آمریکا با شعار اتم برای صلح برنامه هسته ای ایران را آغاز کرد‎

گروه انرژی، نیروگاه هسته‌ای به تأسیساتی صنعتی و نیروگاهی می‌گویند که بر پایهٔ فناوری هسته‌ای و با کنترل فرایند شکافت هسته‌ای، از گرمای تولید شدهٔ آن اقدام به تولید انرژی الکتریکی می‌کند. کنترل انرژی هسته‌ای با حفظ تعادل در فرایند شکافت هسته‌ای همراه است که با استفاده از گرمای تولیدی برای تولید بخار آب (مانند بیشتر نیروگاه‌های گرمایی) اقدام به چرخاندن توربین‌های بخار و به دنبال آن ژنراتورها می‌کند.

به گزارش بولتن نیوز، در سال ۲۰۰۴ انرژی هسته‌ای در تولید کل انرژی مصرفی جهان سهمی در حدود ۶٫۵٪، و در تولید انرژی الکتریکی سهمی در حدود ۱۵٫۷٪ داشته‌است و نخستین بار به وسیله انریکو فرمی در سال ۱۹۳۴ در یکی از آزمایشگاه‌های دانشگاه شیکاگو تولید شد. این اتفاق زمانی رخ داد که تیم او مشغول بمباران کردن هسته اورانیوم با نوترون بودند.

بنا بر پیش‌بینی اتحادیه جهانی هسته‌ای در سال ۲۰۱۵ به طور میانگین هر ۵ روز یک‌بار یک نیروگاه هسته‌ای در جهان آغاز به کار می کند. شکافت هسته‌ای صورت گرفته در یک رآکتور فقط بخشی از یک چرخه هسته‌ای است. این چرخه از معادن شروع می‌شود.میزان اورانیوم موجود در پوسته زمین نسبتاً زیاد است به طوری که با منابع فلزاتی همچون قلع و ژرمانیوم برابری می‌کند و تقریباً ۳۵ برابر میزان نقره موجود در پوسته زمین است. اورانیوم ماده تشکیل دهنده بسیاری از اجسام اطراف ما مانند سنگ‌ها و خاک است.

بنا بر آمارگیری جهانی معادن شناخته شده جهان در حال حاضر برای تامین بیش از ۷۰ سال انرژی الکتریکی جهان کافی هستند. بهای میانگین اورانیوم در سال ۲۰۰۷، ۱۳۰ دلار آمریکا به ازای هر کیلوگرم بود. به این ترتیب ثبات تامین سوخت هسته‌ای از بسیاری از دیگر مواد معدنی بیشتر است.

کاربرد

در سال ۲۰۰۴ انرژی هسته‌ای در تولید کل انرژی مصرفی جهان سهمی در حدود ۶٫۵٪، و در تولید انرژی الکتریکی سهمی در حدود ۱۵٫۷٪ داشته‌است که کشورهای ایالات متحده، فرانسه، و ژاپن در مجموع حدود ۵۷٪ از کل انرژی الکتریکی هسته‌ای جهان را به خود اختصاص داده‌اند. در سال ۲۰۰۷ آژانس بین‌المللی انرژی هسته‌ای از وجود ۴۳۹ رآکتور هسته‌ای در حال ساخت در ۳۱ کشور در سراسر جهان خبر داد.

ایالات متحده آمریکا با تولید حدود ۲۰٪ انرژی مورد نیاز خود از رآکتورهای هسته‌ای در میزان کل تولید انرژی هسته‌ای جایگاه اول جهان را داراست، حال آن که فرانسه با تولید ۸۰٪ انرژی الکتریکی مورد نیاز خود در ۱۶ نیروگاه هسته‌ای از نظر درصد دارای رتبه نخست در جهان است. این درحالی است که در کل اروپا، انرژی هسته‌ای ۳۰٪ برق مصرفی این قاره را تامین می‌کند. البته سیاست‌های هسته‌ای در کشورهای اروپایی با هم متفاوتند طوری که در کشورهایی نظیر ایرلند یا اتریش هیچ راکتور هسته‌ای فعالی وجود ندارد.

همچنین در بسیاری از کشتی‌ها و زیردریاییهای نظامی و یا حتی غیرنظامی (کشتی‌های یخ شکن) از انرژی هسته‌ای به عنوان نیروی محرکه استفاده می‌شود.

به دلیل برتری های بی‌شمار انرژی هسته‌ای، امروزه بهره برداری از این فناوری روز به روز گسترش بیشتری می‌یابد و بر روش‌های استفاده صلح‌آمیز از آن (مانند استفاده از انرژی هسته‌ای برای گرمایش یا نمک‌زدایی آب) افزوده می‌شود.

