیه است )، بنابراین مدت کوتاهی پس از خاموش شدن رآکتور میتوان به قسمت توربین وارد شد.

در رآکتور BWR، افزایش نسبت بخار آب به آب مایع درون رآکتور موجب کاهش گرمای خروجی میشود. با این حال، یک افزایش ناگهانی در فشار بخار، سبب بروز یک کاهش ناگهانی در نسبت بخار به آب مایع درون رآکتور میشود که خود، سبب افزایش توان خروجی میشود. این شرایط و دیگر حالت های خطرساز، موجب شده است از سیستم کنترلی اسید بوریک ( بورون ) نیز استفاده شود، بدین شکل که در سیستم پشتیبان خاموش کننده اضطراری، محلول اسید بوریک با غلظت بالا به چرخه خنک کننده تزریق میشود. خوبی این سیستم این است که اسید اوریک، یک خورنده قوی است و معمولا در PWR سبب میشود تلفات ناشی از خوردگی قابل توجه باشد. در بدترین شرایط اضطراری که تمام سیستم های امنیتی از کار افتاد، هر رآکتور به وسیله یک ساختمان حفاظتی از محیط اطراف جدا شده است. در یک رآکتور BWR جدی، حدود 800 دسته واحد سوخت قرار میگیرد و در هر دسته بین 74 تا 100 میله سوخت قرار میگیرد. این چنین حدود 140 تن اورانیوم در قلب رآکتور ذخیره میشود.

• رآکتور D2G

رآکتور هسته ای D2G را میتوان در تمام ناوهای دریایی ایالات متحده میتوان پیدا کرد. D2G مخفف عبارت زیراست:

رآکتور ناو جنگی D=Destroyer-sized reactor

نس دوم 2=Second Geneation

ساخت جنرال الکتریک G= General - Electric built

بدین ترتیب، D2G را میتوان مخفف این عبارت دانست: رآکتور هسته ای نسل دوم ویژه ناوهای جنگی ساخت جنرال الکتریک. این رآکتور برای تولید حداکثر 150 مگا وات انرژی الکتریکی و عمر مفید 15 سال مصرف معمولی طراحی شده است.

در این رآکتور، برای مخزن بخار دو رآکتور وجود دارد و طوری طراحی شده که بتوان هر دو اتاق توربین را با یک رآکتور به راه انداخت. اگر هر دو رآکتور فعال باشند، ناو به سرعت 32 گره میرسد. اگر یک رآکتور فعال باشد و توربینها متصل به هم باشند، سرعت ناو به 25 تا 27 گره خواهد رسید و اگر فقط یک رآکتور فعال باشد ولی توربینها جدا باشند، سرعت فقط 15 گره خواهد بود.

http://bionuclear.mihanblog.com/post/295

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

رآکتور هسته ای و کارکرد آن

تهیه کننده : ابراهیم بهرامی

منبع : راسخون

واکنشگاه هستهای یا «رآکتور اتمی» دستگاهی برای انجام دادن واکنشهای هستهای به صورت تنظیم شده و تحت نظارت است. این دستگاه در اندازههای آزمایشگاهی، برای تولید ایزوتوپهای ویژه مواد پرتوزا (رادیواکتیو) و همین طور پرتو - داروها برای مصارف پزشکی و آزمایشگاهی؛ و در اندازههای صنعتی برای تولید برق ساخته میشود. واکنشهای هستهای به دو صورت «شکافت» و «همجوشی»، بسته به نوع مواد پرتوزای استفاده شده، انجام می گیرد.

واکنشگاه ها - بسته به اینکه چه نوع کاربردی داشته باشند - از یکی از این دو نوع واکنش بهره میگیرند. در واکنشگاه، دو میله ماده پرتوزا - یکی به عنوان سوخت و دیگری به عنوان آغازگر – به کار میرود. میزان این دو ماده - بسته به نوع واکنش و اندازه واکنشگاه و نوع فراورده نهایی - بدقت محاسبه و بررسی میشود. در واکنشگاه هستهای، همیشه دو عنصر پرتوزا به یک یا چند عنصر پرتوزای دیگر تبدیل میشوند که این عناصر به دست آمده یا مورد مصرف صنعتی یا پزشکی دارند یا به صورت پسماند هستهای نابود میشوند.

حاصل این فرایند مقادیر زیادی انرژی است که به صورت امواج اتمی و الکترومغناطیس آزاد میشود. این امواج شامل ذرات نوترینو، آلفا، بتا، پرتو گاما، امواج نوری، فروسرخ، است که باید به طور کامل بررسی شوند. امواج آلفا و بتا و گامای تولیدی از واکنش هستهای به عنوان محرک برای ایجاد واکنشهای هستهای دیگر، در رآکتورهای مجاور، برای تولید ایزوتوپهای ویژه به کار می رود.

انرژی گرمایشی حاصل از این واکنش و تبدیل این عناصر پرتوزا در واکنشگاههای صنعتی برای تولید بخار آب و تولید برق به کار میرود. برای نمونه، انرژی حاصل از واکنش یک گرم اورانیوم معادل انرژی گرمایشی یک میلیون لیتر نفت خام است. قابل تصور است که این میزان انرژی با توجه به سطح پایداری ماده پرتوزا در واکنشهای هستهای تا چه میزان مقرون به صرفه خواهد بود.

با این حال، مشکلات استخراج و آماده سازی و نگهداری و ترابری مواد پرتوزای به کار رفته در واکنشگاههای تولید برق و دشواریهای زیست بومی که این واکنشگاهها ایجاد میکنند باعث افزایش نیافتن گرایش بشر به تولید برق از طریق این انرژی شده است. باید توجه داشت که میزان تابش در اطراف واکنشگاههای هستهای به اندازهای بالاست که امکان زیست برای موجودات زنده در پیرامون واکنشگاهها وجود ندارد. به همین علت، برای هر یک از رآکتورهای هستهای پوششهای بسیار ضخیمی از بتون همراه با فلزات سنگین برای جلوگیری از نشت امواج الکترومغناطیس به بیرون ساخته میشود.

مشکلاتی که نشت مواد پرتوزا از واکنشگاه نیروگاه اتمی «چرنوبیل» در دهه ۸۰ میلادی به وجود آورد خود گواهی بر این مدعاست.

کاربرد تابشهای پرتوزا

بسیاری از محصولات تولیدی واکنش شکافت هستهای بشدت ناپایدارند و در نتیجه، قلب رآکتور محتوی مقادیر زیادی نوترون پرانرژی، پرتوهای گاما، ذرات بتا، همچنین ذرات دیگر است. هر جسمی که در رآکتور گذاشته شود تحت مباران این همه تابشهای متنوع قرار میگیرد.

یکی از موارد استعمال تابش رآکتور تولید پلوتونیوم ۲۳۹ است . این ایزوتوپ نیمه عمری در حدود ۲۴۰۰۰ سال دارد و به مقدار کمی در زمین یافت میشود. پلوتونیوم ۲۳۹ از لحاظ کارایی شکافت خاصیتی مشابه اورانیوم دارد. برای تولید پلوتونیوم ۲۳۹، ابتدا اورانیوم ۲۳۸ را در قلب رآکتور قرار میدهند که در نتیجه واکنشهایی که صورت میگیرد اورانیوم ۲۳۹ به وجود میآید. اورانیوم ۲۳۹ ایزوتوپی ناپایدار است که با نیمه عمری در حدود ۲۴ دقیقه، از طریق گسیل ذره بتا، به نپتونیوم ۲۳۹ تبدیل میشود. نپتونیوم ۲۳۹ نیز با نیمه عمر ۲/۴ روز و گسیل ذره بتا واپاشیده و به محصول نهایی یعنی پلوتونیوم ۲۳۹ تبدیل میشود. در این حالت، پلوتونیوم ۲۳۹ همچنان با مقادیری اورانیوم ۲۳۸ آمیخته است؛ اما این آمیزه چون از دو عنصر مختلف تشکیل شده است، بروش شیمیایی مناسب جدا سازی است.

امروزه، با استفاده از تابش رآکتور، صدها ایزوتوپ مفید میتوان تولید کرد که بسیاری از این ایزوتوهای مصنوعی را در پزشکی به کار می برند. آثار زیانبار انفجارهای اتمی و پرتوهای ناشی از آن باعث آلودگی آبهای زیرزمینی و زمینهای کشاورزی و حتی محصولات کشاورزی میشود؛ ولی با همه این مضرات، اورانیوم عنصری است ارزشمند، زیرا در کنار همه سوءاستفادهها میتوان از آن به بهترین نحو و مطابق با معیارهای بشردوستانه استفاده کرد. فراموش نکنید که از اورانیوم و پلوتونیوم میتوان استفادههای صلح آمیز نیز داشت؛ زیرا از انرژی یک کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ میتوان چهل هزار کیلووات ساعت الکتریسیته تولید کرد که معادل مصرف ده تن زغال سنگ یا ۵۰۰۰۰ گالن نفت است.

آشنایی با اجزای رآکتورهای هسته ای

در حالى كه توليد انرژى با استفاده از سوختهاى فسيلى در جهان روز بروز گرانتر مى شود، برق هسته اى كه در نيروگاههاى هسته اى و با استفاده از واكنش شكافت هسته اى توليد مى شود منبع بسيار خوبى براى توليد انرژى و جايگزينى آن با برق فسيلى به شمار مى رود. توليد برق به روش هسته اى - ضمن آنكه پايان ناپذير است - گازهاى گلخانه اى هم توليد نمى كند. تنها مشكل آن زباله هاى هسته اى است كه در صورتى كه از آنها درست محافظت کنیم، عملاً هيچ ضررى براى محيط زيست ندارد.

رآكتورهاى شكافت:

بر اثر شكافت هسته هاى سنگين مثل اورانيوم و تبديل آن به هسته هاى سبكتر و پرتوهای آلفا يا بتا و نوترون، مقدارى انرژى جنبشى هم آزاد مى شود. اگر جرم محصولات شكافت را از جرم ماده ابتدایی كم كنيم، مقدار ناچيزى باقى مى ماند. اين مقدار ناچيز طبق معادله معروف «اينشتين»، E=mc2، تبديل به انرژى جنبشى مى شود. گرماى توليد شده با شكافت در قلب رآكتور با ميله هايى تنظیم مى شود. نوترونها تحريك كننده شكافت اند.

با قرار دادن جذب كننده هاى نوترونى بين اورانيوم مى توان ميزان فرايند شكافت و سرعت آن و در نتيجه شدت گرماى توليدشده را مهار كرد. گرماى حاصل با آب به بيرون از رآكتور منتقل مى شود. دماى آب درون چرخه تحت فشار گاهى به چندين برابر نقطه جوش مى رسد. در بيرون از رآكتور، اين گرما آب موجود در منبع ديگر را بخار مى كند و بخار آب توليد شده با انرژى زيادى كه دارد توربينهاى بخار را به حركت در مى آورد و برق توليد مى شود.

قلب رآكتور:

فرايند شكافت معمولاً نوترونهاى سريع توليد مى كند؛ اما براى اينكه هسته اورانيوم شكافته شود، به نوترون كند نياز است. براى اين كار، از كندكننده هاى نوترونى استفاده مى شود. گرافيت و آب سنگين توان اين كار را دارند.

واكنش زنجيره اى:

هر نوترون كند اورانيوم را مى شكافد؛ حاصل علاوه بر هسته هاى كوچكتر تعدادى نوترون است كه خود هسته هاى اورانيوم ديگر را مى شكافد. به اين فرايند واكنش زنجيره اى مى گويند كه اساس كار رآكتور است.

نخستين رآكتورهاى هسته اى:

فرمى و زيلارد نخستين كسانى بودند كه توانستند واكنش زنجيره اى كاملی را در رآكتوری هسته اى انجام دهند. آنها در دهه ۱۹۴۰ كه روى طرح ساخت بمب هسته اى براى ايالات متحده (منهتن) كار مى كردند در دانشگاه شيكاگو و در آزمايشگاهشان اين كار را انجام دادند؛ اما در سال ۱۹۵۵ كه اندیشه اقتصادى شدن انرژى هسته اى رواج يافت، آنها اين كشف را در اداره اختراعات و اكتشافات ايالات متحده ثبت كردند.

انواع رآكتورها:

رآكتورها از لحاظ سرعت عملشان به دو دسته تقسيم مى شوند:

1 ـ رآكتورهاى گرمايى؛ كه سرعت كمى دارند و فرايند شكافت و توليد گرما در آنها به آرامى انجام مى شود. بیشتر اين رآكتورها استفاده صلح آميز دارند.

۲- رآكتورهاى سريع: هدف اصلى اين رآكتورها توليد سوخت لازم براى سلاحهاى هسته اى است. پلوتونيوم و اورانيوم ۲۳۵ از محصولات اين رآكتورهاست

راکتورهای هسته ای

مقدمه:

شکافت هسته ای اتم اورانیم 235 در واقع در اثر نفوذ یک نوترون حرارتی به درون هسته یک اتم سنگین است که باعث شکافت آن به دوپاره از هسته های جدید و سبکتر می گردد. در ضمن در عمل شکافت به طور متوسط 2-3 نوترون ایجاد شده و مقداری انرژی تابشی گاما آزاد می گردد. انرژی سینتیک محصولات شکافت و نوترون ها به مواد اطراف خود از طریق برخورد و جذب پرتو به تولید گرما منجر خواهد شد. انرژی آزاد شده از هر شکافت حدود 11-10*3.2 ژول است در حالیکه تولید انرژی از منابع متعارف سوخت فسیلی که حاصل تشکیل یک مولکول دی اکسید کربن هست حدود

19-10*6.7 می باشد.

نوکلوییدهای غیر قابل شکافت هم در طی فرآیندهای بالا با دریافت و یا برخورد با یک نوترون با ایزوتوپ هایی به تعداد نوترون بالاتر تبدیل خواهد شد. بدین ترتیب رادیونوکلوئید های جدیدی خواهیم داشت که درمیان آنها پاره های شکافت مواد شکافت پذیر جدیدی مثل اورانیم235، پلوتونیم 239 وجود داشته و پلوتونیم 241 نیز به طور مصنوعی می تواند زایش پیدا کند.

این فرآیندهای فیزیکی در راکتورهای هسته ای اتفاق می افتد. درون میله های سوخت فرآیندهای شکافت و زایش در اثر واکنش زنجیره ای صورت می گیرد و واکنش با تولید نوترون به طور دائم ادامه می یابد.

راکتورهای هسته برای اهداف فراوانی طراحی و ساخته می شوند که بعضی از آنها عبارتند از:

- راکتورهای تولید حرارت و برق

- راکتورهای کِشنده

- راکتورهای تحقیقاتی

- راکتورهای تولید پلوتونیم

- راکتورهای اختصاصی برای مقاصدی همچون ساخت زیردریایی، فضا پیما، آب شیرین کن و...

ساختار عمومی راکتورهای هسته ای:

بخش مرکزی راکتور هسته ای جدا از آزمایشگاه ها، بخش های جانبی و خدماتی آن از یک ساختمان ویژه ای تشکیل شده است که ویژگی آن نه فقط به دلیل جادادن وسایل خاص راکتور، بلکه به لحاظ استحکام، ویژگی مصالح ساختمانی، ایزوله یا منزوی بودن از محیط زیست، مقاومت در مقابل زلزله، خوردگی و دسترسی به سرویس های مخصوص کاملاً استثنایی است.

یک راکتور هسته ای جدا از سازه های ساختمانی به طور کلی از قسمت های زیر تشکیل شده است:

1 ـ مجموعه های سوخت

2 ـ کند کننده ها

3 ـ خنک کننده ها

4 ـ سیستم های ایمنی

5 ـ میله های کنترل

6 ـ حفاظ های مختلف

در اینجا به بحث مختصری درباره ی هرکدام از این قسمت ها پرداخته می شود:

1 ـ مجموعه های سوخت

سوخت یک راکتور هسته ای را ممکن است شامل آنچه که در قلب راکتور به عنوان سوخت وجود دارد در نظر گرفت. به عبارت واقعی تر سوخت راکتور در چندین مجموعه سوخت و هر مجموعه متشکل از چندین میله سوخت و هر میله شامل تعداد معینی از قرص ها یا حبه های مواد شکافت پذیر هسته ای مثل اورانیم و یا در بعضی موارد پلوتونیم می باشد. میله های سوخت در راکتور به صورت صفحه ای(Plate) و غنای اورانیم 235 تا 95 درصد می رسد. هرمیله ی سوخت از غلاف زیر کالوی و شامل قطعاتی از قرص های دی اکسید اورانیم است. زیر کالوی 2 تا 4 یک آلیاژ زیر ******یم با عیار کمی از قلع، آهن، کرم و نیکل است؛ میله های سوخت ممکن است به صورت انفرادی در جاهای مخصوص خود گذاشته شود و یا ممکن است به صورت مجموعه های سوخت درون قلب راکتور به طور منظم قرارگیرند.

سوخت راکتور مخصوصاً راکتورها مخصوصا راکتورهای قدرت به طور اصولی یا از عناصری شامل اتم های قابل شکافت تامین می شوند و یا از اتم های ایزوتروپ عناصری که قابلیت تبدیل به اتم های قابل شکافت را دارند بنابراین اتم های قابل شکافت عبارتند از:

اورانیم 235 ، پلوتونیم 239 و اورانیم 233

اتم های مستعد با قابلیت تبدیل به اتم های قابل شکافت عبارتند از: اورانیم 238 و توریم 232

سوخت راکتورها از نظر فرآیندهای استفاده در راکتورها بر اساس استراتژی کشور ممکن است به یکی از سه روش زیر عمل گردد:

• یکبار استفاده از اورانیم و ارسال سوخت مصرف شده به انبار موقت و سپس دفن همیشگی آن

• استفاده چندباره از اورانیم و برقراری سیکل اورانیم-پلوتونیم با اعمال عملیات باز فرآوری روی آن

• استفاده از سیکل اورانیم-توریم به این معنی که توریم 232 ابتدا تبدیل به اورانیم 233 می شود و سپس این اورانیم به عنوان سوخت در راکتورها مورد استفاه قرار می گیرد.

2 ـ کند کننده ها

کند کننده ماده ای است که برای کند کردن نوترون های سریع تا انرژی های حرارتی در راکتورهای هسته ای مورد استفاده قرار می گیرند. گاهی اوقات همین کندکننده ها عمل سرد کنندگی راکتور را هم انجام می دهد. موادی که می توانند به عنوان کننده مورد استفاده قرارگیرند عبارتند از: آب، آب سنگین، گرافیت و گاهی اوقات هم بریلیوم آب به دلیل داشتن هیدروژن که عنصری سبک است و نیز فراوانی و ارزانی آن مورد استفاده قرار می گیرد. به طور کلی هرچه ماده کندکننده دارای قابلیت کندکنندگی بهتری برای نوترون ها باشد درجه کمتری از سوخت غنی شده مورد نیاز خواهد بود. آب سنگین بهتر از گرانیت و گرانیت بهتر از آب دارای خاصیت کندکنندگی است، ولی تولید آب سنگین نسبتاً گران است و گرانیت هم تاثیرات نامطلوبی در نتیجه در نتیجه پرتوگیری از خود بروز می دهد.

مشخصات یک کند کننده خوب:

• نوترون ها نباید با کندکننده واکنش نشان دهد، چون در اینصورت بازدهی تولید نوترون کاهش یافته و راکتور به سمت خاموشی می رود.

• نوترون ها باید در محیط کندکننده ها در فاصله های کوتاهی پس از چند برخود کند شوند زیرا در غیر اینصورت، نوترون توسط اورانیم 238 گیر افتاده و موجب تشدید ناخالصی های کند کننده می شود که این وضعیت اقتصادی نیست.

• گرچه کند کننده ها باید ارزان باشند ولی در عین حال خواص ساختاری آنها باید رضایت بخش هم باشد.

• کندکننده باید با سایر مواد ساختاری راکتور سازگار باشد و نباید خواص خورندگی، سایندگی و یا تحت تاثیر پرتوهای رادیواکتیو قرار گیرد.

• کندکننده طی فرآیند دائمی بمباران های نوترونی نباید تحت تاثیرات و تغییرات نامطلوب فیزیکی یا شیمیایی قرار گیرد.

• یک کند کننده خوب باید به طور مؤثر نوترون های سریع حاصل از شکافت را به نوترون های حرارتی تبدیل کند.

3 ـ خنک کننده ها:

خنک کننده برای انتقال حرارت از میله های سوخت به طور مستقیم مورد استفاده قرار می گیرد. این فقط در صورتی است که خنک کننده نقش کند کننده هم داشته باشد. در مواردی که ماده کند کننده دیگری مورد استفاده است در این صورت انتقال حرارت معمولا توسط خنک کننده مستقیماً از کندکننده و غیر مستقیم یا در بعضی موارد مستقیم از میله های سوخت انجام می پذیرد. اکثراً آب به عنوان سرد کننده مورد استفاده قرار می گیرد. به هر حال گاهی اوقات آب سنگین، فلزات مایع(سدیم و پتاسیم) یا حتی گازها(دی اکسیدکربن) هم ممکن است مورد استفاده واقع شوند. امروزه در اکثر راکتورهای تجاری آب به عنوان سردکننده مورد استفاده قرار می گیرد. در اینصورت آب علاوه بر نقش سرد کنندگی وظیفه کند کنندگی را نیز انجام می دهد.

خواص ایده آل برای یک خنک کننده:

• سطح مقطع جذب نوترونی کوچکی داشته باشد، در این صورت میزان تابش رادیواکتیویته در حین کارگردانی اپراتوری کاهش می یابد.

• فراوان و ارزان باشد.

• غیرخورنده یا خوردگی کمی داشته باشد، چون لوله ها و ساختارهای دیگر که با آن در تماس هستند باید سالم بمانند.

• ضریب انتقال حرارتی بالا داشته باشد. به این ترتیب حرارت به سهولت به سرد کننده انتقال یافته و جابجا خواهد شد.

• ویسکوزیته یا غلظت کم داشته باشد که سبب کاهش مصرف کمتر برق برای پمپ کردن آن می شود.

• دارای توانایی نگهداری درجه حرارت های بالا به صورت مایع، حتی اگر تحت فشار باشد.

خنک کننده هایی که در راکتورهای تحقیقاتی یا تجاری استفاده شده اند عبارتند از:

• آب سبک یا سنگین(اولی شامل دو اتم هیدروژن است و دومی شامل دو یا یک اتم دوتریم می باشد)

• فلز مایع (مثل سدیم، پتاسیم یا آلیاژی از ترکیب هر دو)

• مواد آلی مایع (مثل اتانول، پروپان، پنتان، هوا یا گاز دی اکسید کربن)

4 ـ سيستم هاي ايمني در راکتور

وظايف دستگاه ها و سيستم هاي کنترل(I&C) در راکتورهاي هسته اي شامل اندازه گيري، کنترل، تنظيم، چک کردن و حفاظت است. عمليات اجرايي راکتور بر اساس نيازهاي فيزيکي، شيميايي، فرآيندهاي مهندسي و اپراتوري است که به عهده سيستم ها و دستگاه هاي آن گذاشته شده است. سيستم دستگاهي و کنترل ممکن است به دوبخش ايمني و اپراتوري يا کارگرداني تقسيم شوند. حفاظت راکتور و محيط زيست به عهده سيستم هاي ايمني گذاشته شده است. اين سيستم¬ها غالبا در مواقع ضروري کارمي کنند و در دوران بهره برداري و خارج از وضعيت اضطراري اکثرا غيرفعال هستند. قابليت عملکرد اين دستگاه هاي نصب شده اضافي دائما بطور خود مونيتورينگ و تست هاي دوره اي بررسي مي شوند. کنترل قدرت راکتور معمولا در بخشي از I&C ايمني ملحوظ و منظور مي گردد. کنترل و دستگاه هاي اوپراتوري شامل تمام سيستم هايي است که کارگرداني و يا عملکرد طبيعي و بدون خطر يک راکتور هسته اي را تضمين و مطمئن مي سازد. به همين دليل ممکن است آنرا به گروه هاي اجرايي وکارهاي پيچيده اي که در خط فرآيند است تقسيم نمود.

5 ـ ميله هاي کنترل

ميله هاي کنترل براي تنظيم توزيع قدرت در راکتور در زمان اپراتوري مورد استفاده قرار مي گيرند. مهمترين وظيفه ميله هاي کنترل که بين ميله هاي سوخت قرار مي گيرند، براي خاموش کردن يا متوقف کردن فرآيند شکافت هسته اي در زمان هايي که لازم است، چنين عملي انجام شود. خاموش کردن راکتور مي تواند از طريق کنترل اتوماتيک يا توسط اپراتور انجام پذيرد. ميله هاي کنترل از موادي ساخته شده اند که خيلي سريع با جذب نوترون ها واکنش هاي هسته اي را متوقف مي کنند. موادي که به اين منظور استفاده مي شوند عبارتند از کربور نقره، اينديم، کادميم و هافنيوم. ميله هاي کنترل به داخل وخارج از ميله هاي سوخت حرکت کرده و نرخ واکنش هسته اي را تنظيم مي نمايند.

در راکتورهاي هسته اي دونوع کنترل وجود دارد:

• کنترل آرام، براي جلوگيري از به وجود آمدن قدرت زياد و برقراري قدرت متعادل راکتور. اين کنترل بيشتر توسط محلول هاي برن و يا افزايش يا کاهش آن در کندکننده ها اعمال مي گردد.

• کنترل سريع، براي کاهش سريع قدرت راکتور و يا خاموش کردن راکتور از مجموعه ميله هاي کنترل که ممکن است به صورت دستي يا اتوماتيک باشند استفاده مي شود. در مواقع اضطراري، ميله هاي کنترل با شتاب به صورت اتوماتيک به داخل ميله هاي سوخت سقوط مي کنند و سبب خاموشي راکتور مي گردند.

