فناوری هسته ای چیست روز ملی فناوری هسته ای

فناوری هسته ای چیست شکافتن اتمها در اورانیوم طبیعی باعث بوجود آمدن اورانیوم غنی شده می شود که این فرآیند باعث آزاد شدن انرژی بسیار زیادی می شود به این دانش و فن, فناوری هسته ای می گویند
بیستم فروردین هم به مناسبت دستیابی ایران به فناوری غنی سازی اورانیوم در سال 1385, روز ملی فناوری هسته ای می باشد

انرژی هسته ای چیست ؟

انرژی هسته ای انرژی گرمایی آزاد شده حاصل از شکافت اتم اورانیوم است که از آن برای تولید بخار آب و گرداندن توربین های تولید برق استفاده می شود . اورانیوم معدنی طی فرایندی در تأسیسات فرآوری باید به گاز هگزافلوراید یا uf6 تبدیل شود و سپس با تزریق به شبکه ای ازسانتر یفیوژها غنی شده وسپس قابل استفاده است . البته فقط اورانیوم نیست که با آن می توان انرژی هسته ای تولید کرد ، مثلا از پولوتونیم یا دیگر رادیو اکتیوها نیز می توان انرژی هسته ای تولید نمود ، این انرژی در دسته انرژی های نیمه پاک و غیر قابل تجدید تقسیم بندی می شود . به این دلیل نیمه پاک که زباله ها و پس مانده های آن هزاران سال در محیط زیست باقی مانده و برای سلامت موجودات زنده بسیار خطرناک هستند ، با وجود این پس از مقایسه آماری بین خطرات همه انواع انرژی ، انرژی هسته ای جزو بهترین گزینه های موجود به شمار می آید .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 .

تعریف فنآوری هسته ای

فن آوری هسته ای عبارت است از توانایی تبدیل اورانیوم طبیعی که در طبیعت وجود دارد ، از طریق شکاف اتم به اورانیوم غنی شده که دارای انرژی بسیار است ، در مقطع کنونی حدود ده کشور در دنیا این دانش را در اختیار دارند .

چگونگی کشف انرژی هسته ای

حدود سه قرن قبل از میلاد مسیح ، دانشمندی یونانی به نام (دموکریت) با مطالعه برروی اشیای پیرامونش ، به این نتیجه رسید که اشیا ء به رغم شکل ظاهری متفاوتی که دارند از ذرات بسیار ریزو غیر قابل تجزیه ای تشکیل شده اند ،وی اسم این ذرات را«اتم » نهاد که درزبان یونانی به معنی «نشکن»است. دوهزارسال بعداز دموکریت دانشمندی انگلیسی به نام «جان دالتون»به این نتیجه رسید که اتم هم قابل تجزیه و شکستن است.این نظریه باقی ماند تادرسال 1927 میلادی دانشمند آمریکایی _آلمانی الاصل به نام آلبرت اینشتین فرمول(me-e) را مطرح کرد و ثابت نمود که «اگراتم شکافته شود انرژی عظیمی ایجاد می شود»

کشف انرژی هسته ای ،یکی از مهمترین و اثرگذارترین کشفیات بشر در طول تاریخ بود .امانکته ای که تقریبا از همان آغاز نگرانی عمیقی را در سطح جهان پدید آورد ،قدرت تخریب فوق العاده انرژی هسته ای بود که خیلی زود توسط «ابن هایمر»شاگرد انیشتین به اجرا درآمدو آمریکایی ها برای نخستین بار به طورکاملا سری در صحرای «نوادا»انفجار هسته ای را آزمایش کردند.

چگونگی انفجار هسته ای :

بمب های اتمی ،شامل نیروهای قو ی و ضعیفی اند که این نیروها هسته یک اتم به ویژه اتم هایی که هسته های ناپایداری دارند را درجای خود نگه می دارند. اساسا دو شیوه بنیادی برای آزاد سازی انرژی یک اتم وجود دارد:

1-شکاف هسته ای:می توان هسته یک اتم را با یک نوترون به دو جزء کوچک تر تقسیم کرد این همان شیوه ای است که درمورد ایزوتوپ های اورانیوم (اورانیوم 235 و 233)به کار می رود .

2-همجوشی هسته ای:می توان با استفاده از دواتم کوچکتر که معمولا هیدروژهیا هیدروژن (مانند دوتریوم و تریتیوم)هستند یک اتم بزرگ مثل هلیو یا ایزوتوپ های آن را تشکیل داد.این همان شیوه ای است که در خورشید برای تولید انرژی به کار می رود. فرایند هر دو شیوه دست یافتن به میزان عظیمی از انرژِ ی گرمایی و تشعشع است.