جوانب اقتصادی

یکی از مسائل نیروگاه هسته‌ای هزینه ساخت آن است که شامل هزینه ساخت رآکتور، هزینه مسائل امنیتی، هزینه ساخت مراکز معدنی، هزینه ساخت مراکز تبدیل مواد خام به سوخت هسته‌ای، هزینه ساخت مراکز بازپروری هسته‌ای و انبارهای هسته‌ای برای دفن ضایعات هسته‌ای است.

خرج تولید الکتریسیته با نیروی هسته‌ای در سال ۲۰۰۷ حدود ۰٫۰۱۷۶ دلار برای هر کیلووات ساعت بود، در صورتیکه این مقدار برای ذغال سنگ، گاز طبیعی، و نفت بترتیب ۰٫۰۲۴۷ دلار، ۰٫۰۶۷۸ دلار، و ۰٫۱۰۲۶ دلار بود

امنیت نیروگاه هسته‌ای

از خطرهایی که همواره بیم آن می‌رود، حمله احتمالی تروریستی به نیروگاه‌های هسته‌ای است، چرا که با انفجار نیروگاه محوطه‌ای به شعاع ۲۰ کیلومتر بشدت آلوده می‌شود و هیچ موجود زنده‌ای را باقی نمی‌گذارد و در اثرات تخریبی ژنتیکی تا ۱۰ نسل را بر روی محوطهٔ بزرگتری در حدود شعاع ۴۰ کیلومتر باقی خواهد گذاشت.

با وجود نگرانی عمومی نسبت به امنیت نیروگاه‌های هسته‌ای، این نیروگاه‌ها به علت تدابیر ایمنی سخت‌گیرانه، به نسبت گستردگی‌شان منجر به تلفات ناچیزی شده‌اند. آمار نشان می‌دهد در عمل تعداد مرگ ناشی از سوانح مربوط به انرژی هسته‌ای به نسبت واحد انرژی تولید شده، بسیار کمتر از انواع دیگر انرژی بوده است

نیروگاه‌های متحرک

ناو هواپیمابر با رانش هسته‌ای در سال ۱۹۶۴

یکی از وسیعترین کاربردهای نیروگاه‌های هسته‌ای، استفاده از انرژی هسته‌ای جهت رانش ناوها و زیردریایی‌ها است. در این راستا، آدمیرال هیمن ریکوور برای نخستین بار این ایده را در نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا پیاده و عملی نمود. امروزه اکثر ناوها و تجهیزات نیروی دریایی آمریکا از نیروگاه‌های متراکم PWR استفاده می‌کنند.

نیروگاه‌های هسته‌ای در ایران

برنامه هسته‌ای ایران در دهه ۱۹۵۰ با کمک ایالات متحده به عنوان بخشی از برنامه «اتم برای صلح» آغاز شد. اما به دلیل تغییر سیاسی به وجود آمده بعد از انقلاب ایران مشکلاتی در زمینه بهره برداری آن رخ دارد . در حال حاضر تنها نیروگاه اتمی ایران در بوشهر توسط روس ها راه اندازی شده است . در سپتامبر 2011 نیروگاه بوشهر به مدار تولید برق ایران وصل شد.

عضویت ایران در سازمان‌های بین‌المللی

ایران در سال ۱۹۵۸، به عضویت آژانس بین‌المللی انرژی اتمی (I.A.E.A) درآمد و در سال ۱۹۶۸، پیمان عدم تکثیر سلاح‌های هسته‌ای (N.P.T) را امضا کرد و در سال ۱۹۷۰، آن را در مجلس شورای ملی به تصویب رساند.

استفاده از انرژی هسته‌ای در دوران محمدرضا شاه مخلوع مطرح شد و با ایجاد سازمان انرژی اتمی ایران آغاز پروژه رآکتور اتمی بوشهر و مشارکت مالی ایران در طرح‌های فناوری سوخت اتمی فرانسه شروع شد.