6 ـ حفاظت راکتور

وظيفه سيستم حفاظت از راکتور اطمينان از آشکارسازي تمام حوادث پيش بيني شده در طراحي و اعتماد از امکان انجام عمليات حفاظتي مي باشد. اين برنامه و تمهيدات بايد اطمينان دهد راکتور هميشه بطور ايمن کار مي کند. حوادث، بخش هايي از يک حادثه بزرگتر هستند که به کارگرداني راکتور ديکته مي کند که به دلايل ايمني کار راکتور بايد قطع شود. بنابراين داده هاي آنالوگ سيستم ارزياب، فرآيندهاي ويژه منجر به حادثه احتمالي را شناسايي کرده و از طريق يک سيستم ديگر علائمي را توليد مي کند که نشان مي دهد حدود آن نارسايي ها و يا اشکالات از حد معيني فراتر رفته است. اين علائم واقعي آغاز انحراف يا لغزش راکتور از حالت طبيعي است که ترجيحا تمام عمليات کارگرداني را تحت کنترل درمي آورد و متعاقبا فعال شدن تمام سيستم هاي مهندسي ايمني را براي کنترل حادثه، باعث مي گردد. در تمام موارد، شناسايي و آشکارسازي مبتني بر فرآيندهاي متفاوتي است که هر نوع ابهامي را در رابطه با سيستم آشکارسازي حادثه و قصورهاي رايج در سيستم ارزيابي داده ها رفع مي کند. وسايل و ابزار اضافي تکميلي چنان، اطميناني را فراهم مي آورند که با حفاظت به موقع راکتور اثرات سوء حادثه هاي احتمالي کاهش يابد. وسايل اضافي مبتني بر انجام وظيفه هاي انحصاري، به طور فيزيکي از نظر محل قرارگيري طوري از يکديگر جداشده اند که در مقابل حوادث بيروني مي توانند سالم باقي بمانند. تابلوي وضعيت سيستم حفاظت راکتور را در تمام زمان هاي کار عادي راکتور و شرايط اضطراري به طور بسيار روشن و واضح به پرسنل کارگرداني اعلام مي نمايد. تست هاي دوره اي با دستگاه هاي مخصوص تست کردن انجام مي شوند. قصورهاي آشکار و نهان در کانال هاي مربوطه توسط خويش گزارشگر اعلام مي شوند.

نوع ديگر حفاظت با نام حفاظت راديولوژيکي و کنترل پرتوگيري وجود دارد که وظيفه آن عبارتست از کاهش پرتوگيري و آلودگي داخل راکتورها و محيط زيست در کمترين حد ممکن. سيستم هاي مختلف کنترل پرتوگيري، اندازه گيري و ثبت پرتوها را در تمام مناطق کنترل شده انجام مي دهد. سيستم هاي مختلف کنترل پرتوگيري امکان بررسي ميزان دز تابش محلي، منطقه اي، محيط زيست، پرتوگيري پرسنلي و همچنين ميزان نشت پسمان هاي مايع، گاز و جامد را فراهم مي کند. سيستم هاي کنترل پرتوگيري، دستگاه هاي نصب شده دائمي هستند که بخشي از مجموعه سيستم I&C محسوب مي شوند. مونيتورهاي ثابت بررسي نمونه هاي محلي را بطور دائم و يا متناوب انجام مي دهند و مونيتورهاي متحرک شامل دستگاه هاي اندازه گيري پرتو در محل هاي متفاوت نصب هستند.

نیروگاههای هسته ای حدود 17 درصد برق را تأمین می کنند برخی کشورها برای تولید نیروی الکتریکی خود، وابستگی بیشتری به انرژی هسته ای دارند. براساس آمار آژانس انرژی اتمی، 75 درصد برق کشور فرانسه در نیروگاههای هسته ای تولید می شود و در ایالات متحده، نیروگاههای هسته ای 15 درصد برق را تأمین می کنند. بیش از چهارصد نیروگاه هسته ای در سراسر دنیا وجود دارد که بیش از یکصد عدد آنها در ایالات متحده واقع شده است. یک نیروگاه هسته ای بسیار شبیه به یک نیروگاه سوخت فسیلی تولید کننده انرژی الکتریکی است و تنها تفاوتی که دارد، منبع گرمایی تولید بخار است. این وظیفه در نیروگاه هسته ای برعهده رآکتور هسته ای است.

رآکتور هسته ای

همه رآکتورهای هسته ای تجاری از طریق شکافت هسته ای گرما تولید می کنند. همانطور که می دانید، شکافت اورانیوم نوترون های زیادی آزاد می کند، بیشتر از آنکه لازم باشد. اگر شرایط واکنش مساعد باشد فرآیند به طور خود به خودی انجام می شود و یک زنجیره از شکافت های هسته ای به وجود می آید. نوترونهایی که از فرآیند شکافت آزاد می شوند، بسیار سریعند و هسته های دیگر نمی توانند آنها را به راحتی جذب کنند. از این رو در اکثر رآکتورها قسمتی به نام کند کننده نوترون وجود دراد که در آن از سرعت نوترونها کاسته می شود و در نتیجه نوترونها به راحتی جذب می شوند. چنین نوترونهایی آن قدر کند می شوند تا با هسته راکتور به تعادل گرمایی برسند. نام گذاری این نوترونها به نوترونهای گرمایی یا نوترونهای کند هم از همین رو است.

مقدار انرژی گرمایی که در یک رآکتور پارامتر بحرانی است و با کنترل آن می توان رآکتور را در حالت عادی نگاه داشت. این کار با تنظیم تعداد میله های کنترل درون رآکتور صورت می گیرد. میله کنترل از مواد جذب کننده نوترون ساخته شده است و با افزایش یا کاهش جذب نوترون، می توان گسترش واکنش زنجیره ای را کاهش یا افزایش داد. البته با استفاده از کند کننده های نوترون یا تغییر دادن نحوه قرار گیری میله های سوخت هم می توان انرژی خروجی رآکتور را کنترل کرد.

طراحی یک رآکتور

رآکتورهای هسته ای برای انجام واکنش های هسته ای در مقیاس وسیع طراحی می شوند. گرما، اتمهای جدید و تابش بسیار شدید نوترون، محصولات واکنش انجام شده در رآکتور هستند و بسته به استفاده ای که از رآکتور می شود، از یکی از محصولات استفاده می شود. در یک نیروگاه هسته ای تولید برق از انرژی گرمایی تولید شده برای چرخاندن توربین و درنهایت تولید انرژی الکتریکی استفاده می شود. در برخی رآکتورهای نظامی و آزمایشی بیشتر از باریکه نوترون پر انرژی استفاده می شود تا مواد ساده را به عناصر کم یاب و جدیدی تبدیل کنند.

هدف از رآکتور هر چه باشد، برای به دست آوردن این محصولات لازم است یک واکنش هسته ای زنجیره ای به طور پیوسته ادامه یابد. برای ادامه یک واکنش زنجیره ای هم رآکتور باید در حالت بحرانی یا فوق بحرانی قرار داشته باشد. کند کننده و وسیله کنترل در فراهم آوردن چنین شرایطی نقش بسیار مهمی برعهده دارند.

رآکتوری که از کند کننده استفاده می کند، رآکتور گرمایی یا رآکتور کند نامیده می شود. این رآکتورها با توجه به نوع کند کننده ای که مورد استفاده قرار می گیرد طبقه بندی می شوند. آب معمولی ( آب سبک )، آب سنگین و گرافیت، مواد رایج کند کننده هستند. البته گرافیت مشکلات فراوانی را به وجود می آورد و بسیار خطرآفرین است، مانند حادثه انفجار چرنوبیل یا آتش سوزی وانیدسکیل.

رآکتورهایی که از کند کننده ها استفاده نمی کنند، رآکتورهای سریع خوانده می شوند. در این نوع رآکتورها فشار ذرات نوترون بسیار بالا است و از این رو می توان برخی واکنش های هسته ای را در آنها انجام داد که ترتیب دادن آنها در رآکتور کند بسیار مشکل است. شرایط خاصی که در رآکتورهای سریع وجود دارد، سبب می شود بتوان هسته اتم توریوم و برخی ایزوتوپ های دیگر را به سوخت هسته ای قابل استفاد تبدیل کرد. چنین رآکتوری می تواند سوختی بیش از حد نیاز خود را تولید کند و به همین دلیل به آن رآکتور سوخت ساز هم گفته می شود.

در همه رآکتورها، قلب رآکتور که دمای بسیار زیادی دارد باید خنک شود. در یک نیروگاه هسته ای، سیستم خنک ساز به نوعی طراحی می شود که از گرمای آزاد شده به بهترین شکل ممکن استفاده شود. در اغلب این سیستمها از آب استفاده می شود. اما آب نوعی کند کننده هم محسوب می شود و از این رو نمی تواند در رآکتورهای سریع مورد استفاده قرار گیرد. در رآکتورهای سریع از سدیم مذاب یا نمک های سدیم استفاده می شود و دمای عملیاتی خنک ساز بالاتر است. در رآکتورهایی که برای تبدیل مورد طراحی شده اند، به راحتی گرمای آزاد شده را در محیط آزاد می کنند.

در یک نیروگاه هسته ای، رآکتور کند منبع آب را گرم می کند و آن را به بخار تبدیل می کند. بخار آب توربین بخار را به حرکت در می آورد ، توربین نیز ژنراتور را می چرخاند و به این ترتیب انرژی تولید می شود. این آب و بخار آن در تماس مستقیم با راکتور هسته ای است و از این رو در معرض تابش های شدید رادیواکتیو قرار می گیرند. برای پیشگیری از هر گونه خطر مرتبط با این آب رادیواکتیو، در برخی رآکتورها بخار تولید شده را به یک مبدل حرارتی ثانویه وارد می کنند و از آن به عنوان یک منبع گرمایی در چرخه دومی از آب و بخار استفاده می کنند. بدین ترتیب آب و بخار رادیواکتیو هیچ تماسی با توربین نخواهند داشت.

انواع رآکتورهای گرمایی

در در رآکتورهای گرمایی علاوه برکند کننده، سوخت هسته ای ( ایزوتوپ قابل شکافت القایی)، مخزن بخار و لوله های منتقل کننده آن، دیواره های حفاظتی و تجهیزات کنترل و مشاهده سیستم رآکتور نیز وجود دارند. البته بسته به این که این رآکتورها از کانالهای سوخت فشرده شده، مخزن بزرگ بخار یا خنک کننده گازی استفاده کنند، می توان آنها را به سردسته تقسیم کرد.

الف – کانالهای تحت فشار در رآکتورهای RBMK و CANDU استفاده می شوند و می توان آنها را در حال کارکردن رآکتور، سوخت رسانی کرد.

ب – مخزن بخار پرفشار داغ، رایج ترین نوع رآکتور است و در اغلب نیروگاههای هسته ای و رآکتورهای دریایی ( کشتی، ناوهواپیمابر یا زیردریایی ) از آن استفاده می شود. این مخزن می تواند به عنوان لایه حفاظتی نیز عمل کند.

ج – خنک سازی گازی: در این رآکتورها به جای آب، از یک سیال گازی شکل برای خنک کردن رآکتور استفاده می شود. این گاز در یک چرخه گرمایی با منبع حرارتی راکتور قرار می گیرد و معمولاً از هلیوم برای آن استفاده می شود، هر چند که نیتروژن و دی اکسید کربن نیز کاربرد دارند. در برخی رآکتورهای جدید، رآکتور به قدری گرما تولید می کند که گاز خنک کن می تواند مستقیما یک توربین گازی را بچرخاند، در حالی که در طراحی های قدیمی تر گاز خنک کن را به یک مبدل حرارتی می فرستادند تا در یک چرخه دیگر، آب را به بخار تبدیل کند و بخار داغ، یک توربین بخار را بگرداند.

بقیه اجزای نیروگاه هسته ای

غیر از رآکتور که منبع گرمایی است، تفاوت اندکی بین نیروگاه هسته ای و یک نیروگاه حرارتی تولید برق با سوخت فسیلی وجود دارد.

مخزن بخار تحت فشار معمولا درون یک ساختمان بتونی تعبیه می شود که این ساختمان به عنوان یک سد حفاظتی در برابر تابش رادیواکتیو عمل می کند. این ساختمان هم درون یک مخزن بزرگتر فولادی قرار می گیرد. هسته رآکتور و تجهیزات مرتبط با آن درون این مخزن فولادی قرار گرفته اند و کارکنان می توانند راکتور را تخلیه یا سوخت رسانی کنند. وظیفه این مخزن فولادی، جلوگیری از نشت هر گونه گاز یا مایع رادیواکتیو از درون سیال است.

در نهایت این مخزن فولادی هم به وسیله یک ساختمان بتونی خارجی محافظت می شود. این ساختمان به قدری محکم است که در برابر اصابت یک هواپیمای جت مسافربری ( مشابه حادثه یازده سپتامبر ) هم تخریب نمی شود. وجود این ساختمان حفاظتی دوم برای جلوگیری از انتشار مواد رادیواکتیو در اثر هرگونه نشت از حفاظ اول ضروری است. در حادثه انفجار چرنوبیل، فقط یک ساختمان حفاظتی وجود داشت و همان موجب شد موادراکتیو در سطح اروپا پخش شود.

رآکتورهای هسته ای طبیعی

در طبیعت هم می توان نشانه هایی از رآکتور هسته ای پیدا کرد، البته به شرطی که تمام عوامل مورد نیاز به طور طبیعی در کنار هم قرار گرفته باشند. تنها نمونه شناخته شده یک رآکتور هسته ای طبيعی دو میلیارد سال پیش در منطقه اوکلو در کشور گابون ( قاره آفریقا ) فعالیتش را آغاز کرده است. البته دیگر چنین رآکتورهایی روی زمین شکل نمی گیرند، زیرا واپاشی رادیواکتیو این مواد ( به خصوص U-235 ) در این زمان طولانی 5/4 میلیارد ساله ( سن زمین )، فراوانی U-235 را در منابع طبیعی این رآکتورها بسیار کاهش داده است، به طوری که مقدار آن به پایین تر از حد مورد نیاز آغاز یک واکنش زنجیره ای رسیده است.

این رآکتورهای طبیعی زمانی شکل گرفتند که معادن غنی از اورانیوم به تدریج از آب زیرزمینی یا سطحی پر شدند. این آب به صورت کند کننده عمل کرد و واکنش های زنجیره ای شدیدی به وقوع پیوست. با افزایش دما، آب کند کننده بخار می شد و رآکتور خاموش شد. پس از مدتی، این بخارها به مایع تبدیل می شدند و دوباره رآکتور به راه می افتاد. این سیستم خودکار و بسته، یک رآکتور را کنترل می کرد و برای صدها هزار سال، این رآکتور را فعال نگاه می داشت.

مطالعه و بررسی این رآکتورهای هسته ای طبیعی بسیار ارزشمند است، زیرا می تواند به تحلیل چگونگی حرکت مواد رادیواکتیو در پوسته زمین کمک کند. اگر زمین شناسان بتوانند را از این حرکت ها را شناسایی کنند، می توانند راه حل های جدیدی برای دفن زباله های هسته ای پیدا کنند تا روزی خدای ناکرده، این ضایعات خطرناک به منابع آب سطح زمین نشت نکنند و فاجعه ای بشری به بار نیاورند.

انواع رآکتورهای گرمایی

الف – کند سازی با آب سبک:

a- رآکتور آب تحت فشار Pressurized Water Reactor(PWR)

b- رآکتور آب جوشان Boiling Water Reactor(BWR)

c- رآکتور D2G

ب- کند سازی با گرافیت:

a- ماگنوس Magnox

b- رآکتور پیشرفته با خنک کنندی گازی Advanced Gas-Coaled Reactor (AGR)

c- RBMK

d- PBMR

ج – کند کنندگی با آب سنگین:

a – SGHWR

b – CANDU

رآکتور آب تحت فشار، PWR

رآکتور PWR یکی از رایج ترین راکتورهای هسته ای است که از آب معمولی هم به عنوان کند ساز نوترونها و هم به عنوان خنک ساز استفاده می کند. در یک PWR، مدار خنک اولیه از آب تحت فشار استفاده می کند. آب تحت فشار، در دمایی بالاتر از آب معمولی به جوش می آید، از این دوچرخه خنک ساز اولیه را به گونه ای طراحی می کنند که آب با وجود آنکه دمایی بسیار بالا دارد، جوش نیاید و به بخار تبدیل نشود. این آب داغ و تحت فشار در یک مبدل حرارتی، گرما را به چرخه دوم منتقل میکند که یک نوع چرخه بخار است و از آب معمولی استفاده می کند. دراین چرخه آب جوش می آید و بخار داغ تشکیل می شود، بخار داغ یک توربین بخار را می چرخاند، توربین هم یک ژنراتور و در نهایت ژنراتور، انرژی الکتریکی تولید می کند.

PWR به دلیل دارابودن چرخه ثانویه با BWR تفاوت دارد. از گرمای تولیدی در PWR به عنوان سیستم گرم کننده درنواحی قطبی نیز استفاده شده است. این نوع رآکتور، رایج ترین نوع رآکتورهای هسته ای است و در حال حاضر، بیش از 230 عدد از آنها در نیروگاههای هسته ای تولید برق و صدها رآکتور دیگر برای تأمین انرژی تجهیزات دریایی مورد استفاده قرار می گیرند.

خنک کننده

همان طور که می دانید، برخورد نوترونها با سوخت هسته ای درون میله های سوخت، موجب شکافت هسته اتمها می شود و این فرآیند هم به نوبه خود، گرما و نوترونهای بیشتری آزاد می کند. اگر این حرارت آزاد شده منتقل نشود، ممکن است میله های سوخت ذوب شوند و ساختار کنترلی رآکتور از بین برود ( و البته خطرهای مرگ آوری که به دنبال آن روی می دهند. ) در PWR، میله های سوخت به صورت یک دسته در ساختاری، ترسیمی قرار گرفته اند و آب از کف رآکتور به بالا جریان پیدا می کند. آب از میان این میله های سوخت عبور می کند و به شدت گرم می شود، به طوری که به دمای 325 درجه سانتی گراد می رسد. درمبدل حرارتی، این آب داغ موجب داغ شدن آب در چرخه دوم می شود و بخاری با دمای 270 درجه سانتی گراد تولید می کند تا توربین را بچرخاند.

کند کننده

نوترونهای حاصل از یک شکافت هسته ای بیش از آن حدی گرمند که بتوانند یک واکنش شکافت هسته ای را آغاز کنند. انرژی آنها را باید کاهش داد تا با محیط اطراف خود به تعادل گرمایی برسند. محیط اطراف نوترونها ( قلب رآکتور ) دمایی در حدود 450 درجه سانتی گراد دارد.

در یک PWR، نوترونها در پی برخورد با مولکولهای آب خنک ساز، انرژی جنبشی خود را از دست می دهند؛ به طوری که پس از 8 تا 10 برخورد ( البته به طور متوسط ) با محیط هم دما می شوند. در این حالت، احتمال جذب نوترونها از سوی هسته U-235 بسیار زیاد است ودر صورت جذب، بالافاصله هسته U-236 جدید دچار شکافت می شود.

مکانیسم حساسی که هر رآکتور هسته ای را کنترل می کند، سرعت آزاد سازی نوترونها در طول یک فرآیند شکافت است به طور متوسط از هر شکافت، دونوترون و مقدار زیادی انرژی آزاد می شود. نوترونهای آزاد شده اگر با هسته U-235 دیگری برخورد کنند، شکافت دیگری را سبب می شوند و در نهایت یک واکنش زنجیره ای روی می دهد. اگر تمام این نوترونها در یک لحظه آزاد شوند، تعدادشان به قدری زیاد می شود که باعث ذوب شدن راکتور خواهد شد. ( تعداد ذرات پر انرژی، دمای یک سیستم را تعیین می کند. معادله بوتنرمن، این ارتباط را توصیف می کند. ) خوشبختانه برخی از این نوترونها پس از یک بازه زمانی نه چندان کوتاه ( حدود یک دقیقه ) تولید می شوند و سبب می شوند دیگر عوامل کنترل کننده از این تاخیر زمانی استفاده کرده، اثر خود را داشته باشند.

یکی از مزیت های استفاه از آب در PWR، این است که اثر کند سازی آب با افزایش دما کاهش می یابد. در حالت عادی، آب در فشار 150 برابر فشار یک اتمسفر قرار دارد ( حدود 15 مگا پاسکال ) و در قلب رآکتور به دمای 325 درجه سانتی گراد می رسد. درست است که آب با فشار پانزده مگا پاکسال در این دما جوش نمی آید، ولی به شدت از خاصیت کند کنندگی اش کاسته می شود، بنابراین آهنگ واکنش شکافت هسته ای کاهش می یابد، حرارت کمتری تولید می شود و دما پایین می آید. دما که کاهش یابد، توان رآکتور افزایش می یابد و دما که افزایش یابد توان راکتور کاهش می یابد؛ پس خود سیستم PWR دارای یک سیستم خود تعادلی در رآکتور است و تضمین می کند توان رآکتور در کمترین میزان مورد نیاز برای تأمین گرمای سیستم بخار ثانویه است.

در اغلب رآکتورهای PWR، توان رآکتور را در دوره فعالیت معمولی با تغییرات غلظت بورون ( در شکل اسید بوریک ) در چرخه خنک کننده اولیه کنترل اولیه کنترل می کنند سرعت جریان خنک کننده اول در رآکتورهای PWR معمولی ثابت است. بورون یک جذب کننده قوی نوترون است و با افزایش یا کاهش غلظت آن، می توان شدت فعالیت راکتور را کاهش یا افزایش داد. برای این کار، یک سیستم کنترلی پیچیده شامل پمپ های فشار بالا که آب را در فشار 15 مگا پاسکال از چرخه خارج می کند، تجهیزات تغییر غلظت اسید بوریک و تزریق مجدد آب به چرخه خنک ساز مورد نیاز است.

یکی از اشکالات راکتورهای شکافت، این است که حتی پس از توقف واکنش شکافت، هنوز هم واپاشی های رادیواکتیوی انجام می شود و حرارت زیادی آزاد می شود که می تواند راکتور را ذوب کند. البته سیستم های حفاظتی و پشتیبانی متعددی برای جلوگیری از این واقعه وجود دارند، با این حال ممکن است در اثر پیچیدگی های این سیستم، برهمکنش های پیش بینی نشده یا خطاهای عملیاتی مرگ آفرینی در شرایط اضطراری روی دهند. در نهایت، هر رآکتور با یک حفاظ ساختمانی بتونی احاطه شده است که آخرین سد در برابر تشعشعات رادیواکتیو است.

رآکتور آب جوشان، BWR

در رآکتور آب جوشان، از آب سبک استفاده می شود. آب سبک، آبی است که در آن فقط هیدروژن معمولی وجود دارد. ) BWR اختلاف زیادی با رآکتور آب تحت فشار ندارد، غیر از اینکه در BWR فقط یک چرخه خنک کننده وجود دارد و آب مستقیما در قلب راکتور به جوش می آید. فشار آب در BWR کمتر از PWR است، به طوری که در بیشترین مقدار به 75 برابر فشار جو می رسد ( 5/7 مگا پاسکال ) و بدین ترتیب آب در دمای 285 درجه سانتی گراد به جوش می آید.

رآکتور BWR به شکلی طراحی شده که بین 12 تا 15 درصد آب درون قلب رآکتور به شکل بخار در قسمت بالای آن قرار می گیرد. بدین ترتیب عملکرد بخش بالایی و پایینی هسته رآکتور با هم تفاوت دارند. در بخش بالایی قلب رآکتور، کند سازی کمتری صورت می گیرد و در نتیجه بخش بالایی کمتر است.

در حالت کلی دو مکانیسم برای کنترل BWR وجود دارد: استفاده از میله های کنترل و تغییر جریان آب درون راکتور.

الف – بالا بردن یا پایین آوردن میله های کنترل، روش معمولی کنترل توان رآکتور در حالت راه اندازی رآکتور تا رسیدن به 70 درصد حداکثر توان است. میله های کنترل حاوی مواد جذب کننده نوترون هستند؛ در نتیجه پایین آوردن آنها موجب افزایش جذب نوترون در میله ها، کاهش جذب نوترون در سوخت و درنهایت کاهش آهنگ شکافت هسته ای و پایین آمدن توان رآکتور می شود. بالا بردن میله های سوخت دقیقاً نتیجه معکوس می دهد.

ب – تغییرات جریان آب درون رآکتور، زمانی برای کنترل رآکتور مورد استفاده قرار می گیرد که راکتور بین 70 تا صد درصد توان خود کار می کند. اگر جریان آب درون رآکتور افزایش یابد، حباب های بخار در حال جوش سریع تر از قلب راکتور خارج می شوند و آب درون قلب رآکتور بیشتر می شود. افزایش مقدار آب به معنی افزایش کندسازی نوترون و جذب بیشتر نوترونها از سوی سوخت است و این یعنی افزایش توان راکتور. با کاهش جریان آب درون رآکتور، حباب ها بیشتر در رآکتور باقی می مانند، سطح آب کاهش می یابد و به دنبال آن کندسازی نوترونها و جذب نوترون هم کاهش می یابد و در نهایت توان رآکتور کاهش می یابد.

بخار تولید شده در قلب رآکتور از شیرهای جدا کننده بخار و صفحات خشک کن ( برای جذب هر گونه قطرات آب داغ ) عبور می کند و مستقیماً به سمت توربین های بخار که بخشی از مدار رآکتور محسوب می شوند، می رود. آب اطراف رآکتور همواره در معرض تابش و آلودگی رادیواکتیو است و از آنجا که توربین هم در تماس مستقیم با این آب است، باید پوشش حفاظتی داشته باشد. اغلب آلودگی های درون آب عمر کوتاهی دارند ( مانند N16 که بخش اعظم آلودگی های آب را تشکیل می دهد و نیمه عمرش تنها 7 ثانیه است )، بنابراین مدت کوتاهی پس از خاموش شدن رآکتور می توان به قسمت توربین وارد شد.

در رآکتور BWR، افزایش نسبت بخار آب به آب مایع درون رآکتور موجب کاهش گرمای خروجی می شود. با این حال، یک افزایش ناگهانی در فشار بخار، سبب بروز یک کاهش ناگهانی در نسبت بخار به آب مایع درون رآکتور می شود که خود، سبب افزایش توان خروجی می شود. این شرایط و دیگر حالت های خطرساز، موجب شده است از سیستم کنترلی اسید بوریک ( بورون ) نیز استفاده شود، بدین شکل که در سیستم پشتیبان خاموش کننده اضطراری، محلول اسید بوریک با غلظت بالا به چرخه خنک کننده تزریق می شود. خوبی این سیستم این است که اسید اوریک، یک خورنده قوی است و معمولا در PWR سبب می شود تلفات ناشی از خوردگی قابل توجه باشد. در بدترین شرایط اضطراری که تمام سیستم های امنیتی از کار افتاد، هر رآکتور به وسیله یک ساختمان حفاظتی از محیط اطراف جدا شده است. در یک رآکتور BWR جدی، حدود 800 دسته واحد سوخت قرار می گیرد و در هر دسته بین 74 تا 100 میله سوخت قرار می گیرد. این چنین حدود 140 تن اورانیوم در قلب رآکتور ذخیره می شود.

رآکتور D2G

رآکتور هسته ای D2G را می توان در تمام ناوهای دریایی ایالات متحده می توان پیدا کرد. D2G مخفف عبارت زیراست:

رآکتور ناو جنگی D=Destroyer-sized reactor

نس دوم 2=Second Geneation

ساخت جنرال الکتریک G= General – Electric built

بدین ترتیب، D2G را می توان مخفف این عبارت دانست: رآکتور هسته ای نسل دوم ویژه ناوهای جنگی ساخت جنرال الکتریک. این رآکتور برای تولید حداکثر 150 مگا وات انرژی الکتریکی و عمر مفید 15 سال مصرف معمولی طراحی شده است.

در این رآکتور، برای مخزن بخار دو رآکتور وجود دارد و طوری طراحی شده که بتوان هر دو اتاق توربین را با یک رآکتور به راه انداخت. اگر هر دو رآکتور فعال باشند، ناو به سرعت 32 گره می رسد. اگر یک رآکتور فعال باشد و توربین ها متصل به هم باشند، سرعت ناو به 25 تا 27 گره خواهد رسید و اگر فقط یک رآکتور فعال باشد ولی توربین ها جدا باشند، سرعت فقط 15 گره خواهد بود

راکتورهاي اتمي

تصويري از يک راکتور

اولین انرژی کنترل شده ناشی از شکافت هسته در دسامبر 1942 بدست آمد. با رهبری فرمی ساخت و راه اندازی یک پیل از آجرهای گرافیتی ، اورانیوم و سوخت اکسید اورانیوم با موفقیت به نتیجه رسید. این پیل هستهای ، در زیر میدان فوتبال دانشگاه شیکاگو ساخته شد و اولین راکتور هستهای فعال بود.

تعریف راکتور هسته ای:

راکتورهای هستهای دستگاههایی هستند که در آنها شکافت هستهای کنترل شده رخ میدهد. راکتورها برای تولید انرژی الکتریکی و نیز تولید نوترونها بکار میروند. اندازه و طرح راکتور بر حسب کار آن متغیر است. فرآیند شکافت که یک نوترون بوسیله یک هسته سنگین (با جرم زیاد) جذب شده و بدنبال آن به دو هسته کوچکتر همراه با آزاد سازی انرژی و چند نوترون دیگر شکافته میشود.

راکتورها در اصل سیستمهایی هستند که واکنش های هسته ای مثل شکافت هستهای در آنها صورت می گیرد. و انرژی تولیدي در آنها تحت کنترل در می آید. به عنوان مثال خورشید یک راکتور هسته ای طبیعی است که در آن عناصر سبک هسته ای به هم جوش می خورند (همجوشی هسته ای) و تولید انرژی می کنند.

وسیله ای که در آن واکنش شکافت زنجیری کنترل شده انجام می شود راکتور هسته ای نام دارد. اورانیوم یا پلتونیوم ( عنصر پرتوزای مصنوعی با عدد اتمی 94 ( Z=به عنوان ماده شکافت پذیر «سوخت هسته ای ) به کار می رود. از راکتور ها جهت تولید انرژی ، برای به دست آوردن ایزوتوپ های پرتوزا (از جمله عناصر فوق اورانیوم ، یعنی عناصری و 92 Z =) و چشمه های باریکه های قوی نوترون استفاده می کنند.

پاره های شکافت در اورانیوم در فاصله کوتاهی (کمتر ازμm 5) کند می شوند. در نتیجه ، تقریبا تمامی انرژی آزاد شده در راکتور به صورت گرما در توده اورانیوم ظاهر می شود. از این گرما مثلا می توان برای گرم کردن و تبخیر مایع جاری از اورانیوم که بعدا به کمک توربین بخار یا بعضی از ماشین های گرمایی دیگر به صورت انرژی الکتریکی یا مکانیکی درمی آید استفاده کرد.

اولین نیروگاه هسته ای بر این اساس در سال 1945 در روسیه ساخته شد. ساختمان این راکتور بیانگر این است که بخش اصلی این راکتور عناصر سوختش است که شامل اورانیوم می باشد. عناصر "سوخت" به صورت دو دیوار نازک از لوله های فولادی ضد زنگ ساخته شده اند که یکی درون دیگری قرار دارد.

اورانیوم را بدون درز در فضای میان لوله محکم می کنند، در حالی که از کاواک داخلی به عنوان کانال برای عبور آب استفاده می شود که گرمای آزاد شده از اورانیوم را در ضمن کار راکتور به خارج می برد. محکم کردن بدون درز از این نظر لازم است که اورانیوم از لحاظ شیمیایی ناپایدار است و دیگر اینکه مانع نشت گازهای پرتوزا خطرناکی شود که در نتیجه واکنش تشکیل می شوند.

برای تسهیل گسترش واکنش زنجیری ، عناصر "سوخت" را از اورانیومی که با ایزوتوب سریعا شکافت پذیر اورانیوم 235 غنی شده اند، درست می کنند «اورانیوم غنی شده که در راکتور مصرف می کنند. دارای 5 درصد 235Uدر حالی که اورانیوم طبیعی فقط دارای 0.7 درصد از این ایزوتوپ است ). کار راکتور اورانیوم با پرتوزایی شدید همراه است. جهت حفاظت کارکنان از تابش پرتوزا و نوترون ها که مقادیر زیاد آن نیز زیانبار است، راکتور را در محفظه ای با دیوار های ضخیم که از سیمان و مواد دیگر ساخته شده اند قرار می دهند.

امتیاز بزرگ راکتور هسته ای به عنوان چشمه تولید انرژی هزینه کم سوخت آن است. مقدار گرمایی که در ضمن شکافت یک گرم U 235 آزاد می شود برابر با مقدار گرمایی است که از سوختن چند تن ذغال سنگ به دست می آید. این امر امکان می دهد که راکتورها را در نواحی دور از ذخایر ذغال سنگ و نفت و حتی دور از راه های حمل و نقل ( با کشتی، زیردریایی و هواپیما ) برپا سازند.

در روسیه ، چندین نیروگاه اتمی در مقیاس بزرگ در حال کارند. چندین یخ شکن مجهز به موتور های اتمی و زیر دریایی های اتمی نیز ساخته شده است. در آینده نقش مهندسی انرژی هسته ای مهم تر از این خواهد شد.

بر طبق محاسبات انجام شده، با آهنگ امروزی مصرف انرژی کمبود ذغال سنگ و نفت حتی در 50 سال آینده حس خواهد شد. استفاده از اورانیوم راهی برای خروج از این مشکل است. زیرا انرژی ذخیره شده در ذخایر اورانیوم 10 تا 20 برابر انرزی ذخیره شده در سوخت های آلی است. مسئله منابع انرژی پس از مهار شدن واکنش های گداخت به کلی حل خواهد شد.

درنتیجه بمباران اورانیوم با نوترون ، ایزوتوپ U 238 به U 239 تبدیل می شود. این ایزوتوپ ناپایدار است و در نتیجه واپاشی ««ذره بتا به ایزوتوپ نپتونیوم 93 ( Np 239 ) تبدیل می شود. این ایزوتوپ به نوبه خود ، با تحمل واپاشی بتا ، پس از زمان کوتاهی ( نیم عمر آن 2.35 روز است ) به ایزوتوپ پلتونیوم 94 ، یعنی Pu 239 تبدیل می شود. پلتونیوم 239 نیز ناپایدار است ، ولی به کندی وا می پاشد ( نیم عمر آن 24000 سال است). به این دلیل ممکن است به مقدار انبوهی انبار شود.

پلتونیوم 239 مانند اورانیوم 235 ، ( سوخت هسته ای )خوبی است که برای راکتورهای هسته ای و بمب های اتمی مناسب است. پلوتونیوم از راکتورهای هسته ای مبتنی بر اورانیوم طبیعی و کند کننده به دست می آید. در چنین راکتورهایی بیشتر نوترون ها را 238U جذب می کند که نتیجه آن تشکیل پلتونیوم است.

پلتونیوم انبار شده در اورانیوم را می توان با روش های شیمیایی جدا کرد. سوخت هسته ای مصنوعی دیگر ایزوتوپ 233U با نیم عمر 162000 است که در اورانیوم طبیعی وجود ندارد. 233U نیز مانند پلتونیوم ، در نتیجه بمباران توریم با نوترون تشکیل می شود. به این طریق مواد با شکافت پذیری کم) 238U و توریم ) می توانند به سوخت هسته ای با ارزش تبدیل شوند. این امکان پذیری بسیار اساسی است زیرا در پوسته زمین 238U و توریم خیلی بیشتر از 236U است.

نپتونیم و پلتونیوم معرف عناصر فوق اورانیوم هستند و در جدول تناوبی بعد از اورانیوم می آیند.

رشته عناصر فوق اورانیوم بعد از پلتونیوم تا عنصری به عدد اتمی 107 ادامه دارد. عناصر فوق اورانیوم در طبیعت کشف نشده اند. زیرا همه آنها پرتوزا بوده در مقایسه با سن زمین شناسی زمین نیم عمر کوتاهی دارند.

در راکتور در حال کار ،جریان شدید نوترون ها در نتیجه شکافت مشاهده می شود. از بمباران مواد با نوترون ها می توان ایزوتوب های پرتوزای مصنوعی گوناگون در راکتور به دست آورد. چشمه پرتوزای دیگر در راکتور پاره های شکافت اورانیوم هستند که اغلب شان ناپایدارند.

عناصر پرتوزای مصنوعی کاربرد گسترده ای در علم و صنعت پیدا کرده اند. از موادی که اشعه گاما گسیل می کنند به جای رادیم خیلی گران ، برای امتحان اجسام فلزی کلفت با نور عبوری ، برای مداوای سرطان و جز اینها استفاده می شود.

از خاصیت کشنده بودن مقادیر زیاد تابش گاما در موجودات ذره بینی برای نگهداری مواد غذایی استفاده می شود. اکنون از تابش پرتوزا در صنایع شیمیایی استفاده می شود. زیرا انجام بسیاری از واکنش های شیمیایی مهم را آسان می کند.

انواع سوختهاي راکتور اتمي

اورانیوم

متداول ترین ماده سوخت برای راکتورهای هستهای اورانیوم است، که میتواند به صورت خالص ، یعنی اورانیوم فلزی و یا به صورت ترکیب مثل اکسید اورانیوم و یا کربور اورانیوم بکار برود. اورانیوم ، فلز نسبتا نرم و قابل کششی است که در دمای بالا به آسانی در هوا و آب اکسید میشود. نقطه ذوب آن 1133 درجه سانتیگراد است.

پلوتونیوم

چون فلز پلوتونیوم تا رسیدن به نقطه ذوب 640 درجه سانتیگراد دارای تعداد زیادی فاز بلوری است، سوخت مناسبی برای راکتور نمیباشد. به عنوان سوخت راکتور ، پلوتونیوم را به صورت ، PUO2 بکار میبرند. نقطه ذوب این ترکیب 2400 درجه سانتیگراد است.

توریوم

به جز در چند راکتور با خنک کننده گازی دما - بالا ، توریوم تاکنون به عنوان سوخت راکتور کاربرد زیادی نداشته است. نقطه ذوب فلزات توریوم خالص حدود 1700 درجه سانتیگراد است. به علت پایداری بهتر ، این عنصر برتر از اورانیوم است. اما ما به صورت خالص به عنوان سوخت بکار نمیرود. بلکه ان را به صورت دی اکسید توریوم ThO2 کربوتریوم ThC2 بکار میبرند.

کند کنندهها

ویژگیهای لازم برای کند کنندههای راکتورهای حرارتی ، یعنی عدد جرمی پایین ، سطح مقطع جذب نوترون خیلی پایین ، سطح مقطع پراکندگی بالا و گزینش را به چند ماده محدود میکنند. هیدروژن و دوتریوم ، کربن و برلیوم تنها عناصری هستند که برای کند کنندگی مناسباند. هیدروژن و دوتریم ، به علت گاز بودن ، به اندازه کافی چگال نیستند و باید به صورت ترکیب بکار روند. بنابراین انتخاب کند کننده برای راکتورهای حرارتی به سه ماده زیر محدود میشود.

آب :

آب یک انتخاب بدیهی برای کند کننده راکتورهای حرارتی است و میتواند به عنوان خنک کننده هم بکار رود. آب دارای سطح مقطع جذب نسبتا بالایی است. کند کننده آب برای بحرانی شدن نیاز به اورانیوم غنی شده دارند.

آب سنگین :

بسیاری از خواص فیزیکی و ترمودینامیکی آب سنگین شبیه آب معمولی است. فرق اساسی آب سنگین با آب معمولی در این است که دوتریم سطح مقطع جذب خیلی کمتری نسبت به هیدروژن دارد.

گرافیت :

ویژگیهای هستهای این ماده ، مثل قدرت کند کنندگی و سطح مقطع جذب به خوبی ویژگیهای آب سنگین نیست. اما نوع خالص آن را میتوان تهیه کرد. خواص ساختاری و گرمایی آن خوب است اما در دماهای بالا و هوا ترکیب میشود. گرافیت دارای رسانندگی گرمایی بالایی است.

خنک کننده ها

ویژگیهای خنک کنندهها

خواص ترمودینامیکی خوب ، یعنی رسانندگی گرمایی ، گرمای ویژه بالا و چسبندگی پایین.

عدم برهمکنش شیمیایی با قسمتهای دیگر راکتور.

سطح مقطع جذب نوترونی خیلی پایین.

پرتوزا نشدن در اثر واکنشهای گاما - نوترون که ممکن است هنگام عبور خنک کننده از قلب راکتور رخ بدهد.

مواد مناسب خنک کننده

هلیوم

هلیوم گازی است بی اثر ، دارای خواص ترمودینامیکی خوب و خطر تابش هم ایجاد نمیکند. بنابراین ظاهرا میتوان آن را به عنوان خنک کننده ایده آل راکتورهای گازی تلقی کرد. اما متاسفانه به سادگی مقدار زیاد آن قابل دسترسی نیست. در حال حاضر کاربرد این گاز به عنوان خنک کننده راکتور محدود به چند راکتور دما – بالای گازی در آمریکا و آلمان است.

فلزات مایع

فلزات مایع ، به دلیل خواص ترمودینامیکی خوبشان ، به خصوص رسانندگی گرمایی بالای آنها ، خنک کنندههای با لقوه خیلی خوبی برای راکتورها هستند. سدیم ، لیتیم ، جیوه و آلیاژهای سدیم – پتاسیم همه مناسباند. ولی از میان آنها سدیم به مقدار قابل ملاحظهای ، منحصرا در راکتورهای سریع زاینده مورد استفاده قرار گرفته است.

حفاظهای راکتور

راکتورهاي هسته اي

ویژگیهای مواد محافظ

سطح مقطع جذب نوترون خیلی پایین است.

رسانندگی گرمایی بالا دارند.

استحکام خوب در دماهای بالا برای مقاومت در مقابل تنش حرارتی

تغییر شکل سوخت و فشار ناشی از انباشت پارههای شکافت در داخل حفاظ

مواد کنترل

موادی که برای راکتور مورد استفاده قرار میگیرند باید دارای سطح مقطع جذب بالایی باشند.

بور

بور متداول ترین ماده کنترل است. از بور به تنهایی نمیتوان استفاده کرد. اما میتوان آن را با فولاد در آمیخت یا به صورت کربور محبوس در کپسولهای فولادی مورد استفاده قرار داد.

ایندیم و کادمیوم

ایندیوم و کادمیوم هر دو سطح مقطع جذب بالایی دارند. اما نقطه ذوب آنها پایین تر از آن است که بتوان از آنها در راکتورهای قدرت استفاده کرد.

هافنیم

هافنیوم دارای استحکام مکانیکی کافی و مقاومت خوبی در برابر خوردگی است. لذا ماده کنترل خوبی است.

اگادولینیم

گادولینیم در بعضی راکتورهای گازی پیشرفته به عنوان سم قابل سوختن بکار میرود.

کاربردهای راکتورهای هستهای

راکتورها انواع مختلف دارند برخی از آنها در تحقیقات ، بعضی از آنها برای تولید رادیو ایزتوپهای پر انرژی برخی برای راندن کشتیها و برخی برای تولید برق بکار می روند.

دوگروه اصلی راکتورهای هسته ای بر اساس تقسیم بندی کاربرد آنها . راکتورهای قدرت و راکتورهای تحقیقاتی هستند. راکتورهای قدرت مولد برق بوده و راکتورهای تحقیقاتی برای تحقیقات هستهای پایه ، مطالعات کاربردی تجزیهای و تولید ایزوتوپها مورد استفاده قرار می گیرند.

منبع:www.ngdir.ir

http://www.rasekhoon.net/article/Show-27585.aspx

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

اقتصاد انرژی هسته ای

انرژی در جهان امروز یك عامل راهبردی است و اغلب كشورهای جهان به خصوص آنها كه به دنبال اعمال اراده و قدرت خود بر دیگر كشورها می باشند از همین دریچه به مقوله انرژی می نگرند. همان طوری كه این نگاه را می توانیم از زمان های گذشته یعنی دوران استعمار كهنه تا به امروز دنبال كنیم.

انرژی هسته ای

در این میان كشور ما ایران، علاوه بر اینكه دارای ذخایر ویژه و عمده ای از منابع انرژی بخصوص نفت و گاز می باشد، در منطقه ای از جهان واقع است كه یكی از اصلی ترین منابع انرژی در سطح جهان به شمار می رود. بنابراین با توجه به اینكه مقوله انرژی برای كشورهای سلطه طلب، نقش موتور محركه اقتصاد و تولید ملی و تعیین كننده جایگاه آنها در نظام سرمایه داری جهان را دارد و همچنین تضمین كننده منافع و امنیت ملی آنها است، برای كشور ما نیز چگونگی سامان دهی به سیاستهای بخش انرژی، نقش كلیدی در فرآیند تحولات سیاسی، اجتماعی و اقتصادی را داراست و لذا ضروری است كه برای انرژی و بخصوص نفت و گاز و به دنبال اینها انرژی هسته ای، برنامه و استراتژی اندیشیده و متناسب با شرایط واقعی موجود داخلی و جهانی داشته باشیم.

نگرش استراتژیك دارای دو مشخصه میان رشته ای یا فرابخشی بودن (جامع بودن) و طولانی مدت بودن است، كه در سایر نگرش ها اعم از نگرش اقتصادی و فنی صرف كمتر به آنها توجه می شود. در این نگرش منافع و مضرات بخش انرژی تنها در محدوده بخش مذكور مورد لحاظ قرار نمی گیرد بلكه در كل چارچوب نظام و با توجه به رعایت و حفظ امنیت ملی لحاظ می شود و منافع نظام اجتماعی را حداكثر و مضرات آن را به حداقل می رساند.

البته باید توجه داشت كه این نگرش لزوماً با نگرش های اقتصادی و فنی در تناقض نیست اما ممكن است سیاستهایی را بطلبد كه از منظر اقتصادی صرف، غیراقتصادی انگاشته شود. در نگاه استراتژیك، بهینگی بلند مدت در سطح همه اجزاء نظام اجتماعی مورد توجه است، برعكس نگاه اقتصادی صرف كه منافع كوتاه مدت و یك بعدی را در نظر می گیرد. این برنامه استراتژیك، باید از سویی با توجه به توانایی های واقعی همان بخش مورد نظر و از سوی دیگر در چارچوب استراتژیهای كلان كشور سامان پذیرد: یعنی در تعامل با سایر حوزه ها طراحی شود.

با توجه به مقدمه فوق باید اذعان داشت كه دغدغه اصلی جهان عادت كرده به مصرف انرژی، در دو دهه آینده، تولید انرژی و ساخت نیروگاه اتمی به عنوان تنها راه خروج از بحران انرژی در دهه های آینده است. در این بین از آن جا كه ساخت یك نیروگاه اتمی اغلب علوم و فنون را به كار می گیرد، این كاربری به مفهوم توسعه و پیشرفت در همه علوم و فنون است. از طرفی هم می توان ادعا كرد كه نیروگاه برق اتمی، اقتصادی ترین نیروگاهی است كه امروز در دنیا احداث می شود كه دلایل آن در ادامه بحث خواهد آمد.

دلایل دیگری هم برای استفاده از نیروگاه اتمی برای تولید برق وجود دارد كه از مهم ترین آنها می توان به پاكیزه بودن این روش، عدم تولید گاز گلخانه ای و دیگر آلاینده های زیست محیطی اشاره كرد. سوخت های فسیلی مانند ذغال سنگ، مقدار قابل توجهی از انواع آلاینده ها همانند تركیبات كربن و گوگرد را وارد محیط زیست می سازند كه برای سلامت انسان زیانبار است. از سوی دیگر با توجه به افزایش مصرف برق و پایان پذیر بودن منابع سوخت فسیلی به نظر می رسد استفاده از انرژی هسته ای بهترین گزینه موجود باشد.

انرژی هسته ای و تولید برق

شاید هنوز افرادی هستند كه ادعا می كنند با توجه به ذخایر نفت و گاز ایران، آیا ایران نیازی به انرژی هسته ای دارد یا خیر؟ پاسخ صحیح به این سؤال مستلزم مطالعه دقیق علمی است. این مطالعه به كمك یك سری نرم افزارهای خاص، هم در سازمان انرژی اتمی ایران و هم در دانشگاه صنعتی شریف انجام گرفته و این گونه نیست كه براساس برداشت های عمومی و محدود گفته شود، مثلاً ما كه این قدر گاز داریم چرا سراغ انرژی اتمی برویم؟ موضوع به این سادگی نیست، بلكه برای امكان سنجی و مطالعه همین موضوع تحت عنوان انرژی میكس یا تركیب منابع انرژی نرم افزارهای بزرگ خاصی وجود دارد و این فرآیند تحت عنوان The merits of energy mix نام گذاری شده است؛ «یعنی فواید انرژی های تركیبی».

برهمین اساس هیچ كشوری سعی نمی كند از لحاظ استراتژیك، انرژی مورد نیازش را فقط از یك منبع تأمین كند، ولو آنكه در آن كشور به فراوانی یافت شود. مثلاً اگر در كشوری منابع آبی زیاد است، به این سمت نمی رود كه انرژی برق خودش را فقط از آب تأمین كند، اما اینكه باید چه سهمی به انرژی میكس اختصاص داده شود نیاز به محاسباتی دارد كه باید انجام شود. در ایران هم این محاسبات، سال های سال صورت گرفته و چیز جدیدی نیست. برای انجام این محاسبات باید پارامترهای متعددی در نظر گرفته شود كه اكثر آنها متغیر است.

مثلاً قیمت گاز طبیعی قیمتی متغیر است. و الان كه نقش زیادی در سوخت جهانی ندارد، قیمت چندانی هم ندارد، اما گفته می شود در 15 سال آینده، سهم قابل توجهی از سوخت را به خود اختصاص خواهد داد و مسلماً قیمت سوخت در آن شرایط با الان بسیار متفاوت خواهد بود؛ ضمن اینكه اگر همین الان این محاسبات انجام شود و ما تصمیم بگیریم مثلاً 7000 مگاوات برق از انرژی هسته ای تأمین كنیم، حتی اگر این كار به صورت فاینانس انجام شود دست كم 12سال طول خواهد كشید و این هم خود یك متغیر است.

به هر حال یكی از سخت ترین كارها در پروژه های داخلی و خارجی همین بحث فاینانسینگ است. با ذكر چند پارامتر مؤثر در مورد ضرورت نیروگاه هسته ای از لحاظ اقتصادی می توان بحث را روشن تر نمود، البته همه پارامترها را باید به نرم افزار داد تا در مورد صرفه اقتصادی آن نظر بدهد.

نخستین درس در اقتصاد انرژی در مورد Energy mix این است كه فرق بین انرژی هسته ای و انرژی های كلاسیك، در سرمایه گذاری اولیه بالا و هزینه های پایین راهبری و تعمیرات است. به عنوان مثال یك نیروگاه 1000 مگاواتی فسیلی؛ به10 میلیون بشكه نفت یا معادل انرژی آن از سوخت های فسیلی دیگر مثل گاز در طول یك سال نیاز دارد. با در نظر گرفتن قیمت اوپك كه بین 22 دلار و 28دلار و خارج كردن هزینه های استخراج كه حدود 2 دلار است، قیمت پایه نفت حدوداً بشكه ای 24دلار خواهد شد وبرای یك نیروگاه 1000مگاوات الكتریكی چیزی حدود240 میلیون دلار در سال خواهد شد.

در مورد گاز در حد 2میلیارد فوت مكعب در سال خواهد شد. البته گاز بحث دیگری است، چون قیمت آن بسیار متغیر است. چیزی كه فعلاً می توان با اطمینان بیشتر در مورد آن صحبت كرد، نفت است كه با در نظر گرفتن240 میلیون دلار قیمت سوخت و60میلیون دلار هزینه تعمیرات و نگهداری، در مجموع حدوداً 300میلیون دلار هزینه راهبری یك نیروگاه فسیلی 1000 مگاواتی در سال می شود. در شرایط عادی هزینه ساخت یك نیروگاه فسیلی، بسیار پاپین خواهد بود؛ یعنی عددی بین 400تا 700 میلیون دلار برای یك نیروگاه 1000 مگاواتی. اما اگر قیمت ترجیحی در نظر گرفته شود، هزینه از این هم كمتر خواهد شد.