برنامه ایران در سال ۱۹۷۴ این بود که در عرض بیست سال، چرخه کامل سوخت را بومی کرده و بیست و سه هزار مگاوات برق را از طریق ۲۲ نیروگاه هسته‌ای تامین نماید

ساخت نیروگاه اتمی بوشهر

قرارداد ساخت نیروگاه اتمی بوشهر در تاریخ آذر/دی ۱۳۵۳ (نوامبر ۱۹۷۴) منعقد و کار به وسیله شرکت آلمانی کرافت ورک اونیون (به آلمانی: (Kraftwerk Union AG (KWU) (یکی از شرکت‌های تابعه شرکت زیمنیس و ای ای جی) آغاز شد، محل ساخت آن در تاریخ اردیبهشت/خرداد ۱۳۵۴(May ۱۹۷۵) در ۱۸ کیلومتری جنوب بندر بوشهر بین دو روستای هلیله و بندرگاه انتخاب شده، در تاریخ تیر/مرداد ۱۳۵۴ (ژوئیه ۱۹۷۵) کار ساختمانی آن آغاز شد و در ۱۴ تیر ۱۳۵۵ (۴ ژوئیه ۱۹۷۶) قرارداد فی‌مابین به امضای نهایی رسید.

در تاریخ ۱۸ دی ماه ۱۳۷۳ قرارداد تکمیل و راه‌اندازی واحد یک نیروگاه اتمی بوشهر به صورت مشارکتی بین ایران و روسیه منعقد گردید و در مرداد ۱۳۷۷ بار دیگر این قرارداد مورد بازبینی کلی قرار گرفت و ساخت نیروگاه به صورت کلید در دست به شرکت Atom Stroy Export روسیه محول شد و قرار بود تا آغاز سال ۲۰۰۰ به پایان برسد. این موعد نزدیک به ۱۰ سال است که به طور مداوم و به دلایل مختلف به تاخیر می‌افتد. بنا به گفته مقامات رسمی ایران قرار بود این نیروگاه در میانه سال ۲۰۰۹ به بهره برداری صنعتی برسد.

کاربردهای صلح‌آمیز انرژی هسته‌ای

علوم و فناوری هسته‌ای در حال حاضر به عنوان فناوری برتر (های تک) محسوب می شود. امروزه تأثیر این علوم بر افزایش دانش بشری، طبیعت حاکم و ارائۀ رفاه و خوشبختی به زندگی بشری غیرقابل تردید می باشد و می تواند به عنوان یک عنصر اساسی و مبنای ضروری برای توسعۀ پایدار به شمار آید.

درطول نیم قرن گذشته، در پرتو تلاش‌های دانشمندان در سراسر جهان این فناوری نقش مهمی را در توسعۀ صنعت،‌ کشاورزی و پزشکی ایفاء کرده است. استفادۀ رادیوایزوتوپ ها در شناسایی و درمان بیماری ها، کاربرد فناوری هسته‌ای در تولید برق و تولید مواد باکیفیت و مقاومت ویژه و همچنین تولید محصولات کشاورزی مقاوم در برابر خشکسالی و آفات فقط برخی از کاربردهای این علم در پزشکی، صنعت و کشاورزی می باشد.

فناوری هسته‌ای علاوه بر تأمین انرژی پاک، کمک می کند تا: تشخیص پزشکی بهبود یابد، بیماری های بشری درمان شود، تغذیه بشر افزایش یابد، از سلامت حیوانات اهلی مراقبت شود، منابع آبی توسعه یابند، حیوانات خطرناک نابود شوند، بهره وری کشاورزی بهبود یابد، مواد غذایی تأمین شود، کنترل کیفیت صنعتی تقویت شود، و علم شناخت محیط زیست پیشرفت یابد. انرژی هسته‌ای از آن نظر یک فناوری توسعۀ پایدار است که:

سوخت آن تا قرن ها در دسترس خواهد بود؛ سابقۀ بی خطر بودن آن برتر از سایر منابع عمده انرژی است؛ مصرف آن هیچ آلودگی واقعی ایجاد نمی کند؛ منابع باارزش سوخت های فسیلی را برای نسل های دیگر حفظ می کند؛ هزینه های آن قابل رقابت و هم چنان در حال کاهش است؛ و پسماندهای آن را می توان برای مدت زیادی بدون خطر کنترل کرد.