ولی در شرایط غیرعادی سیاسی با خارج، این هزینه افزایش می یابد. این مبلغ در ساخت نیروگاه هسته ای بسیار بالاتر است. هزینه نصب هر مگاوات آن حدود1500تا 2000دلار است، چون هزینه هایی مانند برچیدن نیروگاه هم در نظر گرفته می شود و به اصطلاح قیمت سرشكن گفته می شود. یعنی در واقع هزینه ساخت یك نیروگاه هسته ای 1000مگاواتی 5/1تا5/2 میلیارد دلار خواهد بود.

اما سوخت هسته ای مورد نیاز یك نیروگاه هسته ای 1000مگاواتی، حدوداً 30 تن اورانیوم غنی شده در سال است كه هزینه آن در شرایط سیاسی و اقتصادی مناسب، 10میلیون دلار و در بدترین شرایط 25میلیون دلار می باشد. با توجه به محاسبات فوق، در بدبینانه ترین شرایط یعنی اگر قیمت نفت بشكه ای24دلار فرض شود، هزینه سوخت مورد نیاز یك نیروگاه هسته ای، 10 درصد هزینه سوخت یك نیروگاه فسیلی مشابه است كه با احتساب 50 سال عمر یك نیروگاه اتمی، تفاوت این هزینه به قیمت های امروز، بیش از10میلیارد دلار خواهد شد كه اختلاف حدود یك و نیم میلیارد دلاری در هزینه ساخت آنها را كاملاً پوشش می دهد.

بنابراین، این نظر كه نیروگاههای هسته ای در مقایسه با نیروگاههای فسیلی توجیه اقتصادی ندارد، درست نیست. اما بحث دوم، به قرارداد كیوتو مربوط می شود، كه متأسفانه آمریكایی ها زیر بار آن نرفته اند. این قرارداد مربوط به تولید گازهای گلخانه ای در جهان بوده كه روال طبیعی جهان را از لحاظ زیست محیطی به هم ریخته است.

در همین شرایط ایران 30هزار مگاوات نیروگاه دارد و در ده سال آینده، احتمالاً به60هزار مگاوات خواهد رسید. بالا رفتن حجم تولید گازهای گلخانه ای، هزینه های اجتماعی خاصی را ایجاد می كند كه بالطبع باید جلوی تولید گازهای گلخانه ای را در نیروگاههای فسیلی گرفت، یا به اصطلاح، هزینه زیادی را برای (1) Scrape اختصاص داد. حداقل هزینه ای كه پیش بینی می شود حدوداً 25 درصد كل هزینه تمام شده برق تولیدی است، اما برق هسته ای این هزینه را ندارد و فقط زباله های اتمی در اثر آن تولید می شود.

راکتور

اگر سالی 30 تن سوخت مصرف شود و50سال عمر برای نیروگاه در نظر گرفته شود، چیزی حدوداً 1500تن زباله اتمی در عرض50 سال تولید می شود كه بعد از تفكیك و فشرده سازی آن، بیش از چند تن زباله باقی نخواهد ماند (البته با حجم كم). این زباله ها باید در جاهای خاص حفاظت شده قرار بگیرند تا محیط زیست را آلوده نكنند. مانند زیرزمین و جاهایی كه آب از آن عبور نكند.

بعضی كشورها مثل روسیه زباله های اتمی دیگران را می گیرند و آن را با هزینه نسبتاً پایین دفع می كنند. پس از لحاظ زیست محیطی هم نیروگاه هسته ای بر نیروگاه فسیلی اولویت اقتصادی خواهد داشت. اما موضوع سوم، جنبه تكنولوژیك قضیه است كه بسیار مهم است. بشر به سمتی می رود كه یك انرژی لایزال پیدا كند (حتی اورانیوم هم لایزال نیست). دنیا به فكر گداخت (Fusion(2 است، یعنی انرژی لایزال و پاك. ایران نیز از این قاعده مستثنی نیست. علم و تكنولوژی و فن آوری، مراحلی دارد كه باید حتماً گذرانده شود. تكنولوژی و فن آوری هم به همین صورت است، پروسه ای است كه باید گذرانده شود.

دنیا به هر حال در آینده از شكافت( تولید انرژی با شكافت هسته ای) یعنی همین انرژی هسته ای پا را فراتر خواهد گذاشت و به دنبال گداخت(تولید انرژی با هم جوشی هسته ای) خواهد رفت. تكنولوژی گداخت ممكن است تا30 سال دیگر صنعتی شود. اگر كشور ما با گداخت دست و پنجه نرم نكند و نیرو تربیت نكند و در یك كلام به بلوغ و فناوری و تكنولوژی این مرحله نرسد، نمی تواند از آن عبور كند و وقتی گداخت وارد عرصه صنعت می شود، باز دوباره جزو كشورهای عقب مانده خواهیم بود.

در حال حاضر روسیه8 میلیون بشكه نفت در روز تولید و حدود5 میلیون از آن را صادر می كند. 30نیروگاه هسته ای دارد و به سرعت هم به نیروگاههای خود اضافه می كند، در حالی كه اولین كشور در ذخایر گازی است و جمعیت آن هم تنها كمی بیشتر از دو برابر ماست. فرض شود، تولید نفت روسیه با ایران برابر باشد، چرا با اینكه ذخایر گازی این كشور از ایران بیشتر است، باز به دنبال انرژی هسته ای است؟ مگر صرفه اقتصادی دارد؟ در مورد مكزیك چطور؟

در این شرایط آمریكا هم 105نیروگاه هسته ای دارد، لذا فقط معیارهای اقتصادی هم مطرح نیست و معیارهای مختلف فن آوری تأثیر گذار خواهد بود. در واقع تكنولوژی هسته ای، میعاد گاه تكنولوژی های دیگر است. مثل صنعت خودرو كه اگر در یك كشور رونق خوبی داشته باشد، تقریباً بخش عمده ای از تكنولوژی را جلو می برد، چرا كه بیشتر علوم و تكنولوژی ها مثل مكانیك، شیمی، مواد، برق و... در آن است. به همین صورت اگر صنعت هسته ای كشور هم رشد معنادار، واقعی و همه جانبه داشته باشد، با توجه به اینكه بالاترین محدودیت ها و استانداردهای مهندسی در آن وجود دارد، صنعت كشور در سطح بالایی رشد خواهد كرد.

صنعت غنی سازی هم عمر كمی ندارد و دست كم 40سال است كه این كار شروع شده است. مثلاً سانتریفوژ حدوداً 40 سال پیش توسط استادی به نام زیپر آلمانی طراحی شد. اما سانتریفوژ امروز با آن سانتریفوژ در حالی كه اصول یكسانی دارند، تفاوت هایی هم دارند. حال اگر كشوری بتواند یك دستگاه سانتریفوژ بسازد، در واقع آن كشور در عرصه تكنولوژی یك گام جلو افتاده است.

چون در غنی سازی اورانیوم جهت استفاده در راكتورهای هسته ای از علوم مختلف مهندسی، مكانیك، شیمی و... با نهایت دقت و قدرت استفاده می شود. به طور كلی تعریف جدید مهندسی براساس میزان دقت است و كشوری پیشرفته نامیده می شود كه میزان خطای مهندسی آن كم باشد.

لذا برای رسیدن به استقلال واقعی، باید به سمت تولید فن آوری و علم رفت. البته این روند بالطبع هزینه دارد. همه جای دنیا هم، این گونه است. به هر حال هزینه رسیدن به تكنولوژی هسته ای با این همه عظمت، كار و فعالیت همه جانبه متخصصین ایرانی و استفاده از تجربه كشورهای دارنده این صنعت را طلب می كند.

00000000000000

منبع:

nasiran.info

http://www.tebyan.net/index.aspx?pid=54630

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

بمباران اتمی هیروشیما و ناکازاکی دو عملیات اتمی

بمباران اتمی هیروشیما و ناکازاکی دو عملیات اتمی بودند که در زمان جنگ جهانی دوم به دستور هری ترومن، رئیس جمهور وقت آمریکا، علیه امپراتوری ژاپن انجام گرفتند. در این دو عملیات، دو بمب اتمی به فاصله ۳ روز بر روی شهرهای هیروشیما و ناکازاکی انداخته شد که باعث کشتار گسترده شهروندان این دو شهر گردید. حدود ۲۲۰٬۰۰۰ نفر در اثر این دو بمباران اتمی جان باختند که بیشتر آنان را شهروندان غیرنظامی تشکیل میدادند .بیش از نیمی از قربانیان بلافاصله هنگام بمباران کشته شدند و بقیه تا پایان سال ۱۹۴۵ بر اثر اثرات مخرب تشعشعات رادیواکتیو جان خود را از دست دادند.

بمباران هستهای هیروشیما و ناکازاکی تا به امروز تنها موارد استفادهٔ جنگی از سلاح هستهای در جهان است.

پس از این دو بمباران، دولت ژاپن تسلیم شد.

ناکازاکی قبل و بعد بمباران

عملیات اول

عملیات اول در تاریخ دوشنبه، ساعت ۸:۱۵ صبح روز ۶ اوت ۱۹۴۵ به وقت محلی در شهر هیروشیما انجام گرفت.

بمب اتمی اول به نام پسرک (به انگلیسی: Little Boy) توسط یک هواپیمای بمب افکن به نام انولا گی (به انگلیسی: Enola Gay) بر روی هیروشیما انداخته شد. برای تاثیر تخریبی بیشتر، بمب به نحوی تنظیم شده بود که ۵۷۶ متر بالای سطح زمین منفجر شود.[۵] انرژی تولید شده توسط این بمب برابر بود با انرژی حاصل از ۱۵ کیلوتن تیانتی.[۶] فعل و انفعالات اتمی در مرکز این بمب باعث گرمائی حدود چندین میلیون درجه سانتیگراد شد.[۷] این گرمای عظیم هر چیزی را تا شعاع یک و نیم کیلومتری مرکز اصابت بمب بطور کلی ذوب نمود.[۸] مردمی که از دور دست انفجار «پسرک» را در آسمان هیروشیما مشاهده کردند میگفتند که خورشید دیگری را در آسمان دیدهاند.

دو سوم ساختمانهای هیروشیما از جمله کارخانههای فولادسازی و صنعتی چون میتسوبیشی در اثر این بمباران نابود شدند. تنها چیزی که از شهر باقی ماند ساختمان تالار ترویج صنعتی استانی هیروشیما بود که انفجار، بالای گنبد این بنا رخ میدهد و به خاطر قرار گرفتن در کانون مرکزی انفجار، کاملاً ویران نشد.

عملیات دوم

دو روز پس از بمباران هیروشیما و بر خلاف انتظار و میل آمریکا، دولت شوروی به امپراتوری ژاپن اعلان جنگ داد و نیروهای ارتش سرخ شوروی به مواضع ژاپن در منچوری یورش بردند. ورود شوروی به جبهه جنگ اقیانوس آرام باعث شد که دولت آمریکا مصمم شود هرچه سریعتر جنگ را به نفع خود و بدون مشارکت شوروی خاتمه دهد. در این راستا استفاده بیشتر از سلاح هستهای سادهترین راه فشار بر ژاپن بود، و نیروهای مسلح آمریکا برای استفاده مجدد از بمب هستهای نیازی به مجوز جدید دولت نداشتند؛ زیرا مجوزی که ترومن برای حمله اتمی صادر کرده بود اجازه استفاده از بمبهای جدید را میداد.

بر اساس اطلاعات هواشناسی نیروی هوایی آمریکا، بازهٔ زمانی مساعد برای حمله دوم به ژاپن سه روز پس از حمله اول پدیدار میشد، و باید از این بازه حداکثر استفاده به عمل میآمد. هدف بعدی برای بمباران هستهای، شهر کوکورا بود که صنایع گسترده نظامی و اسلحهسازی در آن وجود داشت. در ابتدای ماموریت بر اساس گزارش هواشناسی، دید مناسبی برای هدفگیری بر فراز کوکورا وجود داشت. اما وقتی هواپیمای بمبافکن به حدود منطقه مورد نظر رسید، تمام آسمان شهر با دود و غبار پوشیده شده بود و امکان پیدا کردن هدف را از میان برده بود. علاوه بر دید کم، پدافند هوایی و ظاهر شدن هواپیماهای شکاری ژاپن مساله را کمی بغرنج کرده بود. پس از صرف نظر از بمباران منطقه کوکورا، بمبافکن آمریکایی فقط سوخت کافی برای بازگشت به پایگاه هوایی در اوکیناوا داشت. فرمانده عملیات تصمیم گرفت که بجای رها کردن بمب اتمی در دریا و یا بازگرداندن آن به پایگاه، بهتر است آن را بر روی ناکازاکی بیاندازند که در مسیر بازگشت بمبافکن به پایگاه هوایی در اوکیناوا قرار داشت و یکی از اهداف کماهمیتتر آمریکا در ژاپن محسوب میشد.

بدین ترتیب در تاریخ پنجشنبه ۹ اوت ۱۹۴۵ میلادی، بمب دیگری به نام «مرد چاق» (به انگلیسی: Fat Man) بر روی شهر ناکازاکی انداخته شد.

پس از نابودی ناکازاکی، ژاپن مجبور به تسلیم شد

مراسم یادبود هیروشیما

هرساله در روز ۶ اوت مراسم بزرگی برای یادبود قربانیان بمبارانهای هستهای در پارک یادمان صلح شهر هیروشیما برگزار میشود. در پایان این مراسم، شهردار هیروشیما طی قرائت قطعنامهای درخواست حرکت به سمت جهانی عاری از سلاحهای هستهای را مطرح مینماید.

دُرناهای کاغذی

همه ساله مردم صلحدوست جهان با درست کردن درناهای کاغذی و فرستادن آن به مرکز ساداکو در پارک یادمان صلح شهر هیروشیما، همدردی خود را با قربانیان بمباران و انزجار خود را از کاربرد و گسترش سلاحهای هستهای اعلام میکنند.

مجسمهٔ ساداکو در این پارک به یاد دختر ۱۲ سالهای به نام ساداکو ساساکی برپا شده که پس از جنگ جهانی دوم به دنیا آمد ولی در اثر تشعشعات رادیواکتیو باقیمانده از انفجار، دچار سرطان خون شد و درگذشت. بر اساس افسانههای ژاپنی، اگر کسی هزار دُرنای کاغذی درست کند، یکی از آرزوهایش برآورده میشود. ساداکو درحالیکه در بیمارستان بستری بود، با تشویق دوستانش و کمک برادرش شروع به ساختن درناهای کاغذی کرد، اما پس از ساخت ۶۴۴ درنا درگذشت. در سال ۱۹۶۵ میلادی، از مجسمه ساداکو در حالیکه درنایی طلایی در دست دارد در پارک صلح هیروشما پردهبرداری شد.

ساداکو ساساکی روی درنایش مینوشت:

من «صلح» را روی بال تو مینویسم تا تو به همه جهان پرواز کنی

اظهار نظر ها

وزیر دفاع سابق ژاپن

روز ۳۰ ژوئن ۲۰۰۷، فومیو کیوما وزیر دفاع وقت ژاپن در اظهاراتی درباره جنگ دوم جهانی، تلویحا بمباران اتمی این دو شهر ژاپن توسط نیروهای آمریکایی در اوت سال ۱۹۴۵ را اقدامی لازم دانسته بود. وی گفته بود: «برای پایان دادن به جنگ جهانی دونم، چارهای جز بمباران اتمی و کشتار تعداد کثیری از مردم وجود نداشته است.» افکار عمومی ژاپن واکنش شدیدی به این اظهارات نشان دادند و شینرو آبه، نخست وزیر ژاپن، اظهارات وزیر دفاع را تقبیح کرد. چند روز بعد در ۳ ژوییه ۲۰۰۷، وزیر دفاع تحت فشار افکار عمومی مجبور شد اظهار نظر قبلی خود دربارهٔ بمباران اتمی هیروشیما و ناگازاکی را پس بگیرد و با عذرخواهی از مردم این دو شهر، از مقام خود استعفا دهد

خدمه هواپیمای بمبافکن

فرمانده هواپیمای «بی-۲۹» که در جنگ جهانی دوم نخستین بمب اتمی را بر شهر هیروشیمای ژاپن فروانداخت در سن ۹۲ سالگی درگذشت. «پل وارفیلد تیبت جونیر»، در خانه اش در شهر کلمبو در ایالت اوهایوی آمریکا درگذشت. سه تن از خدمه این هواپیمای جنگی، اظهار داشتهاند که «کاربرد سلاح اتمی اقدامی لازم در تاریخ» بوده و آنها از این کار « به دلیل پایان دادن به جنگ جهانی دوم پشیمان نیستند»

http://www.kamyararyana.blogfa.com/post-206.aspx

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

دانستنيهاي بمب اتم

بمب اتمي سلاحي است كه نيروي آن از انرژي اتمي و بر اثر شكاف هسته (فيسيون ) اتمهاي پلوتونيوم يا اورانيوم ايجاد مي شود .در فرآيند شكافت هسته اي ، اتمهاي ناپايدار شكافته و به اتمهاي سبكتر تبديل مي شوند .

نخستين بمب از اين نوع ، در سال 1945 م در ايالات نيو مكزيكو در ايالات متحده آمريكا آزمايش شد . اين بمب ، انفجاري با قدرت 19 كيلو تن ايجاد كرد ( يك كيلو تن برابر است با

انرژي اتمي آزاد شده 190 تن ماده منفجره تي . ان . تي ) انفجار بمب اتمي موج بسيار نيرومند پرتوهاي شديد نوراني ، تشعشعات نفوذ كننده اشعه گاما و نوترونها و پخش شدن مواد راديو اكتيو را همراه دارد . انفجار بمب اتمي چندين هزار ميليارد كالري حرارت را در چند ميليونيوم ثانيه ايجاد مي كند .

اين دماي چند ميليون درجه اي با فشار بسيار زياد تا فاصله 1200 متري از مركز انفجار به افراد بدون پوشش حفاظتي صدمه مي زند و سبب مرگ و بيماري انسان و جانوران مي شود . همچنين زمين ، هوا آب و همه چيز را به مواد راديو اكتيو آلوده مي كند .

بمب هاي اتمي شامل نيروهاي قوي و ضعيفي اند كه اين نيروها هسته يك اتم را به ويژه اتم هايي كه هسته هاي ناپايداري دارند، در جاي خود نگه مي دارند. اساسا دو شيوه بنيادي براي آزادسازي انرژي از يك اتم وجود دارد: 1- شكافت هسته اي: مي توان هسته يك اتم را با يك نوترون به دو جزء كوچك تر تقسيم كرد. اين همان شيوه اي است كه در مورد ايزوتوپ هاي اورانيوم (يعني اورانيوم 235 و اورانيوم 233) به كار مي رود.

براي توليد يك بمب اتمي موارد زير نياز است:

يك منبع سوخت كه قابليت شكافت يا همجوشي را داشته باشد.

دستگاهي كه همچون ماشه آغازگر حوادث باشد.

راهي كه به كمك آن بتوان بيشتر سوخت را پيش از آنكه انفجار رخ دهد دچار شكافت يا همجوشي كرد.

در اولين بمب هاي اتمي از روش شكافت استفاده مي شد. اما امروزه بمب هاي همجوشي از فرآيند همجوشي به عنوان ماشه آغازگر استفاده مي كنند.بمب هاي شكافتي (فيزيوني): يك بمب شكافتي از ماده اي مانند اورانيوم 235 براي خلق يك انفجار هسته اي استفاده مي كند. اورانيوم 235 ويژگي منحصر به فردي دارد كه آن را براي توليد هم انرژي هسته اي و هم بمب هسته اي مناسب مي كند. اورانيوم 235 يكي از نادر موادي است كه مي تواند زير شكافت القايي قرار بگيرد.اگر يك نوترون آزاد به هسته اورانيوم 235 برود،هسته بي درنگ نوترون را جذب كرده و بي ثبات شده در يك چشم به هم زدن شكسته مي شود. اين باعث پديد آمدن دو اتم سبك تر و آزادسازي دو يا سه عدد نوترون مي شود كه تعداد اين نوترون ها بستگي به چگونگي شكسته شدن هسته اتم اوليه اورانيوم 235 دارد. دو اتم جديد به محض اينكه در وضعيت جديد تثبيت شدند از خود پرتو گاما ساطع مي كنند. درباره اين نحوه شكافت القايي سه نكته وجود دارد كه موضوع را جالب مي كند.

1 - احتمال اينكه اتم اورانيوم 235 نوتروني را كه به سمتش است، جذب كند، بسيار بالا است. در بمبي كه به خوبي كار مي كند، بيش از يك نوترون از هر فرآيند فيزيون به دست مي آيد كه خود اين نوترون ها سبب وقوع فرآيندهاي شكافت بعدي اند. اين وضعيت اصطلاحا «وراي آستانه بحران» ناميده مي شود.

2 - فرآيند جذب نوترون و شكسته شدن متعاقب آن بسيار سريع و در حد پيكو ثانيه (12-10 ثانيه) رخ مي دهد.

3 - حجم عظيم و خارق العاده اي از انرژي به صورت گرما و پرتو گاما به هنگام شكسته شدن هسته آزاد مي شود. انرژي آزاد شده از يك فرآيند شكافت به اين علت است كه محصولات شكافت و نوترون ها وزن كمتري از اتم اورانيوم 235 دارند. اين تفاوت وزن نمايان گر تبديل ماده به انرژي است كه به واسطه فرمول معروف mc2= E محاسبه مي شود. حدود نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده به كار رفته در يك بمب هسته اي برابر با چندين ميليون گالن بنزين است. نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده انداز ه اي معادل يك توپ تنيس دارد. در حالي كه يك ميليون گالن بنزين در مكعبي كه هر ضلع آن 17 متر (ارتفاع يك ساختمان 5 طبقه) است، جا مي گيرد. حالا بهتر مي توان انرژي آزاد شده از مقدار كمي اورانيوم 235 را متصور شد.براي اينكه اين ويژگي هاي اروانيوم 235 به كار آيد بايد اورانيوم را غني كرد. اورانيوم به كار رفته در سلاح هاي هسته اي حداقل بايد شامل نود درصد اورانيوم 235 باشد.در يك بمب شكافتي، سوخت به كار رفته را بايد در توده هايي كه وضعيت «زير آستانه بحران» دارند، نگه داشت. اين كار براي جلوگيري از انفجار نارس و زودهنگام ضروري است. تعريف توده اي كه در وضعيت «آستانه بحران» قرار داد چنين است: حداقل توده از يك ماده با قابليت شكافت كه براي رسيدن به واكنش شكافت هسته اي لازم است. اين جداسازي مشكلات زيادي را براي طراحي يك بمب شكافتي با خود به همراه مي آورد كه بايد حل شود.

1 - دو يا بيشتر از دو توده «زير آستانه بحران» براي تشكيل توده «وراي آستانه بحران» بايد در كنار هم آورده شوند كه در اين صورت موقع انفجار به نوترون بيش از آنچه كه هست براي رسيدن به يك واكنش شكافتي، نياز پيدا خواهد شد.

2 - نوترون هاي آزاد بايد در يك توده «وراي آستانه بحران» القا شوند تا شكافت آغاز شود.

3 - براي جلوگيري از ناكامي بمب بايد هر مقدار ماده كه ممكن است پيش از انفجار وارد مرحله شكافت شود براي تبديل توده هاي «زير آستانه بحران» به توده هايي «وراي آستانه بحران» از دو تكنيك «چكاندن ماشه» و «انفجار از درون» استفاده مي شود.تكنيك «چكاندن ماشه» ساده ترين راه براي آوردن توده هاي «زير بحران» به همديگر است. بدين صورت كه يك تفنگ توده اي را به توده ديگر شليك مي كند. يك كره تشكيل شده از اورانيوم 235 به دور يك مولد نوترون ساخته مي شود. گلوله اي از اورانيوم 235 در يك انتهاي تيوپ درازي كه پشت آن مواد منفجره جاسازي شده، قرار داده مي شود.كره ياد شده در انتهاي ديگر تيوپ قرار مي گيرد. يك حسگر حساس به فشار ارتفاع مناسب را براي انفجار چاشني و بروز حوادث زير تشخيص مي دهد:

1 - انفجار مواد منفجره و در نتيجه شليك گلوله در تيوپ

2 - برخورد گلوله به كره و مولد و در نتيجه آغاز واكنش شكافت

3 - انفجار بمب

در «پسر بچه» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر هيروشيما انداخته شد، تكنيك «چكاندن ماشه» به كار رفته بود. اين بمب 5/14 كيلو تن برابر با 500/14 تن TNT بازده و 5/1 درصد كارآيي داشت. يعني پيش از انفجار تنها 5/1 درصد ازماده مورد نظر شكافت پيدا كرد.

در همان ابتداي «پروژه منهتن»، برنامه سري آمريكا در توليد بمب اتمي، دانشمندان فهميدند كه فشردن توده ها به همديگر و به يك كره با استفاده از انفجار دروني مي تواند راه مناسبي براي رسيدن به توده «وراي آستانه بحران» باشد. البته اين تفكر مشكلات زيادي به همراه داشت. به خصوص اين مسئله مطرح شد كه چگونه مي توان يك موج شوك را به طور يكنواخت، مستقيما طي كره مورد نظر، هدايت و كنترل كرد؟افراد تيم پروژه «منهتن» اين مشكلات را حل كردند. بدين صورت، تكنيك «انفجار از درون» خلق شد. دستگاه انفجار دروني شامل يك كره از جنس اورانيوم 235 و يك بخش به عنوان هسته است كه از پولوتونيوم 239 تشكيل شده و با مواد منفجره احاطه شده است. وقتي چاشني بمب به كار بيفتد حوادث زير رخ مي دهند:

1 - انفجار مواد منفجره موج شوك ايجاد مي كند.

2 - موج شوك بخش هسته را فشرده مي كند.

3 - فرآيند شكافت شروع مي شود.

4 - بمب منفجر مي شود.

در «مرد گنده» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر ناكازاكي انداخته شد، تكنيك «انفجار از درون» به كار رفته بود. بازده اين بمب 23 كيلو تن و كارآيي آن 17درصد بود.شكافت معمولا در 560 ميلياردم ثانيه رخ مي دهد.بمب هاي همجوشي: بمب هاي همجوشي كار مي كردند ولي كارآيي بالايي نداشتند. بمب هاي همجوشي كه بمب هاي «ترمونوكلئار» هم ناميده مي شوند، بازده و كارآيي به مراتب بالاتري دارند. براي توليد بمب همجوشي بايد مشكلات زير حل شود:دوتريوم و تريتيوم مواد به كار رفته در سوخت همجوشي هر دو گازند و ذخيره كردنشان دشوار است. تريتيوم هم كمياب است و هم نيمه عمر كوتاهي دارد بنابراين سوخت بمب بايد همواره تكميل و پر شود.دوتريوم و تريتيوم بايد به شدت در دماي بالا براي آغاز واكنش همجوشي فشرده شوند. در نهايت «استانسيلا اولام» دريافت كه بيشتر پرتو به دست آمده از يك واكنش فيزيون، اشعه X است كه اين اشعه X مي تواند با ايجاد درجه حرارت بالا و فشار زياد مقدمات همجوشي را آماده كند. بنابراين با به كارگيري بمب شكافتي در بمب همجوشي مشكلات بسياري حل شد. در يك بمب همجوشي حوادث زير رخ مي دهند:

1 - بمب شكافتي با انفجار دروني ايجاد اشعه X مي كند.

2 - اشعه X درون بمب و در نتيجه سپر جلوگيري كننده از انفجار نارس را گرم مي كند.

3 - گرما باعث منبسط شدن سپر و سوختن آن مي شود. اين كار باعث ورود فشار به درون ليتيوم - دوتريوم مي شود.

4 - ليتيوم - دوتريوم 30 برابر بيشتر از قبل تحت فشار قرار مي گيرند.

5 - امواج شوك فشاري واكنش شكافتي را در ميله پولوتونيومي آغاز مي كند.

6 - ميله در حال شكافت از خود پرتو، گرما و نوترون مي دهد.

7 - نوترون ها به سوي ليتيوم - دوتريوم رفته و با چسبيدن به ليتيوم ايجاد تريتيوم مي كند.

8 - تركيبي از دما و فشار براي وقوع واكنش همجوشي تريتيوم - دوتريوم ودوتريوم - دوتريوم و ايجاد پرتو، گرما و نوترون بيشتر، بسيار مناسب است.

9 - نوترون هاي آزاد شده از واكنش هاي همجوشي باعث القاي شكافت در قطعات اورانيوم 238 كه در سپر مورد نظر به كار رفته بود، مي شود.

10 - شكافت قطعات اروانيومي ايجاد گرما و پرتو بيشتر مي كند.

11 - بمب منفجر شود.

منبع : babakmc2.blogfa.com

http://www.hupaa.com/Data/P00558.php

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

تاريخچه بمب اتم

قبه دود يك بمب اتمي

هانري بكرل نخستين كسي بود كه متوجه پرتودهي عجيب سنگ معدن اورانيم گرديدبس ازان در سال 1909 ميلادي ارنست رادرفوردهسته اتم را كشف كردوي همچنين نشان دادكه پرتوهاي راديواكتيودر ميدان مغناطيسي به سه دسته تقيسيم مي شود( پرتوهاي الفا وبتا وگاما)بعدها دانشمندان دريافتند كه منشاء اين پرتوها درون هسته اتم اورانيم مي باشد.

در سال 1938 با انجام ازمايشاتي توسط دو دانشمند ا لماني بنامهاي ا توها ن و فريتس شتراسمن فيزيك هسته اي پاي به مرحله تازه اي نهاد اين فيزيكدانان با بمباران هسته اتم اورانيم بوسيله نوترونها به عناصر راديواكتيوي دست يافتندكه جرم اتمي كوچكتري نسبت به اورانيم داشت او براي توصيف علت ايجاد اين عناصرليزه ميتنرو اتو فريش پديده شكافت هسته رادر اورانيم تو ضيح دادندودر اينجا بود كه نا قوس شوم اختراع بمب اتمي به صدا در امد.

U235 + n -> fission + 2 or 3 n + 200 MeV

زيرا همانطور كه در شكل فوق مي بينيد هر فروپاشي هسته اورانيم0 ميتوانست تا 200 مگاولت انرژي ازاد كند وبديهي بود اگر هسته هاي بيشتري فرو پاشيده مي شد انرژي فراواني حاصل مي گرديد.

بعدها فيزيكدانان ديگري نيز در اين محدوده به تحقيق مي پرداختند يكي ازانان انريكو فرمي بود( 1954 - 1901) كه بخاطر تحقيقاتش در سال 1938 موفق به دريافت جايزه نوبل گرديد.

در سال 1939 يعني قبل از شروع جنگ جهاني دوم در بين فيزيكدانان اين بيم وجود داشت كه المانيهابه كمك فيزيكدانان نابغه اي مانند هايزنبرگ ودستيارانش بتوانند با استفاده از دانش شكافت هسته اي بمب اتمي بسازندبه همين دليل از البرت انيشتين خواستند كه نامه اي به فرانكلين روزولت رئيس جمهوروقت امريكا بنويسددر ان نامه تاريخي از امكان ساخت بمبي صحبت شد كه هر گز هايزنبرگ ان را نساخت.

چنين شدكه دولتمردان امريكا براي پيشدستي برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انريكو فرمي دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمي را فراهم سازد سه سال بعددر دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعد از ظهر نخستين راكتور اتمي دنيا در دانشگاه شيكاگو امريكا ساخته شد.

سپس در 16 ژوئيه 1945 نخستين ازمايش بمب اتمي در صحراي الامو گرودو نيو مكزيكو انجام شد.

سه هفته بعد هيروشيمادرساعت 8:15 صبح در تاريخ 6 اگوست 1945 بوسيله بمب اورانيمي بمباران گردييد و ناكازاكي در 9 اگوست سال 1945 در ساعت حدود 11:15 بوسيله بمب پلوتونيمي بمباران شدند كه طي ان بمبارانها صدها هزار نفر فورا جان باختند.

انريكو فرمي (صف جلو نفر اول سمت چپ) و همكارانش در شيكاگو پس از ساخت نخستين راكتور هسته اي جهان به اميد انكه از راكتور هسته اي تنها در اهداف صلح اميز استفاده شود و دنيا عاري از سلاحهاي اتمي گردد

ليزه ميتنر ( مادر انرژي اتمي)

ليزه در سال 1878 در يك خانواده هشت نفري بدنيا امد وي سومين فرزند خانواده بود باو جود تمامي مشكلاتي كه بر سر راه وي بخاطر زن بودنش بود در سال 1901 وارد دانشگاه وين شد و تحت نظارت بولتزمن كه يكي از فيزيكدانان بنام دنيا بود فيزيك را اموخت . ليزه توانست در سال 1907 به درجه دكتر نايل گردد و سپس راهي برلين گرديد تا در دانشگاهي كه ماكس پلا نك رياست بخش فيزيك ان را بر عهده داشت به مطالعه و تحقيق بپردازد بيشتر كارهاي تحقيقاتي وي در همين دانشگاه بود وي هيچگونه علاقه اي به سياست نداشت و لي به علت دخالتهاي روزن افزون ارتش نازي مجبور به ترك برلين گرديد ودر سال 1938 به يك انستيتو در استكهلم رفت . ليزه ميتنر به همراه همكارش اتو فريش اولين كساني بودند كه شكافت هسته را توضيح دادند انان در سال 1939 در مجله طبيعت مقاله معروف خود را در مورد شكافت هسته اي دادند وبدين ترتيب راه را براي استفاده از انرژي گشودند به همين دليل پس از جنگ جهاني دوم به ميتنر لقب مادر بمب اتمي داده شد ولي چون وي نمي خواست از كشفش بعنوان بمبي هولناك استفاده گردد بهتر است به ليزه لقب مادر انرژي اتمي داده شود.

منبع : khayam.persianblog.com

منابع 2:

سايتهاي

monkeytime

nuclearfiels

ssciencemaster

كتاب فيزيك پيشدانشگاهي سكسل

مقاله روت لوين سيم در اينتر نت

http://www.hupaa.com/Data/P00195.php

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

بمب اتمي

بمب اتمی نام رایج وسایل انفجاری است که در آنها از انرژی آزاد شده در فرآیند شکافت هستهای، یاگداخت هستهای برای تخریب استفاده میشود. بمبهای اتمی که برمبنای گداخت کار میکنند نسل نوین بمب اتمی هستند و قدرتی بسیار بیشتر از بمبهای شکافتی دارند. مبنای آزاد شدن انرژی در هر دو نوع بمب اتمی تبدیل ماده به انرژی (E = mc2)است اما در بمبهای گداختی جرم بیشتری از ماده به انرژی تبدیل میشود.

نخستین بمب اتمی که بمبی پلوتونیومی(از نوع شکافتی) بود در سال ۱۹۴۵م در جریان جنگ جهانی دوم در آمریکا ساخته و در شانزدهم ژوئیهٔ ۱۹۴۵م در صحرای آلاموگوردو در نیو مکزیکوی آمریکا آزمایش شد. آمریکا تنها کشوری است که از بمب اتمی (شکافتی-اورانیومی در هیروشیما وشکافتی - پلوتونیومی در ناگازاکی) استفاده نظامی کردهاست. شوروی در سال ۱۹۴۹ دارای بمب اتمی شد.

اختراع این سلاح،ریشه طولانی در تاریخ علم فیزیک و شیمی دارد اما استفاده از دانش به دست آمده، برای ساخت بمب اتمی بیشتر به روبرت اوپنهایمر و ادوارد تلر نسبت داده میشود.

تاریخچه

اولین تلاشها در جهت ساخت بمب اتمی در آلمان نازی آغاز گشت. در این دوران، شیمیدانی به نام پل هارتک از اساتید دانشگاه هامبورگ به توان بالقوه نیروی اتمی برای کاربردهای نظامی پی برد. وی در ۲۴ فوریه ۱۹۳۹ امکان استفاده از انرژی هستهای به عنوان یک سلاح با توان تخریبی نا محدود را طی نامهای به وزارت جنگ در برلین اطلاع داد. بهدنبال این امر گروهی برای تحقیق در این رابطه تشکیل شد و وارنرهایزنبرگ فیزیکدان برجسته آلمانی به طور غیر رسمی سرپرست تیم تحقیقاتی آلمان برای ساخت بمب هستهای گشت.

تصوير اولين آزمايش اتمي در ترينيتي ايالت نيومكزيكو

در همین زمان، آلبرت انیشتین طی نامه معروف خود به روزولت رئیس جمهور وقت آمریکا خطر دستیابی آلمان به تولید بمب اتمی را گوشزد کرد. متعاقب این اخطار روزولت دستور ایجاد پروژه منهتن با هدف تحقیق در این رابطه و تولید بمب اتمی را با همکاری کشور انگلستان صادر کرد. برای این پروژه تأسیساتی در لوس آلاموس در ایالت نیومکزیکو، اوک ریج ایالت تنسی و همفورد ایالت واشنگتن به کار گرفته شدند و تیمی از برجستهترین دانشمندان آن دوران به استخدام این پروژه در آمدند. محققان آلمانی هرگز موفق به طراحی و ساخت بمب اتمی نشدند.(کاملا اشتباه است اولین بمب ساخت المان بوده در المان غربی ازمایش شد ولی نتیجه بخش نبوده به علت کم تر غنی شده اورانیوم طبق کتاب بمب اتم نازی.) اما تیم آمریکایی به سرپرستی فیزیکدان برجسته، جی آر اوپنهایمر موفق به ساخت عملی اولین بمب هستهای بود که در ۱۶ جولای ۱۹۴۵ در ناحیهای موسوم به ترینیتی در نیومکزیکو آزمایش شد.

به فاصله کوتاهی در ۶ آگوست ۱۹۴۵،بمب افکن اسکادران ۵۰۹ نیروی هوایی آمریکا موسوم به Enola Gay(که اکنون در موزهای در واشنگتن نگهداری میشود)، از پایگاهی در جنوب اقیانوس آرام به پرواز در آمد و در ساعت ۸:۱۵ دقیقه به وقت محلی، بمب موسوم به پسر کوچک را بر شهر هیروشیما منفجر ساخت. این بمب که در طراحی آن از ۶۴ کیلوگرم اورانیوم استفاده شده بود، از ارتفاع ۹۶۰۰ متری رها شد و در ارتفاع ۵۸۰ متری سطح زمین با شدتی معادل با انفجار ۱۵ کیلو تن TNT منفجر شد. مجموع تلفات اولیه و کشته شدگان ناشی از عوارض این انفجار را بالغ بر ۱۴۰۰۰۰ نفر تخمین میزنند. سه روز بعد در ۹ آگوست انفجار بمب مرد چاق در شهر ناکازاگی موجب مرگ ۷۴۰۰۰ نفر دیگر شد. این بمب که از پلوتونیوم به عنوان ماده شکافت پذیر استفاده میکرد، انفجاری به شدت ۲۱ کیلوتن TNT ایجاد کرد. بمب دیگری نیز در پروژه منهتن تولید شده بود که هرگز از آن استفاده نشد.

پس از پایان جنگ دوم جهانی دانشمندان در آمریکا به تحقیق در رابطه با تسلیحات هستهای ادامه دادند. اگرچه این تصور وجود داشت که هیچ کشوری دیگری در دنیا نمیتواند تا پیش از سال ۱۹۵۵ به فنآوری ساخت سلاح هستهای دست یابد، اما کلاوس فیوکس یکی از فیزیکدانان آلمانی که در رابطه با مواد فوق انفجاری (High Explosive) با تیم اوپنهایمر همکاری میکرد، طرحها و جزئیات طراحی بمب آزمایش شده در ترینیتی را در اختیار جاسوسان شوروی قرارداد. به این ترتیب در ۲۹ آگوست ۱۹۴۹ اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی اولین آزمایش اتمی خود را با موفقیت انجام داد و غرب را در وحشت فرو برد. این انفجار اثر زیادی در تسریع جنگ سرد گذارد و موجب ایجاد رقابت تسلیحاتی بین آمریکا و شوروی گردید.

پس از آن ایالات متحده جهت حفظ برتری تسلیحاتی خود ، تحقیق در رابطه با ساخت بمب گداختی(یا هیدروژنی) یا به عبارت دقیقتر ، تسلیحات گرما-هستهای (Termo- Nuclear) را آغاز کرد.پیش از این اوپنهایمر به دلیل اتخاذ مواضعی علیه ساخت تسلیحات هستهای از سرپرستی پروژه کنار گذارده شد و ادوارد تلر هدایت عملی پروژه ساخت بمب هیدروژنی را برعهده گرفت. نخستین آزمایش یک وسیله گرما-هستهای با اسم رمز مایک در نوامبر سال ۱۹۵۲ در جزیره کوچکی به نام الوگالب در مجاورت انی وتاک در جزایر مارشال انجام شد.وزن تجهیزات به کار رفته در این انفجار شامل دستگاههای تبرید به بیش از ۶۵ تن میرسید. از آنجایی که در این سیستم مستقیما از ایزوتوپهای دوتریوم و تریتیوم مایع استفاده میشد، به آن لقب بمب خیس(wet bomb) داده بودند .پیش بینی میشد که قدرت این انفجار معادل یک یا دو مگاتن تی ان تی باشد. اما برخلاف انتظار شدت انفجار معادل ۱۰٫۴ مگاتن تی ان تی بود. نتایج انفجار بسیار هراسناک بود. قطر گوی آتشین حاصل از این انفجار به ۵ کیلومتر رسید. جزیره الوگالب تقریباً تبخیر شد و حفرهای به عمق ۸۰۰ متر و شعاع دهانه ۳ کیلومتر برجای ماند.

نکاتی در مورد بمب اتمی

منطقه انفجار بمبهای هستهای به پنج قسمت تقسیم میشود:۱- منطقه تبخیر ۲- منطقه تخریب کلی ۳- منطقه آسیب شدید گرمایی ۴- منطقه آسیب شدید انفجاری ۵- منطقه آسیب شدید باد و آتش. در منطقه تبخیر درجه حرارتی معادل سیصد میلیون درجه سانتیگراد بوجود میآید و هر چیزی، از فلز گرفته تا انسان و حیوان، در این درجه حرارت آتش نمیگیرد بلکه بخار میشود.

آثار زیانبار این انفجار حتی تا شعاع پنجاه کیلومتری وجود دارد و موج انفجار آن که حامل انرژی زیادی است میتواند میلیونها دلار تجهیزات الکترونیکی پیشرفته نظیر ماهوارهها و یا سیستمهای مخابراتی را به مشتی آهن پاره تبدیل کند و همه آنها را از کار بیندازد.

اینها همه آثار ظاهری و فوری بمبهای هستهای است . پس از انفجار تا سالهای طولانی تشعشعات زیانبار رادیواکتیو مانع ادامه حیات موجودات زنده در محلهای نزدیک به انفجار میشود.

پرتو رادیو اکتیو از پرتوهای آلفا، بتا، گاما و تابش نوترونی تشکیل شدهاست. نوع آلفای آن بسیار خطرناک است ولی توان نفوذ اندکی دارد. این پرتو در بافت زنده تنها کمتر از ۱۰۰ میکرون نفوذ میکند اما برای آن ویرانگر است. پرتوی گاما از دیوار و سنگ نیز عبور میکند.هر ۹ میلیمتر سرب یا هر ۲۵ متر هوا شدت تابش آن را نصف میکند. این پرتو نیز با توجه به فرکانس بسیار بالا، انرژی زیادی دارد که اگر به بدن انسان برخورد کند از ساختار سلولی آن عبور کرده و در مسیر حرکت خود باعث تخریب ماده دزوکسی ریبو نوکلوئیک اسید یا همان DNA شده و سرانجام زمینه را برای پیدایش انواع سرطانها، سندرمها ونقایص غیر قابل درمان دیگر فراهم میکند وحتی این نقایص به نسلهای آینده نیز منتقل خواهد شد. برای جلوگیری از نفوذ تابش گامابه حدود ۱۰ سانتیمتر دیوارهٔ سربی نیاز است.

روش ساخت بمب اتمی نوع A

ساخت این نوع بمب اتمی بسیار ساده میباشد و تنها به مقدار کافی اورانیوم با خلوص مناسب که به روش مناسبی قالب گیری شده باشد (فرم نیم کروی)احتیاج دارد. در این روش اورانیوم قالب گیری شده توسط تفنگ سادهای مورد هدف قرار میگیرد.این تفنگ مانند تفنگ جنگی بسیار سادهای میباشد که تنها با باروت و یا هر چیز قابل انفجار دیگری پرشده و گلوله آن تنها اورانیوم غنی شده میباشد.برخورد دو قطعه اورانیوم باعث انفجار هستهای میشود.بعلت اینکه دو قطعه اورانیوم همدیگر را دفع میکنند روش غالب گیری نیم کروی مهمترین بخش این کار میباشد.

تعداد بمب های اتمی موجود در جهان

بان كيمون، دبيركل سازمان ملل متحد، در كنفرانس سلاحهاي هستهاي سازمان ملل در مکزیکو سیتی که ۶۲ کنفرانس سالانه از این نوع محسوب میشد بیان کرد که تا تاریخ ۹ سپتامبر ۲۰۰۹ حدود ۲۰٬۰۰۰ بمب اتمی در جهان ساخته شده است.

http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A8%D9%85%D8%A8_%D8%A7%D8%AA%D9%85%DB%8C

@@@@@@@@@@@@@@

دانستنيهاي بمب اتم

بمب اتمي سلاحي است كه نيروي آن از انرژي اتمي و بر اثر شكاف هسته (فيسيون ) اتمهاي پلوتونيوم يا اورانيوم ايجاد مي شود .در فرآيند شكافت هسته اي ، اتمهاي ناپايدار شكافته و به اتمهاي سبكتر تبديل مي شوند .

نخستين بمب از اين نوع ، در سال 1945 م در ايالات نيو مكزيكو در ايالات متحده آمريكا آزمايش شد . اين بمب ، انفجاري با قدرت 19 كيلو تن ايجاد كرد ( يك كيلو تن برابر است با

انرژي اتمي آزاد شده 190 تن ماده منفجره تي . ان . تي ) انفجار بمب اتمي موج بسيار نيرومند پرتوهاي شديد نوراني ، تشعشعات نفوذ كننده اشعه گاما و نوترونها و پخش شدن مواد راديو اكتيو را همراه دارد . انفجار بمب اتمي چندين هزار ميليارد كالري حرارت را در چند ميليونيوم ثانيه ايجاد مي كند

اين دماي چند ميليون درجه اي با فشار بسيار زياد تا فاصله 1200 متري از مركز انفجار به افراد بدون پوشش حفاظتي صدمه مي زند و سبب مرگ و بيماري انسان و جانوران مي شود . همچنين زمين ، هوا آب و همه چيز را به مواد راديو اكتيو آلوده مي كند .

بمب هاي اتمي شامل نيروهاي قوي و ضعيفي اند كه اين نيروها هسته يك اتم را به ويژه اتم هايي كه هسته هاي ناپايداري دارند، در جاي خود نگه مي دارند. اساسا دو شيوه بنيادي براي آزادسازي انرژي از يك اتم وجود دارد: 1- شكافت هسته اي: مي توان هسته يك اتم را با يك نوترون به دو جزء كوچك تر تقسيم كرد. اين همان شيوه اي است كه در مورد ايزوتوپ هاي اورانيوم (يعني اورانيوم 235 و اورانيوم 233) به كار مي رود.

براي توليد يك بمب اتمي موارد زير نياز است:

يك منبع سوخت كه قابليت شكافت يا همجوشي را داشته باشد.

دستگاهي كه همچون ماشه آغازگر حوادث باشد.

راهي كه به كمك آن بتوان بيشتر سوخت را پيش از آنكه انفجار رخ دهد دچار شكافت يا همجوشي كرد.

در اولين بمب هاي اتمي از روش شكافت استفاده مي شد. اما امروزه بمب هاي همجوشي از فرآيند همجوشي به عنوان ماشه آغازگر استفاده مي كنند.بمب هاي شكافتي (فيزيوني): يك بمب شكافتي از ماده اي مانند اورانيوم 235 براي خلق يك انفجار هسته اي استفاده مي كند. اورانيوم 235 ويژگي منحصر به فردي دارد كه آن را براي توليد هم انرژي هسته اي و هم بمب هسته اي مناسب مي كند. اورانيوم 235 يكي از نادر موادي است كه مي تواند زير شكافت القايي قرار بگيرد.اگر يك نوترون آزاد به هسته اورانيوم 235 برود،هسته بي درنگ نوترون را جذب كرده و بي ثبات شده در يك چشم به هم زدن شكسته مي شود. اين باعث پديد آمدن دو اتم سبك تر و آزادسازي دو يا سه عدد نوترون مي شود كه تعداد اين نوترون ها بستگي به چگونگي شكسته شدن هسته اتم اوليه اورانيوم 235 دارد. دو اتم جديد به محض اينكه در وضعيت جديد تثبيت شدند از خود پرتو گاما ساطع مي كنند. درباره اين نحوه شكافت القايي سه نكته وجود دارد كه موضوع را جالب مي كند.

1 - احتمال اينكه اتم اورانيوم 235 نوتروني را كه به سمتش است، جذب كند، بسيار بالا است. در بمبي كه به خوبي كار مي كند، بيش از يك نوترون از هر فرآيند فيزيون به دست مي آيد كه خود اين نوترون ها سبب وقوع فرآيندهاي شكافت بعدي اند. اين وضعيت اصطلاحا «وراي آستانه بحران» ناميده مي شود.

2 - فرآيند جذب نوترون و شكسته شدن متعاقب آن بسيار سريع و در حد پيكو ثانيه (12-10 ثانيه) رخ مي دهد.

3 - حجم عظيم و خارق العاده اي از انرژي به صورت گرما و پرتو گاما به هنگام شكسته شدن هسته آزاد مي شود. انرژي آزاد شده از يك فرآيند شكافت به اين علت است كه محصولات شكافت و نوترون ها وزن كمتري از اتم اورانيوم 235 دارند. اين تفاوت وزن نمايان گر تبديل ماده به انرژي است كه به واسطه فرمول معروف mc2= E محاسبه مي شود. حدود نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده به كار رفته در يك بمب هسته اي برابر با چندين ميليون گالن بنزين است. نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده انداز ه اي معادل يك توپ تنيس دارد. در حالي كه يك ميليون گالن بنزين در مكعبي كه هر ضلع آن 17 متر (ارتفاع يك ساختمان 5 طبقه) است، جا مي گيرد. حالا بهتر مي توان انرژي آزاد شده از مقدار كمي اورانيوم 235 را متصور شد.براي اينكه اين ويژگي هاي اروانيوم 235 به كار آيد بايد اورانيوم را غني كرد. اورانيوم به كار رفته در سلاح هاي هسته اي حداقل بايد شامل نود درصد اورانيوم 235 باشد.در يك بمب شكافتي، سوخت به كار رفته را بايد در توده هايي كه وضعيت «زير آستانه بحران» دارند، نگه داشت. اين كار براي جلوگيري از انفجار نارس و زودهنگام ضروري است. تعريف توده اي كه در وضعيت «آستانه بحران» قرار داد چنين است: حداقل توده از يك ماده با قابليت شكافت كه براي رسيدن به واكنش شكافت هسته اي لازم است. اين جداسازي مشكلات زيادي را براي طراحي يك بمب شكافتي با خود به همراه مي آورد كه بايد حل شود.

1 - دو يا بيشتر از دو توده «زير آستانه بحران» براي تشكيل توده «وراي آستانه بحران» بايد در كنار هم آورده شوند كه در اين صورت موقع انفجار به نوترون بيش از آنچه كه هست براي رسيدن به يك واكنش شكافتي، نياز پيدا خواهد شد.

2 - نوترون هاي آزاد بايد در يك توده «وراي آستانه بحران» القا شوند تا شكافت آغاز شود.