کاربرد انرژی اتمی در بخش پزشکی و بهداشتی

طبق آمارهای سا زمان بهداشت جهانی، میزان افراد سرطانی در کشورهای در حال توسعه تا سال 2015 هرساله 10 میلیون نفر افزایش می یابد. این در حالی است که شیوه های زندگی در حال تغییر است. أکثر کشورهای در حال توسعه دارا ی متخصصین کافی در این زمینه یا دستگاه های رادیوتراپی نمی باشند تا بتوانند به طور مؤثر و ایمن با بیماران سرطانی خود تعامل کنند. در بیش از 15کشور آفر یقایی و چند کشور آسیایی، حتی یک دستگاه رادیوتراپی نیز وجود ندارد. از تکنیک ها ی هسته ا ی در ساخت داروهای هسته‌ای نیز استفاده می شود. به طور کلی، می توان موارد ذیل را به عنوان مصادیق کاربرد تکنیک های هسته‌ای در حوزۀ پزشکی نام برد : تهیه و تولید رادیوداروی ید131 ؛ تشخیص بیماری های تروئید و درمان آن‌ها؛ تهیه و تولید کیت های رادیودارویی جهت مراکز پزشکی هسته‌ای؛ کنترل کیفی رادیوداروهای خوراکی و تزریقی برای تشخیص و درمان بیماری ها؛ تهیه و تولید کیت های هورمونی؛ تشخیص و پیگیری درمان سرطان پروستات؛ بررسی مراکز عفونی در بدن؛ تشخیص سرطان‌های کولون، پانکراس، روده کوچک و برخی سرطان‌های سینه؛ شناخت محل تومورهای سرطانی و بررسی تومورهای مغزی، سینه و ناراحتی های ریوی؛ تصویرگیری بیماری های قلبی، تشخیص عفونت ها و التهاب مفصلی، آمبولی و لخته های وریدی؛ تشخیص کم خونی ها یا سندرم اختلال در جذب ویتامین ب 12؛ تولید دزیمترهای جیبی و محیطی؛ استریلیزاسیون لوازم پزشکی یک بار مصرف.

کاربرد انرژی اتمی در بخش دامپزشکی و دامپروری

کاربردهای انرژی هسته ای در این حوزه به شرح زیر می باشد : نقش تکنیک های هسته‌ای در پیشگیری، کنترل و تشخیص بیماری های دامی؛ نقش تکنیک های هسته‌ای در تولید مثل دام؛ نقش تکنیک های هسته‌ای در تغذیۀ دام؛ نقش تکنیک های هسته‌ای در اصلاح نژاد دام؛ نقش تکنیک های هسته‌ای در بهداشت و ایمنی محصولات دامی و خوراک دام.

کاربرد تکنیک های هسته‌ای در مدیریت منابع آب

بهبود دسترسی به منابع آب جهان به عنوان یکی از زمینه ها ی بسیار مهم در توسعه شناخته شده است. بیش از یک ششم جمعیت جهان در مناطقی زندگی می کنند که دسترسی مناسب به آب آشامیدنی بهداشتی ندارند. تکنیک ها ی هسته‌ای برای شناسایی حوزه های آب خیز زیر زمینی، هدایت آب های سطحی و زیرزمینی، کشف و کنترل آلودگی و کنترل نشت و ایمنی سدها به کار می روند. از این تکنیک ها، همچنین در شیرین کردن آب شور و آب دریا نیز استفاده می شود.

کاربرد انرژی هسته‌ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی

کاربردهای انرژی هسته ای را در این حوزه می توان به شرح زیر نام برد :

جلوگیری از جوانه زدن محصولات غذایی؛ کنترل و از بین بردن حشرات؛ به تأخیر انداختن زمان رسیدگی محصولات غذایی؛ افزایش زمان نگهداری؛ کاهش میزان آلودگی میکروبی؛ از بین بردن ویروس ها؛ طرح های باردهی و جهش گیاهانی چون گندم، برنج و پنبه.

کاربرد انرژی اتمی در بخش صنایع

کاربردهای انرژی هسته ای را در این حوزه می توان به شرح زیر نام برد:

تهیه و تولید چشمه های پرتوزایی کبالت برای مصارف صنعتی؛ تولید چشمه ها ی ایریدیم برای کاربردهای صنعتی و بررسی جوشکاری در لوله های نفت و گاز؛ تولید چشمه های پرتوزا برای کاربردهای مختلف در علوم و صنعت از قبیل: طراحی و ساخت انواع سیستم های هسته‌ای جهت کاربردهای صنعتی، اندازه گیری خاکستر ذغال سنگ، بررسی کوره های مذاب شیشه سازی جهت تعیین اشکالات آن‌ها، نشت یابی در لوله های انتقال نفت با استفاده از تکنیک های هسته‌ای.

کاربرد تکنیک های هسته‌ای در شناسایی مین های ضد نفر

در سال 1383 آژانس بین‌المللی انرژی اتمی از تکنیک های هسته‌ای در کرواسی به صورت آزمایشی برای شناسایی مین های ضدنفر استفاده نمود. نتیجه این بود که اندازه های خاصی از این مین ها در اعماق مختلف و در شرایط خشکی خاک زمین شناسایی شدند.

کاربرد انرژی اتمی در تولید الکتریسیته

با توجه به مزیت های متنوع انرژی هسته ای، مهمترین کاربرد این انرژی در حوزۀ تولید الکتریسیته یا برق هسته ای می باشد.