3 - براي جلوگيري از ناكامي بمب بايد هر مقدار ماده كه ممكن است پيش از انفجار وارد مرحله شكافت شود براي تبديل توده هاي «زير آستانه بحران» به توده هايي «وراي آستانه بحران» از دو تكنيك «چكاندن ماشه» و «انفجار از درون» استفاده مي شود.تكنيك «چكاندن ماشه» ساده ترين راه براي آوردن توده هاي «زير بحران» به همديگر است. بدين صورت كه يك تفنگ توده اي را به توده ديگر شليك مي كند. يك كره تشكيل شده از اورانيوم 235 به دور يك مولد نوترون ساخته مي شود. گلوله اي از اورانيوم 235 در يك انتهاي تيوپ درازي كه پشت آن مواد منفجره جاسازي شده، قرار داده مي شود.كره ياد شده در انتهاي ديگر تيوپ قرار مي گيرد. يك حسگر حساس به فشار ارتفاع مناسب را براي انفجار چاشني و بروز حوادث زير تشخيص مي دهد:

1 - انفجار مواد منفجره و در نتيجه شليك گلوله در تيوپ

2 - برخورد گلوله به كره و مولد و در نتيجه آغاز واكنش شكافت

3 - انفجار بمب

در «پسر بچه» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر هيروشيما انداخته شد، تكنيك «چكاندن ماشه» به كار رفته بود. اين بمب 5/14 كيلو تن برابر با 500/14 تن TNT بازده و 5/1 درصد كارآيي داشت. يعني پيش از انفجار تنها 5/1 درصد ازماده مورد نظر شكافت پيدا كرد.

در همان ابتداي «پروژه منهتن»، برنامه سري آمريكا در توليد بمب اتمي، دانشمندان فهميدند كه فشردن توده ها به همديگر و به يك كره با استفاده از انفجار دروني مي تواند راه مناسبي براي رسيدن به توده «وراي آستانه بحران» باشد. البته اين تفكر مشكلات زيادي به همراه داشت. به خصوص اين مسئله مطرح شد كه چگونه مي توان يك موج شوك را به طور يكنواخت، مستقيما طي كره مورد نظر، هدايت و كنترل كرد؟افراد تيم پروژه «منهتن» اين مشكلات را حل كردند. بدين صورت، تكنيك «انفجار از درون» خلق شد. دستگاه انفجار دروني شامل يك كره از جنس اورانيوم 235 و يك بخش به عنوان هسته است كه از پولوتونيوم 239 تشكيل شده و با مواد منفجره احاطه شده است. وقتي چاشني بمب به كار بيفتد حوادث زير رخ مي دهند:

1 - انفجار مواد منفجره موج شوك ايجاد مي كند.

2 - موج شوك بخش هسته را فشرده مي كند.

3 - فرآيند شكافت شروع مي شود.

4 - بمب منفجر مي شود.

در «مرد گنده» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر ناكازاكي انداخته شد، تكنيك «انفجار از درون» به كار رفته بود. بازده اين بمب 23 كيلو تن و كارآيي آن 17درصد بود.شكافت معمولا در 560 ميلياردم ثانيه رخ مي دهد.بمب هاي همجوشي: بمب هاي همجوشي كار مي كردند ولي كارآيي بالايي نداشتند. بمب هاي همجوشي كه بمب هاي «ترمونوكلئار» هم ناميده مي شوند، بازده و كارآيي به مراتب بالاتري دارند. براي توليد بمب همجوشي بايد مشكلات زير حل شود:دوتريوم و تريتيوم مواد به كار رفته در سوخت همجوشي هر دو گازند و ذخيره كردنشان دشوار است. تريتيوم هم كمياب است و هم نيمه عمر كوتاهي دارد بنابراين سوخت بمب بايد همواره تكميل و پر شود.دوتريوم و تريتيوم بايد به شدت در دماي بالا براي آغاز واكنش همجوشي فشرده شوند. در نهايت «استانسيلا اولام» دريافت كه بيشتر پرتو به دست آمده از يك واكنش فيزيون، اشعه X است كه اين اشعه X مي تواند با ايجاد درجه حرارت بالا و فشار زياد مقدمات همجوشي را آماده كند. بنابراين با به كارگيري بمب شكافتي در بمب همجوشي مشكلات بسياري حل شد. در يك بمب همجوشي حوادث زير رخ مي دهند:

1 - بمب شكافتي با انفجار دروني ايجاد اشعه X مي كند.

2 - اشعه X درون بمب و در نتيجه سپر جلوگيري كننده از انفجار نارس را گرم مي كند.

3 - گرما باعث منبسط شدن سپر و سوختن آن مي شود. اين كار باعث ورود فشار به درون ليتيوم - دوتريوم مي شود.

4 - ليتيوم - دوتريوم 30 برابر بيشتر از قبل تحت فشار قرار مي گيرند.

5 - امواج شوك فشاري واكنش شكافتي را در ميله پولوتونيومي آغاز مي كند.

6 - ميله در حال شكافت از خود پرتو، گرما و نوترون مي دهد.

7 - نوترون ها به سوي ليتيوم - دوتريوم رفته و با چسبيدن به ليتيوم ايجاد تريتيوم مي كند.

8 - تركيبي از دما و فشار براي وقوع واكنش همجوشي تريتيوم - دوتريوم ودوتريوم - دوتريوم و ايجاد پرتو، گرما و نوترون بيشتر، بسيار مناسب است.

9 - نوترون هاي آزاد شده از واكنش هاي همجوشي باعث القاي شكافت در قطعات اورانيوم 238 كه در سپر مورد نظر به كار رفته بود، مي شود.

10 - شكافت قطعات اروانيومي ايجاد گرما و پرتو بيشتر مي كند.

11 - بمب منفجر شود.

منبع : babakmc2.blogfa.com

http://www.hupaa.com/Data/P00558.php

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

از بمب اتم بیشتر بدانیم

هانری بکرل نخستین کسی بود که متوجه پرتودهی عجیب سنگ معدن اورانیم گردید پس از ان در سال 1909 میلادی ارنست رادرفورد هسته اتم را کشف کرد.

وی همچنین نشان دادکه پرتوهای رادیواکتیو در میدان مغناطیسی به سه دسته تقیسیم می شود( پرتوهای الفا و بتا وگاما) بعدها دانشمندان دریافتند که منشاء این پرتوها درون هسته اتم اورانیم می باشددر سال 1938 با انجام ازمایشاتی توسط دو دانشمند المانی بنامهای اتوهان و فریتس شتراسمن فیزیک هسته ای پای به مرحله تازه ای نهاد این فیزیکدانان با بمباران هسته اتم اورانیم بوسیله نوترونها به عناصر رادیواکتیوی دست یافتند که جرم اتمی کوچکتری نسبت به اورانیم داشت و در اینجا بود که نا قوس شوم اختراع بمب اتمی به صدا در امد.

زیرا هر فروپاشی هسته اورانیم میتوانست تا 200 مگاولت انرژی ازاد کند وبدیهی بود اگر هسته های بیشتری فرو پاشیده می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید.

بعدها فیزیکدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق می پرداختند یکی از انان انریکو فرمی بود( 1954 - 1901) که بخاطر تحقیقاتش در سال 1938 موفق به دریافت جایزه نوبل گردید.در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بین فیزیکدانان این بیم وجود داشت که المانیهابه کمک فیزیکدانان نابغه ای مانند هایزنبرگ ودستیارانش بتوانند با استفاده از دانش شکافت هسته ای بمب اتمی بسازندبه همین دلیل از البرت انیشتین خواستند که نامه ای به فرانکلین روزولت رئیس جمهور وقت امریکا بنویسد در ان نامه تاریخی از امکان ساخت بمبی صحبت شد که هر گز هایزنبرگ ان را نساخت.

چنین شدکه دولتمردان امریکا برای پیشدستی برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انریکو فرمی دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال بعددر دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعد از ظهر نخستین راکتور اتمی دنیا در دانشگاه شیکاگو امریکا ساخته شد.سپس در 16 ژوئیه 1945 نخستین ازمایش بمب اتمی در صحرای الامو گرودو نیو مکزیکو انجام شد.سه هفته بعد هیروشیما درساعت 8:15 صبح در تاریخ 6 اگوست 1945 بوسیله بمب اورانیمی بمباران گردیید و ناکازاکی در 9 اگوست سال 1945 بمباران شدند که طی ان صدها هزار نفر فورا جان باختند.

بمبهای هسته ای چگونه ساخته می شوند؟

بمبهای هسته ای به دو شکل ساخته می شوند. بمبهای شکافتی (اتمی) و بمبهای همجوشی (هیدروژنی). در حالیکه جزئیات این بمبها محرمانه است ولی نکات اساسی آنها قابل دسترس است. سوخت در یک بمب شکافتی مشتمل بر اورانیوم 235 و پلوتونیم 239 ی تقریبا خالص است که هر دو هسته های شکافت پذیری دارند. یک تکه ی کوچک از چنین ماده ای نمی تواند منفجر شود زیرا تعداد بسیار زیادی از نوترونها فرار می کنند.

ولی در یک جرم به قدر کافی بزرگ (بحرانی) واکنش زنجیره ای صورت می گیرد. یک نوترون اولیه ی اتفاقی باعث شروع شکافت خواهد شد... یک بمب نوعی تقریبا 10 به توان 24نوترون در کمتر از 10به توان 7- ثانیه آزاد می کند که باعث گرمای بسیار شدید می شود. همجوشی فرق دارد. همجوشی وقتی رخ می دهد که دو هسته ی سبک را آنقدر به هم نزدیک کنیم که در حوزه ی عمل جاذبه ی متقابل نیروی هسته ای قوی قرار گیرند.

از آن به بعد به شدت هم را جذب می کنند و اتمی سنگین تر تولید می کنند و مقداری انرژی آزاد می کنند. همجوشی را می توان در محیط پلاسمایی بوجود آورد و اخیرا با لیزر هم این کار را می کنند. در این همجوشی قرصهای کوچکی از دوتریم و ترتیم (عناصری سبک که همخانواده ی هیدروژنند) را بوسیله فوجهای لیزری پرقدرت گرم می کنند.

اگر توان لیزرها کم باشد انفجارهای کوچکی در این قرصهای کوچک رخ می دهد. اما اگر قدرت بالا باشد و در زمان کوتاه اثر کنند همجوشی رخ می دهد. توان این نوع لیزرها بیش از توان نیروی برق آمریکاست. پس تهیه اش بسیار سخت است .

اختراع بمب اتم

در طول جنگ جهانى دوم شاهد نوآورى تسلیحاتى از جانب دولتهاى درگیر در جنگ مىباشیم، سه دولت عمدهاى که داراى مراکز تحقیقات استراتژیک و لابراتورهاى معظم تحقیقاتى بودند، عبارتند بودند از ژاپن، آلمان، آمریکا. ژاپن به دنبال توسعه سلاحهاى شیمیایى بود که در این زمینه موفقیت چندانی به دست نمىآورد.

آلمانها داراى مرکز تحقیقاتى «پینامون» بودند که موفق به اختراع سلاحى نو در تابستان 1940 مىشوند، این سلاح موشک بود که در طول جنگ آلمانها علیه انگلستان از خاک فرانسه ی اشغال شده به کار مىبردند. اولین موشکها در تابستان 1940 بود که با پشت سر گذاشتن کانال مانش به خاک انگلستان اصابت مىکرد. تا مدتها انلگیسیها اختراع چنین سلاحى را باور نمىکردند.

مخترع موشک «فون براون» آلمانى بود و اولین موشکها VI و VII نام داشتند. اما در رابطه با تحقیقات مربوط به شکافتن هسته اتم، على رغم تبلیغات متفقین که به بزرگ نمایى خطر اتمى آلمان مىپرداختند، نازىها در این خصوص موفقیتى به دست نیاورده و پس از شکست آلمان مشخص مىشود که آنها در مرحله ابتدایى ساخت بمب اتم قرار داشتند.

مرکز سوم، آمریکا بود. آمریکا با استفاده از امتیاز منحصر به فرد دور بودن از صحنه جنگ و مصونیت از بمباران و ویرانى، در سال 1943 پروژه مانهتن را در صحراى لوس آلاموس (Los Alamos) در ایالت نیومکزیکو، شکل می دهد.

ریاست این پروژه اتمى، با پروفسور «اوپن هایمر» بود و دانشمندان غیر اروپایى مانند «فرمى» و ... در این پروژه نقش داشتند.

ریاست این پروژه با یک ژنرال سه ستاره، به نام «گروز» بود که به طور مرتب، واشنگتن را از پیشرفت کار مطلع مىساخت. یکی از ویژگی های پروژه مانهتن، هزینه بسیار بالای آن بود (25 میلیارد دلار) که در زمان جنگ هیچ دولتى چنین بودجهاى را نداشت. سرانجام در حالى که در 8 مى 1945 آلمان تسلیم مىشود و جنگ اروپا به پایان مىرسد، فاتحین کنفرانس پوتست دام را به منظور تعیین سرنوشت آلمان تشکیل مىدهند، پوتست دام یک منطقه ییلاقى در نزدیک برلین بود که با توجه به اینکه برلین آنقدر ویران شده بود، حتی ساختمان درخوری در این شهر نبود که در آن اجلاس برگزار شود. در بین کنفرانس، هرى ترومن، رئیس جمهور آمریکا، تلگراف رمزى، تحت عنوان «نوزاد متولد شد»، دال بر به ثمر رسیدن پروژه مانهتن دریافت مىکند.

این پروژه موفق به ساخت اولین بمبى مىشود که در 16 ژوئیه 1945 مورد تست قرار مىگیرد. اوپن هایمر و دیگران، در بونکرى تجمع کرده بودند و آزمایش را مورد بررسى قرار مىدهند که ظاهرا همانجا اوپن هایمر پشیمان مىشود. در اواخر جولاى، رئیس جمهور آمریکا، دستور به کار بردن این سلاح جدید را علیه ژاپن براى تاریخ بعد از 2 اوت صادر مىکند؛ 5 شهر ژاپن به ترتیب اولویت براى واشنگتن در لیست قرار مىگیرند: توکیو، کیوتو، هیروشیما، ناگویا، ناکازاکى.

http://www.asriran.com/fa/pages/?cid=91840

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

تعداد بمب های اتمی موجود در جهان

آمريكا و روسيه در جولاي گذشته توافق كردند كه نزديك به يك سوم ناوگان هستهاي خود را در راستاي معاهده كاهش سلاحهاي هستهاي در دو طرف (استارت) كاهش دهند.

دبيركل سازمان ملل متحد با اشاره به اينكه بيش از 20هزار بمب اتمي در جهان وجود دارد، برچيده شدن سلاحهاي هستهاي را هدفي قابل تحقق دانست.

به گزارش خبرگزاري فرانسه، "بان كيمون " ديروز در سخناني در كنفرانس سلاحهاي هستهاي سازمان ملل در مكزيكوسيتي پايتخت مكزيك گفت كه برچيده شدن سلاحهاي هسته اي در جهان هدفي غيرواقعي نيست.

وي در افتتاحيه اين كنفرانس كه بيش از 1300 نماينده غيردولتي از 75 كشور در آن شركت داشتند، گفت: 20 هزار سلاح هستهاي در جهان وجود دارد كه بيشتر آنها آماده استفاده است، با اين وجود آرزوها در راستاي خلع سلاح هسته اي در جهان همچنان وجود دارد.

آمريكا و روسيه در جولاي گذشته توافق كردند كه نزديك به يك سوم ناوگان هستهاي خود را در راستاي معاهده كاهش سلاحهاي هستهاي در دو طرف (استارت) كاهش دهند.

شصت و دومين كنفرانس سالانه سلاحهاي هستهاي كه از سوي دفتر رسانهاي سازمان ملل متحد برگزار شده است، با همكاري سازمانهاي غيردولتي در جهان تا روز جمعه به كار خود ادامه خواهد داد.

http://www.tabnak.ir/fa/pages/?cid=63531

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

اتُم

اَتُم (به انگلیسی: Atom) کوچکترین واحد تشکیل دهنده یک عنصر شیمیایی است که خواص منحصر به فرد آن عنصر را حفظ میکند. تعریف دیگری آن را به عنوان کوچکترین واحدی در نظر میگیرد که ماده را میتوان به آن تقسیم کرد بدون اینکه اجزاء بارداری از آن خارج شود. اتم ابری الکترونی، تشکیلشده از الکترونها با بار الکتریکی منفی، که هستهٔ اتم را احاطه کردهاست. هسته نیز خود از پروتون که دارای بار مثبت است و نوترون که از لحاظ الکتریکی خنثی است تشکیل شده است. زمانی که تعداد پروتونها و الکترونهای اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را یون مینامند که میتواند دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی باشد. اتمها با توجه به تعداد پروتونها و نوترونهای آنها طبقهبندی میشوند. تعداد پروتونهای اتم مشخص کننده نوع عنصر شیمیایی و تعداد نوترونها مشخصکننده ایزوتوپ عنصر است.

نظریه فیزیک کوانتم تصویر پیچیدهای از اتم ارائه میدهد و این پیچیدگی دانشمندان را مجبور میکند که جهت توصیف خواص اتم بجای یک تصویر متوسل به تصاویر شهودی متفاوتی از اتم شوند. بعضی وقت ها مناسب است که به الکترون به عنوان یک ذره متحرک به دور هسته نگاه کرد و گاهی مناسب است به آنها عنوان ذراتی که در امواجی با موقعیت ثابت در اطراف هسته (مدار: orbits) توزیع شده اند نگاه کرد. ساختار مدار ها تا حد بسیار زیادی روی رفتار اتم تأثیر گذارده و خواص شیمیایی یک ماده توسط نحوه دسته بندی این مدار ها معین میشود.

اجزا

جهت بررسی اجزاء یک ماده، میتوان به صورت پی در پی آن را تقسیم کرد. اکثر مواد موجود در طبیعت ترکیب شلوغی از مولکولهای مختلف است. با تلاش نسبتاً کمی میتوان این مولکول ها را از هم جدا کرد. مولکول ها خودشان متشکل از اتم ها هستند که توسط پیوندهای شیمیایی به هم پیوند خورده اند. با مصرف انرژی بیشتری میتوان اتم ها را از مولکول ها جدا کرد. اتم ها خود از اجزاء ریزتری بنام هسته و الکترون تشکیل شده که توسط نیروهای الکتریکی به هم پیوند خورده اند و شکستن آنها انرژی بسی بیشتری طلب میکند. اگر سعی در شکستن این اجرا زیر اتمی با صرف انرژی زیاد بکنیم، کار ما باعث تولید شدن ذرات جدیدی میشویم که خیلی از آنها بار الکتریکی دارند.

همانطور که اشاره شد اتم از هسته و الکترون تشکیل شده است. جرم اصلی اتم در هسته قرار دارد؛ فضای اطراف هسته عموماً فضای خالی میباشد. هسته خود از پروتن (که بر مثبت دارد)، و نوترن (که بر خنثی دارد) تشکیل شده. الکترون هم بار منفی دارد. این سه ذره عمری طولانی داشته و در تمامی اتمهای معمولی که به صورت طبیعی تشکیل میشوند یافت میشود. بجز این سه ذره، ذرات دیگری نیز در ارتباط با آنها ممکن است موجود باشد؛ میتوان این ذرات دیگر را با صرف انرژی زیاد نیز تولید کرد ولی عموماً این ذرات زندگی کوتاهی داشته و از بین میروند.

اتم ها مستقل از اینکه چند الکترون داشته باشند (۳ تا یا ۹۰ تا)، همه تقریباً یک اندازه دارند. به صورت تقریبی اگر ۵۰ میلیون اتم را کنار هم روی یک خط بگذاریم، اندازه آن یک سانتیمتر میشود. به دلیل اندازه کوچک اتم ها، آنها را با واحدی به نام انگسترم که برابر ۱۰- ۱۰ متر است میسنجند.

مدلهای اتمی

مدل اتمی دالتون

نظریهٔ اتمی دالتون: دالتون نظریه اتمی خود را با اجرای آزمایش در هفت بند بیان کرد.

* ماده از ذرههای تجزیه ناپذیری به نام اتم ساخته شدهاست.

* همهٔ اتمها یک عنصر، مشابه یکدیگرند.

* اتمها نه به وجود میآیند و نه از بین میروند.

* همهٔ اتمهای یک عنصر جرم یکسان و خواص شیمیایی یکسان دارند.

* اتمهای عنصرهای مختلف به هم متصل میشوند و مولکولها را به وجود میآورند.

* در هر مولکول از یک ترکیب معین، همواره نوع و تعداد نسبی اتمهای سازنده ی آن یکسان است.

* واکنشهای شیمیایی شامل جابه جایی اتمها و یا تغییر در شیوهٔ اتصال آنها است.

نظریههای دالتون نارساییها و ایرادهایی دارد و اما آغازی مهم بود. مواردی که نظریهٔ دالتون نمیتوانست توجیه کند:

* پدیدهٔ برقکافت (الکترولیز) و نتایج مربوط به آن

* پیوند یونی ـ فرق یون با اتم خنثی

* پرتو کاتدی

* پرتوزایی و واکنشهای هستهای

* مفهوم ظرفیت در عناصر گوناگون

* پدیدهٔ ایزوتوپی

قسمت اول نظریهٔ دالتون تأیید فیلسوف یونانی (دموکریت) بود.

نظریهٔ دالتون از سه قسمت اصلی (قانون بقای جرم ـ قانون نسبتها معین ـ قانون نسبتهای چندگانه) میباشد.

مطالعهٔ اتمها و ذرات ریزتر فقط به صورت غیرمستقیم و از روی رفتار (خواص) امکان پذیر است.

اولین ذرهٔ زیراتمی شناخته شده الکترون است. مواردی که به کشف و شناخت الکترون منجر شد:

* الکتریسیتهٔ ساکن یا مالشی

* پدیدهٔ الکترولیز (برقکافت)

* پرتو کاتدی

* ۴پدیدهٔ پرتوزایی

مدل اتمی تامسون

مدل اتمی تامسون (کیک کشمشی، مدل هندوانهای یا ژله میوه دار)

* الکترون با بار منفی، درون فضای ابرگونه با بار مثبت، پراکنده شدهاند.

* اتم در مجموع خنثی است. مقدار با مثبت با بار منفی برابر است.

* این ابر کروی مثبت، جرمی ندارد و جرم اتم به تعداد الکترون آن بستگی دارد.

* جرم زیاد اتم از وجود تعداد بسیار زیادی الکترون در آن ناشی میشود.

مدل اتمی رادرفورد

1)هر اتم دارای یک هسته کوچک است که بیشتر جرم اتم در آن واقع است.

2)هسته اتم دارای بار الکتریکی مثبت است.

3)حجم هسته در مقایسه با حجم اتم بسیار کوچک است زیرا بیشتر حجم اتم را فضای خالی تشکیل میدهد.

4)هسته اتم بوسیله الکترونها محاصره شده است.

http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D8%AA%D9%85

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

هسته اتم

هستهٔ اتم ناحیهای با جرم بالا است که پروتونها و نوترونها در آن قرار گرفته اند. اندازهٔ هسته از اندازهٔ خود اتم بسیار کوچکتر است, و تقریباً تمام جرم اتم را که از ذرات پروتون و نوترون سبب میشود در این ناحیه قرار دارد.

تاریخچه

هسته اولین بار توسط ارنست رادرفورد و در سال ۱۹۱۱ کشف شد او یک ورق طلا را مورد بمباران پرتو آلفا قرار داد طبق نظر تامسون باید تمام پرتو یا بازمی گشت یا عبور میکرد اما بعضی از پرتو ها عبور کرده و بعضی از پرتو ها به شدت باز میگردند پس او اینگونه نتیجه گرفت که جرم بسیار چگال و با بار مثبت(زیرا پرتو آلفا ۲ بار مثبت دارد) و متمرکز در محلی از اتم قرار دارد که بررسی های دقیقتر این محل را مرکز اتم مشخص نمود نام این محل هسته گذاشته شد.

http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%87%D8%B3%D8%AA%D9%87_%D8%A7%D8%AA%D9%85

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

آژانس بینالمللی انرژی اتمی

آژانس بینالمللی انرژی اتمی نهادی مستقل است که در سال ۱۹۵۷ برای ترویج استفاده صلحآمیز، و جلوگیری از استفاده نظامی، از انرژی هستهای تأسیس شد.

پیشنهاد تأسیس این سازمان را دوایت آیزنهاور رئیسجمهور آمریکا در سخنرانی خود در مجمع عمومی سازمان ملل متحد (که به سخنرانی اتم برای صلح معروف شد) در سال ۱۹۵۳ مطرح کرد.

آژانس و دبیرکل آن محمد البرادعی در سال ۲۰۰۵ مشترکا برنده جایزه صلح نوبل شدند.

شورای حکام

شورای حکام از ۳۵ کشور عضو تشکیل شده است. مطابق ماده ۶ اساسنامه آژانس، ۱۰ عضو شورا باید حتماً از بین کشورهای پیشرفته و صاحب تکنولوژی هستهای و ۷ عضو دیگر از بین کشورهای اروپایی انتخاب شوند. برای خاورمیانه و آسیای جنوبی ۲ نماینده در نظر گرفته شده است.

http://fa.wikipedia.org/wiki/

@@@@@@@@@@@@@@@@

سازمان انرژی اتمی ایران

سازمان انرژی اتمی ایران که مقدمات ایجاد آن از اوایل سال ۱۳۵۳ فراهم گردیده بود، با تصویب قانون «سازمان انرژی اتمی» در تاریخ ۱۳۵۳/۴/۱۶ عملا به صورت یک شخصیت حقوقی رسمیت یافت و در آن دوره زیرنظر نخستوزیری فعالیت می کرد و نخستین رئیس آن دکتر اکبر اعتماد بود.

قبل از پیروزی انقلاب اسلامی ایران، این سازمان با گسترش سریع و بیرویه، عهدهدار تعهدات سنگین از بابت قراردادهای بیشمار در نقاط مختلف کشور و در راستای نصب و راهاندازی ۲۳۰۰۰ مگاوات برق هستهای شده بود. بعد از پیروزی انقلاب اسلامی با تجدید نظر اساسی در کل برنامههای سازمان و ایجاد تغییرات بنیادی در اهداف و وظایف آن، قدمهای موثری در جهت کاربرد و استفاده صلحآمیز از انرژی اتمی در کشور برداشته شدهاست. این اقدامات که از نیمه دوم دهه هفتاد کاملا مشهود بودهاست، در جهت دستیابی به خودکفایی نسبی و با توجه به محدودیتهای شدید اعمال شده توسط کشورهای غربی صورت گرفتهاست.

http://fa.wikipedia.org/wiki/

ایران و انرژی هستهای

http://www.aeoi.org.ir

@@@@@@@@@@@@@@@@

تأسيس سازمان انرژي اتمي ايران

عصر كنوني را عصر اتم ناميده اند و اين نشان دهنده جايگاه ويژه علوم و تكنولوژي هسته اي است. تجلي و ظهور ملموس اين تكنولوژي در ابتدا به صورت غيرصلح آميز بود اما به تدريج روند صلح آميز استفاده از آن در زندگي بشر ريشه دواند.

كشورهاي مختلف هر يك بر حسب توان خود به اين تكنولوژي روي آوردند و هر كشور راهبرد و تاكتيك خاصي را براي خود برگزيد. برخي روند صلح آميز را طي كردند و بعضي ديگر تنها در جهت غيرصلح آميز قدم برداشتند. تعدادي از ابتدا هر دو را مدنظر قرار دادند و شماري نيز دچار تحولات مختلف راهبري شدند و فرآيند خاصي را پيش بردند.

متن :

عصر كنوني را عصر اتم ناميده اند و اين نشان دهنده جايگاه ويژه علوم و تكنولوژي هسته اي است. تجلي و ظهور ملموس اين تكنولوژي در ابتدا به صورت غيرصلح آميز بود اما به تدريج روند صلح آميز استفاده از آن در زندگي بشر ريشه دواند.

كشورهاي مختلف هر يك بر حسب توان خود به اين تكنولوژي روي آوردند و هر كشور راهبرد و تاكتيك خاصي را براي خود برگزيد. برخي روند صلح آميز را طي كردند و بعضي ديگر تنها در جهت غيرصلح آميز قدم برداشتند. تعدادي از ابتدا هر دو را مدنظر قرار دادند و شماري نيز دچار تحولات مختلف راهبري شدند و فرآيند خاصي را پيش بردند.

در اين ميان، فعاليت ايران در زمينه توسعه هسته اي و برخورد محافل جهاني در دوره هاي مختلف نسبت به اين كشور از فرازي متمايز حكايت دارد. در يك دوره (قبل از انقلاب)، ايران به توسعه چشمگير هسته اي پرداخت كه در اين زمينه سكوت محافل جهاني به خصوص غربيان را به همراه داشت چون خود، دستي در اين توسعه داشتند. اما در يك دوره ديگر (پس از انقلاب) كه ايران پس از معضلات مختلف از جمله سال هاي طولاني جنگ تحميلي و محاصره اقتصادي به روند آرام توسعه هسته اي تحت نظارت آژانس بين المللي انرژي اتمي همت گماشته در معرض تهاجمات مختلف قرار گرفته است. در ادامه فعاليت هاي هسته اي ايران قبل از انقلاب اسلامي و تحليلي مختصر نسبت به برخوردهاي جهاني با توجه به وضعيت كنوني پرداخته مي شود.

1- فعاليت هاي هسته اي ايران قبل از انقلاب

اولين قدم جدي در زمينه استفاده از علوم و تكنولوژي هسته اي در ايران در سال (1956) 1335 برداشته شد. در آن سال دانشگاه تهران مركزي را تحت عنوان «مركز اتمي دانشگاه تهران» براي آموزش و پژوهش هسته اي در كشور پايه گذاري كرد. اين امر سه سال بعد از طرح آيزنهاور، رئيس جمهور وقت آمريكا در سال 1953 تحت عنوان «اتم براي صلح» بود. لذا مركز مذكور در كنار تلاش خود براي شناساندن اتم و انرژي اتمي، نمايشگاهي تحت همين عنوان يعني «اتم براي صلح» داير نمود كه تا حدودي برداشت مردم را نسبت به انرژي هسته اي كه آن را معادل ويراني و جنگ قلمداد مي كردند، تصحيح نمايد.

چندي بعد در سال (1959) 1337 به پيشنهاد دانشگاه تهران، ساخت يك راكتور اتمي در دستور كار هيأت دولت قرار گرفت و تصويب شد. در همين راستا رئيس جمهور آمريكا جهت تبليغ طرح خود (اتم براي صلح) يك راكتور اتمي به ايران ارائه نمود. عمليات ساختماني راكتور دانشگاه تهران در 1961 (1340) آغاز و در آبان ماه 1967 (1346) بحراني شد و عملاً مورد بهره برداري قرار گرفت.

ظرفيت اين راكتور پنج مگاوات بود و با سوخت اورانيوم بسيار غني شده 93 درصد كه تا سال (1979) 1357 از طرف آمريكا تأمين شد كار مي كرد. در كنار تجهيزات فوق، دولت آمريكا تأسيسات مربوط به Hot cell را جهت جداسازي پلوتونيوم نيز در اختيار ايران قرار داد. بنابر اين در مجموع در دهه 1330 و 1340، ايران مجهز به يك راكتور اتمي پنج مگاوات سوخت اورانيوم بسيار غني شده 93 درصد و تجهيزات Hot Cell جهت جداسازي پلوتونيوم شده بود.

دكتر علي اصغر آزاد از بنيانگذاران سازمان انرژي اتمي ايران در زمينه راه اندازي راكتور اتمي دانشگاه تهران مي گويد: طبق قرارداد بين دانشگاه تهران و كمپاني A.M.F تمامي عمليات نصب ماشين آلات و وسايل كنترل راكتور به عهده كمپاني مذكور و تمامي كارهاي ساختماني بناي راكتور به عهده مقاطعه كاران ايراني بود. با وجودي كه از آغاز كار، همه روزه عده معدودي از كارشناسان مركز عمليات، نصب راكتور را از نزديك تعقيب مي كردند در آخرين مراحل نصب راكتور يعني در موقعي كه نصب دستگاه هاي كنترل راكتور و همچنين سيستم هاي تصفيه آب استخر و ماشين آلات تهويه راكتور شروع شده بود بدون هيچ مقدمه اي از ورود كارشناسان مركز به محوطه كارگاه جلوگيري به عمل آمد.

مقاطعه كاران به بهانه دخالت كارشناسان مركز در كارها و امكان اخلال در پيشرفت عمليات ساختماني اين تصميم را با روشي توأم با خشونت به كارشناسان مركز ابلاغ و وسايل دفتري آنها را رأساً به فضاي باز خارج از محوطه كارگاه منتقل كردند. از آن روز كارشناسان به كارگاه راه نيافتند تا روزي كه عمليات نصب ماشين آلات راكتور خاتمه و آماده تحويل به مركز اتمي شد. درست در اين موقع كارشناسان AMF كه براي نصب راكتور در تهران بودند و بدون دادن كوچكترين آموزش به كارشناسان مركز به كلي خود را كنار كشيدند و اميد به اين بستند كه از ناتواني علمي و فني كارشناسان مركز سود جسته و امضاي قرارداد ديگري را براي اداره موقت امور راكتور بر دانشگاه تحميل كنند.

ولي چنين نشد چون كارشناسان مركز در مواجهه با اين امر ناتواني نداشتند. بلكه در حد ممتازي از توانايي برخوردار بودند. تيمي كوچك ولي كارآمد از 8 تا 10 نفر از جوانان با شهامت و آماده به كار، قدم پيش نهادند. از مشكلات و امكان مخاطرات نهراسيدند و در مدتي كه براي كارشناسان AMF بسيار غيرمنتظره بود، مسائل پيچيده راه اندازي يك راكتور هسته اي را يكي پس از ديگري حل كردند. لحظات پرهيجان بحراني شدن راكتور اتمي به دست جوانان ايراني و بدون كوچكترين كمك كارشناسي خارجي فرا رسيد و با فرا رسيدن اين لحظات، تكنولوژي هسته اي در كشورمان به مرحله جديدي از گسترش خود پاي نهاد.

ايجاد راكتور اتمي دانشگاه تهران، نقطه آغاز مهمي در زمينه فعاليت هاي هسته اي ايران محسوب مي شود و عملاً در طول ساخت اين راكتور كه بعضاً كارشناسان ايراني نيز حضور داشتند تحول مثبتي در زمينه ايجاد صنايع هسته اي صورت گرفت. به جز پروژه هاي مذكور، طي دو دهه 1330 و 1340 فعاليت هاي ديگري نيز در زمينه انرژي هسته اي صورت گرفت كه مي توان به ايجاد شتاب دهنده و اندوگراف و مركز پزشكي هسته اي در دانشگاه تهران اشاره كرد. بدين لحاظ ايران به تدريج گام هايي در جهت توسعه هسته اي خود بر مي داشت.

اما در طي دهه (1970)1350 وضعيت ايران به لحاظ علوم هسته اي و كاربردهاي آن به نحو قابل توجهي دچار تحول شد. در سال (1974)1353 سازمان انرژي اتمي ايران (AEOI) تأسيس شد و مركز اتمي دانشگاه تهران تحت نظر اين سازمان قرار گرفت. متعاقب تأسيس AEOI، دولت وقت، سرمايه گذاري وسيعي را جهت رشد سريع علوم و فنون هسته اي انجام داد.

ايجاد 23 نيروگاه اتمي با ظرفيت حدود 23000 مگاوات، هدف اصلي و اساسي دولت وقت ايران در اين دهه بوده است. تعداد نيروهاي شاغل در سازمان به شدت افزايش يافت به نحوي كه در سال 1357 به بيش از 4400 نفر بالغ شد. علاوه بر اين، صدها كارشناس جهت فراگيري علوم و آموزش هاي لازم به عنوان بورسيه به خارج از كشور اعزام شدند. در اين زمينه عمدتاً كشورهاي آمريكا، انگلستان، آلمان غربي، فرانسه، كانادا، ايتاليا و بلژيك محل آموزش كارشناسان ايراني بودند. تعليم كارشناسان ايراني بدين منظور بود كه با تأسيس نيروگاه هاي اتمي نارسايي از ناحيه وجود نيروي متخصص احساس نشود. در اين دوره بيش از 200 ميليارد ريال در زمينه انتقال تكنولوژي هسته اي سرمايه گذاري شد و مبالغ هنگفتي نيز به شركت هاي غني سازي اورانيوم در خارج از كشور پرداخت شد.

در مورد اخير، ايران در سال 1353 يك ميليارد دلار به فرانسه جهت تأسيس غني سازي اورانيوم در تري كاستين (Tricastin) پرداخت كرد و در پي آن 10 درصد از سهام شركت «اورديف» را ابتياع نمود. تأسيسات مذكور شامل كنسرسيومي از كشورهاي فرانسه، بلژيك، اسپانيا و ايتاليا مي شد.

همان طور كه بيان شد اصلي ترين و پرهزينه ترين هدف دولت وقت قبل از انقلاب اسلامي، ايجاد نيروگاه هاي اتمي در طي يك برنامه 15 ساله بود. در سال 1353، ميزان ظرفيت نيروگاه هاي كشور (آبي و حرارتي) در حدود 3215 مگاوات بوده و توليد حدود 2300 مگاوات برق هسته اي با توجه به ذخاير ارزي و پرداخت ساليانه حدود 4 ميليارد دلار براي احداث نيروگاه هاي اتمي به مدت 15 سال قابل تأمل است. به هرحال با توجه به برنامه ريزي هاي انجام شده، نيروگاه هاي اتمي شروع به ساخت كردند. از سال (1974) 1353 تا سال (1978) 1357 حدود 8 نيروگاه اتمي برنامه ريزي شده و قرارداد ساخت يا قولنامه آنها بين سازمان انرژي اتمي و پيمانكاران خارجي به امضا رسيده بود. ذيلاً به اختصار به آنها اشاره مي شود:

1- نيروگاه اتمي بوشهر (ايران I و II): قرارداد ساخت اين دو واحد هر يك با قدرت حدود 1290 مگاوات با شركت آلماني KWU منعقد گرديد. در آبان ماه 1353 نخستين مقاوله نامه خريد و احداث دو واحد نيروگاه اتمي فوق امضا شد و در فروردين ماه 1354 اولين كشتي حامل مواد و مصالح نيروگاهي، محموله خود را در بوشهر پياده كرد. مكان اين نيروگاه در منطقه هليه واقع در 12 كيلومتري جنوب شهر بوشهر است. از زمان انعقاد تا هنگام تعليق قرارداد در 1358، كارهاي ساختماني واحد يك اين نيروگاه حدود 85 درصد و كارهاي برقي و مكانيكي آن حدود 60 درصد انجام شده بود.

2- نيروگاه اتمي كارون (ايران III و IV): مذاكرات ساخت اين دو واحد هر يك به قدرت حدود 950 مگاوات با شركت «فرام اتم» فرانسوي ايجاد شده بود و مقاوله نامه هاي اين واحدها با شركت مذكور به امضا رسيد. مكان نيروگاه در نزديكي دارخوين در شمال خرمشهر تعيين شده بود كه تا قبل از انقلاب اسلامي و شروع جنگ تحميلي مراحل آماده سازي محل استقرار راكتورهاي فرانسوي در حال انجام بوده است.

3- نيروگاه اتمي اصفهان (ايران V و VI): قولنامه ساخت اين دو واحد نيروگاهي هر يك به قدرت حدود 1290 مگاوات با شركت KWU آلمان امضا شده بود.

4- نيروگاه اتمي ساوه (ايران VII و IIX): قولنامه ساخت اين دو واحد نيروگاهي هر يك به قدرت حدود 1290 مگاوات با شركت KWU آلمان امضا شده بود.

ظرفيت كل نيروگاه هاي مذكور بيش از 9600 مگاوات است و جدا از آنها مذاكرات مختلفي در مورد ساخت بقيه نيروگاه هاي اتمي در زمان دولت وقت در حال انجام بوده است. نكته مورد تأمل در اين زمينه آن است كه تمامي نيروگاه هاي مذكور از سوخت اورانيوم غني شده (3 تا 5 درصد U-235) استفاده مي كنند و چنانچه تمامي 23 نيروگاه موردنظر ساخته مي شدند سوخت غني شده بسيار زيادي مصرف مي شد. بي ترديد با توجه به حجم بالاي سوخت غني شده، لازم بوده است كه برنامه وسيعي جهت تهيه سوخت اين نيروگاه ها در نظر گرفته شود. لذا به طور موازي با ساخت نيروگاه ها، دولت وقت با عقد قراردادهاي مختلفي خصوصاً با فرانسه نسبت به توليد سوخت هسته اي در داخل ايران اقدام كرده بود. مركز هسته اي اصفهان كه در سال 1353 همزمان با رشد چشمگير فعاليت هاي هسته اي كشور ايجاد شد، عملاً به منظور پشتيباني علمي و فني از راكتورهاي هسته اي و توليد سوخت هسته اي مصرفي نيروگاه ها تأسيس شد. فعاليت ساخت و ساز در اين مركز تا قبل از انقلاب اسلامي با نظارت «شركت تكنيك اتم» فرانسه انجام مي گرفت.

همان طور كه مشاهده مي شود از سال (1974) 1353 فعاليت هاي هسته اي ايران از يك رشد چشمگير و جهشي برخوردار بوده است. طرح تأسيس 23 نيروگاه اتمي در طول دو دهه، طرح توليد سوخت هسته اي و ساخت تأسيساتي جهت پشتيباني علمي و فني از راكتورهاي اتمي عيان ترين فعاليت هاي هسته اي كشور به حساب مي آيند. جدا از اين موارد، دولت وقت در زمينه غني سازي نيز دست به اقداماتي زده بود. خريد سهام شركت «اورديف» در زمينه غني سازي و همچنين خريد 4 ليزر 16 ميكرومتر جهت تحقيقات و توسعه مربوط به غني سازي اورانيوم از جمله اين فعاليت ها است.

نكات مهم در زمينه فعاليت هاي هسته اي ايران قبل از انقلاب اسلامي:

فعاليت هاي هسته اي ايران قبل از انقلاب به اختصار بيان شد. در اين زمينه نكات ذيل قابل تأمل به نظر مي رسد:

1- ايران، تركيه و پاكستان سه كشوري هستند كه در سال (1956) 1335 فعاليت هاي هسته اي خود را آغاز كردند و از طرف ديگر هر سه كشور عضو پيمان «سنتو» كه يك پيمان اصالتاً آمريكايي است بوده اند كه اين امر جالب توجه است.

2- با وجود همزماني شروع فعاليت هاي هسته اي سه كشور، برنامه هاي اتمي دو كشور تركيه و پاكستان در ابتداي فعاليت هاي هسته اي خود بر ايران پيشي داشته اند. آنها در سال 1956 سازمان انرژي اتمي يا كميسيون انرژي اتمي تأسيس كردند در صورتي كه ايران مبادرت به تأسيس يك مركز اتمي در دانشگاه تهران كرد. راكتور اتمي تركيه در سال 1962 و راكتور اتمي پاكستان در 1965 به مرحله بحراني رسيد، در صورتي كه راكتور اتمي دانشگاه تهران در سال 1967 بحراني شد. تأسيس مراكز مختلف تحقيقات هسته اي به خصوص در پاكستان نيز از روند بهتري به لحاظ كمي و كيفي برخوردار بوده است. اما از سال (1974) 1353 رشد سريع و چشمگير فعاليت هاي هسته اي ايران، اين كشور را بر دو كشور ديگر در زمينه علوم و تكنولوژي هسته اي برتري داد.

لازم به تذكر است پس از شوك نفتي 1973 و افزايش زياد قيمت نفت، ايران به لحاظ درآمدهاي ارزي از وضعيت بسيار مناسبي برخوردار بوده است.

3- دو سال پس از تأسيس مركز اتمي دانشگاه تهران، طرح ساخت راكتور اتمي اين مركز تصويب و از سال (1961) 1340 شروع به ساخت كرد. نكته مهم در اين زمينه وجود سوخت هسته اي اين راكتور با غناي 93 درصد مي باشد كه تماماً از طرف آمريكا تأمين مي شد. اورانيوم با درصد غناي بالاي 90 درصد U-235، اورانيوم تسليحاتي محسوب مي شود و اين چنين سوختي كه قابليت هاي استفاده نظامي داشته باشد تحت مراقبت ها و نظارت هاي ويژه بين المللي است. اين كه چرا آمريكا چنين سوختي را در اختيار ايران قرار مي دهد جاي سوال است. اين مسأله از آن جهت قابل توجه است كه در حال حاضر آمريكا و رسانه هاي غربي تحمل وجود سوخت هسته اي با غناي بسيار كم و يا ساخت آن در ايران را ندارند.

4- در راستاي ارائه راكتور اتمي دانشگاه تهران و سوخت هسته اي آن از طرف آمريكا، ايالات متحده تجهيزات Hot cell را نيز جهت جداسازي پلوتونيوم ناشي از فعل و انفعالات هسته اي راكتور مذكور در اختيار ايران قرار داد. راكتور اتمي، اورانيوم با غناي بالاي 90 درصد و تجهيزات Hot cell تماماً از طرف آمريكا ارائه شده اند و مجموعه آنها مي توانست توانمندي ايران را به سوي يك كشور هسته اي واجد سلاح هسته اي به شدت افزايش دهد. وجود اين مجموعه از طرف آمريكا در ايران با توجه به مواضع كنوني آن و رسانه هاي استكباري قابل تأمل است.

5- بيان شد كه از سال 1353 تا 1357، دولت وقت ايران فعاليت هاي هسته اي خود را به شدت با يك رشد سريع افزايش داد. نمود عيني اين رشد، طرح ايجاد 23 نيروگاه اتمي با ظرفيت كل 23000 مگاوات بود. تمامي فعاليت هاي ديگر از جمله جذب نيرو، آموزش، طرح تأسيسات سوخت هسته اي و... تماماً در پرتو ايجاد اين نيروگاه ها بوده است. مسأله مهم فلسفه تشكيل اين نيروگاه هاست. در حال حاضر آمريكا و رسانه هاي غربي با بيان وجود منابع غني از نفت وگاز در ايران، ساخت حتي يك نيروگاه اتمي و سوخت هسته اي مربوط به آن را توجيه ناپذير مي دانند. لذا با توجه به موضع كنوني آمريكا و ايادي آن، آيا طرح ايجاد 23 نيروگاه اتمي با توجه به وجود همين منابع غني نفت و گاز در قبل از انقلاب اسلامي قابل توجيه خواهد بود؟

6- روشن است كه قبل از انقلاب اسلامي تمامي شركت هاي طرف قرارداد ايران در زمينه تكنولوژي هسته اي غربي بوده اند. در اين زمينه كشورهاي آمريكا، فرانسه و آلمان بيشترين سهم را داشته اند. لذا بديهي است كه قبل از انقلاب اسلامي، علوم و فنون هسته اي در ايران با توجه به موارد مذكور يعني ارائه سوخت هسته اي با غناي 93 درصد، تجهيزات Hotcell، راكتورها و نيروگاه هاي اتمي كاملاً تحت سيطره و نظارت كشورهاي غربي مخصوصاً آمريكا بوده است. هم پيماني ايران با آمريكا، وجود پيمان منطقه اي «سنتو» بين ايران، پاكستان و تركيه، رابطه نزديك ايران و رژيم صهيونيستي، همجواري ايران با قدرتمندترين كشور بلوك شرق يعني شوروي، وجود منابع غني انرژي و بالاخره تسلط ايران بر خليج فارس و تنگه هرمز نشان دهنده علل نفوذ غرب در زمينه تكنولوژي حساس هسته اي و نظارت غربيان در ايران مي باشد.

7- ايجاد 23 نيروگاه اتمي در ايران با توجه به وضعيت صنعتي و پايه هاي تكنولوژي در كشور در آن زمان جاي سوال است. دكتر آزاد ضمن هشداري در اين زمينه مي گويد: پايان بخش عرايضم هشداري صميمانه، به مسئولين محترم سازمان انرژي اتمي است. اين هشدار پرهيز از تندروي و زياد روي در برنامه ريزي ها براي آينده تكنولوژي هسته اي در ايران است. پرهيز از افتادن به دام طرح هاي عظيم و پرخرجي است كه فاقد اصالت هستند و معمولاً به طور غيرمستقيم با پوششي بسيار آراسته و موجه و ظاهري جالب و فريبنده ولي به قصد تاراج ذخاير مالي بر كشورهاي درحال رشد تأمين مي شود. پرهيز از طرح هايي است كه در نهايت به وابستگي بيشتر مي انجامد و در مواقع حساس از آنها به عنوان اهرم فشار عليه كشورمان استفاده مي شود. كشورهاي صنعتي براي زمينه سازي و تلقين اين نوع طرح ها از روش هاي شناخته شده و ناشناخته گوناگوني استفاده مي نمايند. به نظر اينجانب در ارتباط با نيروگاه هاي هسته اي برنامه ريزي براي نصب بيش از 22 هزار مگاوات انرژي الكتريكي در مدتي نسبتاً محدود و با امكاناتي از آن محدودتر را كه در دهه قبل از انقلاب از آن سخن مي رفت اگر جاه طلبي ندانيم لااقل بايد تندروي بخوانيم. در سال هاي آغاز فعاليت هاي اتمي در ايران با طرح هايي رنگارنگ از اين قبيل (البته با اشلي كوچكتر) بر دوش من و همكارانم سنگيني مي كرد و بارها از طرف عواملي به عدم شهامت براي اقدام به طرح هاي عظيم متهم شديم.

8- سكوت محافل غربي در قبال برنامه هاي هسته اي ايران قبل از انقلاب اسلامي بسيار قابل تأمل است. با توجه به برنامه ريزي هاي رژيم گذشته، ايران با سرعتي سوال برانگيز به سمت هسته اي شدن پيش مي رفته است. اين كه چرا رسانه ها و دولت هاي خارجي خصوصاً كشورهاي غربي در اين زمينه سكوت كرده اند؟ سوالي است كه پاسخ آن در شرايط كنوني ايران بسيار با اهميت خواهد بود. اين مسأله از آن جهت حائز اهميت است كه در حال حاضر رسانه هاي بيگانه و استكباري كوچكترين فعاليت صلح آميز هسته اي ايران را برنمي تابند و خواستار توقف آن به بهانه هاي مختلف از جمله توجيه ناپذير بودن آنها مي شوند:

نتيجه گيري

بي ترديد فعاليت هاي هسته اي ايران در قبل از انقلاب اسلامي با چراغ سبز محافل غربي و خصوصاً آمريكا انجام شده است. روند آرام توسعه هسته اي در قبل از سال 1353 و رشد سريع و جهشي آن پس از آن سال، تماماً زير نفوذ و حضور كشورهاي غربي به ويژه آمريكا و سپس آلمان و فرانسه بوده است. عدم مخالفت با توسعه هسته اي ايران به ويژه پس از سال 1353 و انحصار قراردادهاي هسته اي براي ساخت راكتورها و نيروگاه هاي اتمي نشان از سيطره غرب بر فعاليت هاي اتمي ايران دارد و لذا طبيعي است كه رسانه هاي غربي هيچ مخالفت قابل توجهي در قبال توسعه هسته اي ايران صورت ندهند. اين مسأله از آن جهت قابل بررسي است كه زيربناي صنعتي ايران توان توسعه هسته اي را با شتاب آنچه كه موردنظر بوده نداشته است.

نكته ديگر آن كه، همزماني افزايش قيمت نفت و ثروتمندي كشور به لحاظ درآمدهاي ارزي حاصل از فروش نفت پس از شوك نفتي 1973 با رشد سريع فعاليت هاي هسته اي كشور به خصوص در زمينه ايجاد 23 نيروگاه اتمي قابل تأمل به نظر مي رسد. بي ترديد كشور آمريكا و اقمار وابسته به آن درصدد جذب دلارهاي بي حد و حصر كشوري بوده اند كه در دسته بندي هاي جهاني به كشور جهان سوم تعلق داشت. همين فرآيند را مي توان در فروش زايدالوصف تسليحات نظامي و بعضاً پيشرفته كشورهاي غربي به ايران مدنظر قرار داد.

نكته بعدي آن كه توسعه هسته اي منحصر به ايران به عنوان يك كشور جهان سوم نبوده است. در حال حاضر بيش از 30 كشور جهان واجد نيروگاه اتمي مي باشند كه بسياري از آنها مدت هاي مديدي است كه به ساخت و استفاده از آن مبادرت ورزيده اند. بيش از 40 كشور جهان نيز از انواع راكتورهاي اتمي جهت امور مختلف تحقيقاتي، آموزش و توليدي استفاده مي كنند كه سابقه استفاده برخي از آنها به دهه پس از اتمام جنگ جهاني دوم برمي گردد. وضعيت در چرخه سوخت هسته اي نيز به همين منوال است. در حال حاضر 13 كشور در زمينه تبديل اورانيوم، 12 كشور در زمينه غني سازي اورانيوم، 19 كشور در رابطه با توليد سوخت هسته اي و 10 كشور در زمينه بازفرآوري سوخت مصرف (شده) فعال مي باشند. مخالفت محافل غربي نسبت به توسعه صلح آميز هسته اي در ايران به بهانه هاي واهي آن هم پس از انقلاب اسلامي بسيار قابل تأمل و سوال برانگيز است.

در صورتي كه همين محافل نسبت به رشد سريع و بعضاً بي رويه توسعه هسته اي قبل از انقلاب اسلامي نه تنها تن به سكوت داده اند بلكه عمدتاً خود آنها در اين توسعه نقش داشته اند.

نكته آخر آن كه علل مخالفت محافل غربي نسبت به فعاليت هاي هسته اي ايران پس از انقلاب اسلامي را مي توان درك نمود كه ازجمله مي توان به علل زير اشاره كرد:

1- عدم وابستگي ايران به بلوك بندي هاي قدرت جهاني

2- مخالفت ايران با رژيم صهيونيستي

3- گسترش توان صنعتي ج.ا.ايران

4- سياست استقلال طلبانه ايران در توسعه صنعتي از جمله در علوم و تكنولوژي هسته اي.

کد مطلب: 45

آدرس مطلب: http://aftabnews.ir/vdcei.8ejjh8nbb9.html

آفتاب

http://aftabnews.ir

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

سالشمار هستهای ایران

* ۱۹۵۷

ایران و آمریکا در چارچوب برنامه اتم برای صلح که آیزنهاور پیشنهاد کرده بود قرارداد همکاری در زمینههای غیرنظامی اتمی امضا کردند. بر پایه این قرارداد ایران چند کیلوگرم اورانیوم غنیشده برای مصرف پژوهشی از آمریکا دریافت میکرد.

* ۱۹۵۷

مرکز موسسه علوم هستهای که زیر نظر سازمان پیمان مرکزی (سنتو) اداره میشد، از بغداد به تهران منتقل شد.

* ۱۹۵۹

به دستور محمدرضا شاه یک مرکز پژوهش هستهای در دانشگاه تهران تأسیس شد.

* ۱۹۶۰

ایران مقدمات خرید یک رآکتور پژوهشی ۵ مگاواتی را برای دانشگاه تهران فراهم میکند.

* دهه ۱۹۶۰

آمریکا همراه با فروش رآکتور هستهای به ایران، چند اتاقک داغ نیز به ایران میفروشد.

* ۱۹۶۱

وزارت خارجه آمریکا با طرح ستاد مشترک آمریکا برای استقرار سلاحهای اتمی در ایران مخالفت میکند.

* ۱۹۶۷

آمریکا ۵٫۵۴۵ کیلوگرم اورانیوم غنی شده برای استفاده در رآکتور پژوهشی به ایران تحویل داد. همچنین ۱۱۲ گرم پلوتونیوم نیز به عنوان راهانداز رآکتور تحویل شد.

* ۱۹۶۸

ایران پیماننامه منع گسترش سلاحهای هستهای را در همان روزی که برای امضا ارائه شد، امضا کرد.

* ۱۹۶۹

کمیساریای انرژی اتمی فرانسه با تعمیر رآکتور تهران موافقت کرد.

* ۱۹۶۹

آمریکا قرارداد هستهای با ایران را به مدت ده سال دیگر تمدید کرد.

* ۱۹۷۰

پیمان نامه منع گسترش سلاحهای هستهای به تصویب مجلس رسید

* ۱۹۷۲

دولت ایران اعلام کرد که قصد دارد در دهسال آینده چند نیروگاه برق اتمی تهیه کند و وزارت نیرو بررسی در مورد امکان ساخت نیروگاه در جنوب ایران را آغاز کرد.

* ۱۹۷۳-۱۹۷۶

دولت پرونیست آرژانتین معاملات مخفیانهای در زمینه هستهای با ایران انجام داد.

* ۱۹۷۴

ایران وامی به مبلغ یک میلیارد دلار به کمیساریای انرژی اتمی فرانسه داد. از این وام برای ساخت کارخانه غنیسازی اورانیوم (متعلق به کنسرسیوم اورودیف) در تریکاستن استفاده شد. در مقابل ایران صاحب ۱۰٪ از سهام این کارخانه شد.

* ۱۹۷۴

شاه ایران تشکیل سازمان انرژی اتمی ایران را اعلام کرد. سرپرست این سازمان دکتر اکبر اعتماد بود که در سوئیس در رشته فیزیک تحصیل کرده بود. این سازمان مستقیما زیر نظر شاه اداره میشد.

* ۱۹۷۴

وزیر خارجه آمریکا به سفیر ایران گفت که آمریکا آماده بررسی امکانات همکاری بیشتر اتمی بین ایران و آمریکا است.

* ۱۹۷۴

دکتر دیکسی لی، رئیس کمیسیون انرژی اتمی آمریکا از امکان تأسیس یک مرکز منطقهای برای غنیسازی و بازفرآوری اورانیوم در ایران سخن گفت.

* ۱۹۷۴

پس از سفر ایندیرا گاندی نخستوزیر هند به ایران، دو کشور بیانیه مشترکی انتشار دادند که در آن از تماس بین سازمانهای انرژی اتمی دو کشور برای همکاری در این زمینه سخن رفته بود.

* ۱۹۷۴

دریادار اسکار آرماندو کیهیات رئیس پیشین کمیسیون انرژی اتمی آرژانتین به ایران رفت و در مورد انرژی هستهای به ایران مشاوره داد.

* ۱۹۷۴

رئیس کمیسیون انرژی اتمی آمریکا پس از سفر به ایران به این کشور در مورد همکاریهای آینده آمریکا در زمینه انرژی هستهای اطمینان داد.

* ۱۹۷۴

شاه ایران در سخنانی گفت که ایران «بدون شک و زودتر از آنچه فکر کنید» به سلاح اتمی دست خواهد یافت. این سخنان را سفارت ایران در فرانسه تکذیب کرد و شاه نیز بعدا با عقب نشینی گفت که نه فقط ایران بلکه کشورهای منطقه نیز نباید به دنبال ایجاد زرادخانه هستهای باشند.

* ۱۹۷۴

شاه و اکبر اعتماد به پاریس رفتند و قراردادهائی برای ایجاد پنج نیروگاه ۱۰۰۰ مگاواتی، دریافت اورانیوم لازم و نیز تأسیس یک مرکز پژوهشی با فرانسه منعقد کردند.

* ۱۹۷۴

ایران و آمریکا به توافقی مقدماتی برای تحویل دو نیروگاه هستهای و دریافت اورانیوم غنی شده دست یافتند.

* ۱۹۷۴

برخی منابع از تمایل ایران به خرید منظم اورانیوم از استرالیا اشاره کردند.

* ۱۹۷۴

در یکی از مدارک وزارت خارجه آمریکا از آماده شدن ایران و آمریکا برای توافق در تحویل دو نیروگاه و اورانیوم «به هر میزان که شاه میخواهد» اشاره شد.

* ۱۹۷۴

ایران قراردادی با شرکت کرافتورک اونیون (کا. و. او) برای خرید دو نیروگاه آب تحت فشار ۱۲۰۰ مگاواتی برای نصب در بوشهر امضا کرد. همچنین قراردادی با شرکت فراماتوم فرانسه برای خرید دو نیروگاه ۹۰۰ مگاواتی برای نصب در بندر عباس امضا شد. بر اساس این قراردادها شرکت آلمانی و شرکت فرانسوی اورانیوم غنی شده اولیه را نیز تحویل میدند و نیاز ایران برای دهسال بعد را نیز تامین میکنند.

* ۱۹۷۴

ایران و آمریکا توافق میکنند که کمیسیون مشترکی برای تقویت روابط دو کشور در زمینههای گوناگون، بهویژه در زمینه انرژی هستهای تشکیل دهند. در همین حال قراردادهای موقت برای تحویل سوخت غنی شده برای هشت نیروگاهی که قرار است آمریکا در ایران بسازد نیز تهیه شد. هر دو طرف توافق کردند که از گسترش سلاحهای هستهای مطابق با پیماننامه منع گسترش سلاحهای هستهای جلوگیری کنند.

* میانه دهه ۱۹۷۰

دانمارک ده کیلوگرم اورانیوم بسیار غنیشده و ۲۵ کیلوگرم اورانیوم طبیعی برای استفاده در رآکتور پژوهشی به ایران فروخت.

* ۱۹۷۵

گفته میشود سازمان انرژی اتمی ایران ۱۵۰ کارمند دارد که در زمینه فیزیک هستهای تحصیل کردهاند.

* ۱۹۷۵

نماینده ایران در کنفرانس خلع سلاح ژنو بر مخالفت ایران با تولید سلاح اتمی تاکید میکند. شاه نیز میگوید که داشتن سلاح اتمی برای ایران با در نظر گرفتن زرادخانههای آمریکا و شوروی «مسخره» است.

* ۱۹۷۵

هنری کیسینجر وزیرخارجه آمریکا و هوشنگ انصاری وزیر اقتصاد ایران قرارداد تجاری گستردهای را امضا کردند که در آن خرید هشت رآکتور به مبلغ ۶٫۴ میلیارد دلار نیز پیشبینی شده بود.

* ۱۹۷۵

روسای کمیسیونهای انرژی اتمی کشورهای عضو پیمان عمران منطقهای دیدار کردند تا در مورد نحوه همکاری در یک کمیسیون واحد انرژی اتمی مذاکره کنند.

* ۱۹۷۵

ایران و هند توافقنامهای برای همکاریهای هستهای امضا کردند.

* ۱۹۷۵

شاه ایران گفت ایران تمایلی به کسب سلاحهای هستهای ندارد ولی اگر کشورهای کوچک به ساختن این سلاحها بپردازند ایران ممکن است در این سیاست خود بازنگری کند.

* ۱۹۷۵

کمیسیون مشترک ایران و آمریکا در یادداشتی به هنری کیسینجر وزیرخارجه آمریکا اطلاع داد که ایران علاقمند به خرید حداقل چهار رآکتور دومنظوره و کارخانههای آبشیرین کن است که بهای هرکدام یک میلیلرد دلار است و قرارداد آن ممکن است به شرکتهای آمریکایی داده شود.

* ۱۹۷۵

ایران اصرار دارد که تأسیسات بازفرآوری سوخت اتمی در ایران نصب شود. مذاکرات آمریکا و ایران در این مورد ادامه یافت.

* ۱۹۷۵

کمیسیون مشترک ایران و آمریکا در واشینگتن ادامه یافت. وزارت خارجه آمریکا اطلاع داد که دو طرف در مورد استفاده غیرنظامی ایران از انرژی اتمی، که شامل تبادل اطلاعات و تجهیزات و اورانیوم غنیشده خواهد بود، پیشرفتهایی داشتهاند.

* ۱۹۷۵

مقامات اداره کل تحقیق و توسعه انرژی آمریکا فهرستی از کشورهایی را که احتمال دستیابی به سلاح هستهای دارند، اعلام کرده اند. این کشورها به ترتیب احتمال دسترسی عبارتاند از: هند، تایوان، کره جنوبی، پاکستان، اندونزی و ایران.

* ۱۹۷۵

در گزارشی که برای هنری کیسینجر وزیرخارجه آمریکا تهیه شده است گفته میشود که یکی از مسائل حل نشده مذاکرات هستهای ایران و امریکا آن است که آیا باید به ایران اجازه بازفرآوری پلوتونیوم تحویلی آمریکا را داد یا نه. ایران از نظر مربوط به ایجاد یک کارخانه بازفرآوری چند ملیتی استقبال میکند ولی میخواهد که در صورت موافقت با این امر به ایران اجازه داده شود که خود نیز با «حسن نیت» به بازفرآوری سوخت هستهای بپردازد.

* ۱۹۷۵

در یادداشتی از وزارت حارجه آمریکا گفته شده است که پاکستان انتظار دارد ۵۰٪ از هزینه ساختن کارخانه بازفرآوری سوخت هستهای خود را از بازفرآوری سوخت مصرف شده ایران و ژاپن جبران کند.

* ۱۹۷۵

یک گروه آلمانی از شرکت کرافتورک اونیون (کا. و. او) کار برای نیروگاه بوشهر را، براساس تفاهمنامه امضا شده، شروع کرد. قرارداد این کار در سال ۱۹۷۶ امضا شد.

* ۱۹۷۵

بودجه سازمان انرژی اتمی ایران از ۳۰ میلیون دلار به یک میلیارد دلار افزایش یافت.

* ۱۹۷۶

ایران تمایل خود را به دستیابی به فنآوری غنیسازی اورانیوم ابراز کرد. ایران قصد داشت یک دستگاه غنیساز لیزری از شرکت آمریکایی لیشم بخرد. رئیس بخش صادرات وزارت انرژی آمریکا گفت که ما مطمئن هستیم که این سیستم کارآئی برای غنیسازی اورانیوم نیست و کارشناسان ما مشکلی با این معامله ندارند.

* ۱۹۷۶

آفریقای جنوبی با فروش ۷۰۰ میلیون دلار کیک زرد به ایران در مقابل تامین اعتبار برای کارخانه غنیسازی اورانیوم موافقت کرد.

* ۱۹۷۶

شرکت کرافتورک اونیون برنده قرارداد ساخت نیروگاه هستهای در ایران شد و سفارشی برای تحویل چهار مولد بخار به شرکت ایتالیائی آنسالدو داد.

* ۱۹۷۶

جفری ارکنز کارشناسی که در پروژههای محرمانه غنیسازی اورانیوم آمریکا کار میکرد به ایران سفر کرد تا مذاکراتی در مورد تحویل یک سیستم غنیسازی لیزری که خودش طرح کرده است با ایران انجام دهد.

* ۱۹۷۶

آمریکا ۲۲۶ کیلوگرم اورانیوم تضعیف شده برای استفاده به عنوان وزنه تعادل در هواپیما به ایران داد.

* ۱۹۷۶

سازمان انرژی اتمی ایران قراردادی به مبلغ ۷٫۸ میلیارد دلار با شرکن کرافتورک اونیون برای ساخت نیروگاه بوشهر امضا کرد. این قرارداد شامل ساخت دو واحد آب سبک تخت فشار هریک با بازده ۱۲۹۶ مگاوات است. همچنین قراردادهایی برای تحویل ۲۰۰۰۰۰ متر مکعب آب خالص و سوخت مورد نیاز برای نیروگاه امضا شد.

* ۱۹۷۶

مذاکرات ایران و آمریکا پس از اختلاف بر سر تضمینهای ایمنی قطع شد.

* ۱۹۷۶

والری ژیسکار دستن رئیسجمهور فرانسه با تحویل فوری دو رآکتور و تحویل آتی شش رآکتور دیگر به ایران موافقت کرد.

* ۱۹۷۷

ایران با پرداخت ۱۸۰ میلیون دلار برای دریافت خدمات غنیسازی آتی از کارخانه کنسرسیوم اورودیف واقع در تریکاستن موافقت کرد.

* ۱۹۷۷

آمریکا و ایران قراردادی برای مبادله فنآوری هستهای و همکاری در ایمنی هستهای امضا کردند.

* ۱۹۷۷

ژان پیر فوکارد وزیر تجهیزات فرانسه برای مذاکره در مورد فروش شش رآکتور هستهای به قیمت ۷ میلیارد دلار به ایران سفر کرد.

* ۱۹۷۷

فرانسه موافقت کرد که دو نیروگاه هستهای ۹۰۰ مگاواتی به مبلغ دو میلیارد دلار برای ایران بسازد. قرار بود این نیروگاهها در دارخوین، بر کرانه کارون و نزدیک اهواز ساخته شود.

* ۱۹۷۷

سازمان انرژی اتمی ایران دو میلیارد دلار به شرکتهای فرانسوی فراماتوم، اسپی-باتینیول و آلستوم-آتلانتیک برای ساخت نیروگاه دارخوین پرداخت کرد.

* ۱۹۷۷

ایران و آمریکا مذاکرات برای همکاری هستهای چند میلیارد دلاری را از سر گرفتند. ایران اعلام کرد که قصدی برای ساختن مرکز بازفرآوری ندارد.

* ۱۹۷۷

فرانسه با فروش دو نیروگاه هستهای و تربیت ۳۵۰ کارشناس ایرانی موافقت کرد.

* ۱۹۷۷

ایران و فرانسه قرارداد خرید دو رآکتور را نهایی کردند.

* ۱۹۷۷

خبرگزاری پارس اعلام کرد که ایران و اتریش در زمینه دفن زباله هستهای همکاری خواهند کرد.

* ۱۹۷۷

ایران نامهای مشروط مبنی بر قصد خرید چهار رآکتور ۱۲۰۰ مگاواتی دیگر به شرکت کرافتورک اونیون ارسال کرد.

* ۱۹۷۷

وزارت خارجه آمریکا در یادداشتی به رئیسجمهور کارتر پیشنهاد کرد که او در دیدار خود با شاه موضوع توافق دوجانبه هستهای بین دو کشور را مطرح کند.

* ۱۹۷۷

دولت آلمان غربی مجوز فروش چهار رآکتور دیگر برای ایران را به شرکت کرافتورک اونیون داد.

* ۱۹۷۸

وزارت انرژی آمریکا به جفری ارکنز مجوزی را برای فروش چهار دستگاه لیزری به ایران داد. در درخواست ارکنز گفته میشد که از این دستگاهها در پژوهش مربوط به پلاسما استفاده خواهد شد. این دستگاهها را ارکنز برای غنیسازی اورانیوم طرح کرده بود. وزارت انرژی به دلیل اینکه روش لیزری را دارای کارآیی برای غنیسازی نمیدانست با صدور مجوز موافقت کرد.

* ۱۹۷۸

جیمی کارتر و شاه ایران به توافقی در مسایل حل نشده همکاری هستهای بین دو کشور رسیدند. بر پایه این توافق ایران قبول کرد که ترتیبات ایمنی بیشتری را نسبت به آنچه آژانس بینالمللی انرژی اتمی میخواهد بپذیرد. آمریکا نیز پذیرفت که در امور مربوط به بازفرآوری سوخت اتمی به ایران وضعیت «کاملةالوداد» اعطا کند.

* ۱۹۷۸

جیمی کارتر و شاه ایران به توافقی در برنامه فروش شش تا هشت رآکتور آب سبک به ایران، به شرط موافقت کنگره آمریکا، رسیدند.

* ۱۹۷۸

ایران و آمریکا توافقی را در مورد همکاری هستهای امضا کردند.

* ۱۹۷۸

ایران و امریکا در مورد متن نهایی توافق هستهای به توافق نرسیدند.

* ۱۹۷۸

شاه خرید چهار رآکتور دیگر از کرافتورک اونیون را به تعویق انداخت. اکبر اعتماد پس از اتهامات مربوط به سوء مدیریت و اختلاس استعفا کرد. دکتر احمد ستودهنیا جانشین او شد.

* ۱۹۷۸

روزنامه وال استریت جورنال گزارش داد که ایران گسترش برنامه هستهای خود را برای تامین مخارج برنامههای دیگر متوقف کرد.

* ۱۹۷۸ تلگرامی سری از سفارت آمریکا در ایران خطاب به وزارت خارجه امریکا ارسال شد که در آن گفته میشد حال که وضع سیاسی ایران متزلزل است و مدیران قبلی سازمان انرژی اتمی اتهام اختلاس دارند، نباید کوشش در حل مسائل حل نشده قرارداد هستهای با ایران کرد.

* ۱۹۷۸

جیمز شلزینجر وزیر انرژی آمریکا یادداشتی برای رئیسجمهور آمریکا فرستاد و در آن خواستار شد تا قرارداد هستهای ایران به امضای رسمی رئیسجمهور برسد تا ظرف ۶۰ روز به کنگره امریکا تسلیم شود.

* ۱۹۷۸

در سندی محرمانه از وزارت خارجه امریکا گفته شده که آمریکا از کوششهای ایران برای گسترش پایههای انرژی غیر نفتی خود دلگرم شده است و امیدوار است که موافقتنامه انرژی هستهای ایران و امریکا بزودی به تصویب برسد و شرکتهای آمریکایی بتوانند نقشی در پروژههای انرژی هستهای ایران به عهده بگیرند. این موافقتنامه در ۱۰ ژوئن به تصویب اولیه دو کشور رسیده است و ناظر است بر صدور و انتقال تجهیزات و مواد مربوط به برنامه انرژی هستهای ایران. یکی از نکات مهم این موافقتنامه نحوه موافقت آمریکا با روش برخورد به سوخت مصرف شده است. ایران خواستار «برخورد بدون تبعیض در این زمینه» است. موافقتنامه به رئیسجمهور آمریکا داده شده تا پس از تصویب او به کنگره ارسال شود. قرارداد دو جانبه ایران و امریکا نخستین موافقتنامه هستهای است که پس از تصویب قانون منع گسترش سال ۱۹۷۸ به کنگره امریکا ارسال میشود.

* اواخر ۱۹۷۰

آمریکا اطلاعاتی بهدست آورده که نشان میدهد شاه برنامهای مخفی برای تولید سلاح هستهای ترتیب داده است. همچنین به گفته اکبر اعتماد که تا اکتبر ۱۹۷۸ رئیس سازمان انرژی اتمی ایران بود، پژوهشگران مرکز تحقیقات هستهای ایران سرگرم آزمایشهایی هستند که در بازفرآوری سوخت مصرف شده هستهای کاربرد دارد.

* ۱۹۷۹

آمریکا، بخاطر انقلاب اسلامی در ایران، تحویل اورانیوم بسیار غنیشده را به این کشور متوقف کرد. ایران توافقنامه خود با کنسرسیوم اورودیف را لغو کرد و خواستار آن شد که وام یک میلیارد دلاری این کشور که برای تکمیل نیروگاه تریکاستن داده شده بود، بازپس داده شود. همچنین ایران پرداختهای خود به ارودیف را که برای خدمات غنیسازی اورانیوم از سال ۱۹۷۷ آغاز شده بود متوقف کرد.

* ۱۹۷۹

ایران معامله خود با فرانسویها برای ساختن یک نیروگاه برق هستهای در دارخوین (نزدیک اهواز) را لغو کرد.

* ۱۹۷۹

اورودیف از ایران به دادگاه داوری اتاق بازرگانی بینالمللی در پاریس شکایت کرد. این دادگاه رای به توقیف اموال و دارائیهای ایران در اورودیف داد. ایران وامی را که در زمان شاه به ارودیف داده شده بود محکوم دانست.

* ۱۹۷۹

حداقل یک دهم (از نظر تُناژ) از تجهیزات لازم برای نیروگاه بوشهر قبل از توقف پروژه از آلمان غربی به ایران حمل شده است.

* ۱۹۷۹

شرکت کرافتورک اونیون کار در نیروگاه بوشهر را متوقف کرده است و دولت آلمان غربی از دادن مجوز صدور به تجهیزات نیروگاه امتناع میکند.

* ۱۹۷۹

با خروج شاه از ایران کار بروری دو نیروگاه بوشهر هریک با ظرفیت ۱۲۹۳ مگاوات متوقف شده است و با وجود درخواست ایران برای ادامه کار، دولت آلمان اجازه صدور به تجهیزات را نمیدهد.

* ۱۹۷۹

مجله بررسی اقتصادی خاورمیانه گزارش میدهد که ایران بدنبال خرید یک رآکتور تحقیقاتی ۳۰ مگاواتی است.

* ۱۹۷۹

به ادعای روزنامه آبزرور چاپ لندن، ایران مخفیانه از نامیبیا اورانیوم میخرد. (گفته میشد که ایران ار ۱۹۷۶ قراردادی سری با آفریقای جنوبی برای خرید اورانیوم داشت که تا سال ۱۹۸۹ ادامه یافت.)

* ۱۹۷۹

ایران قراردادهای شاه با فرانسه برای ساختن رآکتورهای هستهای را باطل اعلام کرد.

* ۱۹۷۹

شرکت فرامآتوم فرانسه که از ماه اکتبر ۱۹۷۸ بدون دریافت مبلغی کار میکرد کار خود در ایران را تعطیل کرد. شرکت کرافتورک اونیون نیز تمام کارکنان ایرانی خود را اخراج کرد.

* ۱۹۷۹

ایران کار ساختن دو نیروگاه فرانسوی را متوقف کرد. دو نیروگاهی که آلمان در ایران میسازد در مرحله پیشرفتهتری نسبت به نیروگاههای فرانسوی قرار دارند و انتظار میرود که به موقع حاضر شوند.

* ۱۹۷۹

فریدون سحابی معاون وزارت نیرو و سرپرست سازمان انرژی اتمی ایران اعلام کرده که این سازمان بخش مهمی از فعالیتهای خود را کاهش خواهد داد. او گفت که کار ساخت دو نیروگاه که آلمان غربی در بوشهر میسازد به نیمه رسیده و ادامه خواهد یافت اگرچه همه پروژههای نیروگاهی دیگر متوقف خواهد شد. او گفت که هیچ خارجی در فعالیتهای سازمان انرژی اتمی بکار گرفته نخواهد شد و کار اکتشاف و استخراج اورانیوم ادامه خواهد یافت.

· وبگاه انتیآی

http://fa.wikipedia.org/wiki/

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

سازمان انرژي اتمي ايران

http://www.aeoi.org.ir/Portal/Home/

.....................................................

مطالب درباب انرژي هسته اي

http://www.tebyan.net/index.aspx?pid=44955

..................................................................

http://awjit.blogfa.com/cat-12.aspx

...................................................

http://pishtazan.com/azari/members.htm

............................................................

http://www.pishtazan.com/azari/status.htm

...............................................................

http://www.irche.com/article/Nuclear_energy_application.asp

.........................................................................................

http://www.ngdir.ir/sitelinks/kids/html/energy-mafahim_13_energy%20hastei.htm

.......................................................................................................................

http://www.bashgah.net/topics-343.html

...........................................................

http://www.hupaa.com/Data/P00208.php

............................................................

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%AA%D9%85&SSOReturnPage=Check&Rand=0

..................................................................................................................

http://www.greengold.fr/afghan-science-atome-kimya.html