کاربردهای انرژی هسته ای:

انرژی هسته ای دارای کاربردهای فراوان است .در یک تقسیم بندی کلی می توان کاربردهای انرژی هسته ای را در دو بخش نظامی و غیر نظامی قرار داد.با این ملاحظه که پیشرفت در فناوری هسته ای ،پیشرفت دررشته های علمی مرتبط با این فناوری را به دنبال دارد.بنابراین پیشرفت در این رشته به معنای پیشرفت در علوم مرتبط دیگراست. جمهوری اسلامی ایران درطول سالیان اخیر همواره تأکید براستفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای داشته و مسئولین عالی نظام بارها اعلام کرده اند که سلاح های هسته ای و بمب های اتم در دکترین د فاعی کشورجایی ندارد ،آمریکاییها قریب دو دهه است که جمهوری اسلامی ایران را متهم به تلاش جهت دستیابی به سلاح های اتمی می کنند و مقصد نهایی ایران در فعالیت های هسته ای را دسترسی به سلاح اتمی اعلام می دارند. نقش فناوری هسته ای در توسعه کشور بسیار ضرور ی است ، انرژی هسته ای در موارد زیر کاربرد صلح جویانه دارد:

کاربردهای صلح آمیزانرژی هسته ای

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.

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

موارد دیگری چون تشخیص کم خونی ، کنترل رادیو داروهای خوراکی و تزریقی و ...

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 هستهای کاربرد دارد.

کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی :

از انرژی هسته ای در حوزههای کشاورزی و صنایع غذایی استفاده های بسیار فراوانی صورت می گیرد. موارد عمده استفاده در این بخش عبارت است از :

جلوگیری از جوانه زدن محصولات غذایی

کنترل و از بین بردن حشرات

به تاخیر انداختن زمان رسیدن محصولات

افزایش زمان نگهداری

کاهش میزان آلودگی میکروبی

از بین بردن ویروسهای گیاهی و غذایی

طرح باردهی و جهش گیاهانی چون گندم و برنج و پنبه

کشف مین

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 حوزه های علمی و صنعتی ، ارتقای پیدا می کند و مسیر توسعه را با سرعت طی می نماید

آشنایی با چند اصطلاح :

اورانیوم : فلز نسبتا نرم و قابل کششی است که در دمای بالابه آسانی در هوا و آب اکسید میشود ، نقطه ذوب آن 1133 درجه سانتی گراد است ، به اورانیوم زمانی که از معدن استخراج می شود اورانیوم طبیعی گفته می شود .

فناوری هسته ای : توانایی تبدیل اورانیوم طبیعی که در طبیعت وجود دارد از طریق شکافت اتم ها به اورانیوم غنی شده که دارای انرژی بسیار زیاد است .

پلو تونیوم : فلزی است که درهوای مرطوب بسیار فعال است . پلوتونیوم پرتوزا سمی و ماده اصلی سلاح های هسته ای است . از این رو برای سلامتی بسیار خطر ناک است بویژه اگر به صورت گرد و غبار در هوا وجود داشته باشد که از طریق تنفس وارد ریه ها می شود .

کیک زرد : کنستانتره ( غلیظ کردن و عصاره ) سنگ اورانیوم .

گاز هگزا فلوراید اورانیوم 6 uf ، گاز تترافلوراید اورانیوم 4 uf واکسید اورانیوم 2 uo سه نوع گازی است که در غنی سازی اورانیوم مورد استفاده قرار می گیرد .

سانتر یفیوژ : نام دستگاه های گریز از مرکز که در غنی سازی اورانیوم مورد استفاده قرار ی گیرند و انواع مختلفی دارد ، از جمله در دستگاه های 1p و 2p .

رآکتور اتمی : یک کوره تولید انرژی است که به جای این که در آن زغال سنگ ، مازوت یا گاز طبیعی به صورت سوخت مصرف گردد از اورانیوم به صورت سوخت اولیه استفاده می شود .

لزوم ایستادگی در استفاده از انرژی و فناوری هسته ای : شکی نیست که اگر کشور ما امروز از فناوری هسته ای چشم پوشی کند در آینده که فرآیندهای هسته ای حرف اول تأمین انرژی جهان را خواهد زد ، فرسنگ ها از دانش های نوین و تأمین انرژی در عرصه جهانی فاصله خواهد گرفت و از آنجا که در سال های اخیر مصرف سوخت در کشور ما به بیش از سه برابر افزایش یافته است پیش بینی گردیده که در ظرف 30 الی 40 سال آینده اگر وارد کننده نفت نباشیم صادر کننده آن نیز نخواهیم بود . به این ترتیب اگر کشور ما امروز از انرژی هسته ای بهره مند نشود فردا نخواهد توانست انرژی مورد نیاز خود را تأمین نماید و هرکشوری که نتواند انرژی مورد نیاز خود را تأمین کند کشوری شکست خورده خواهد بود گه استقلال و عزت دینی و ملی خود را به پای کشورهای پیشرفته مولد انرژی قربانی خواهد کرد . بر این اساس دستیابی به انرژی هسته ای برای کشور ما امری حیاتی است و همانگونه که مقام معظم رهبری فرمودند ما از انرژی و فناوری هسته ای دست نخواهیم کشید ، چرا که پیشرفت کشور در تمام زمینه های علمی یک حلقه بهم پیوسته است و در آینده دانش هسته ای کانون توسعه علمی و پیشرفت شگرف کشورها را رقم خواهد زد و ما نباید از کاروان حرکت علمی جهان عقب بمانیم .

برنامه انرژی هسته ای ایران در گذشته و حال : در سال 1353 که مصرف برق کشور حدود 3500 مکاوات و جمعیت کشور حدود 30 میلیون و درآمد نفت حدود 22 میلیارد دلار بود جهت یک برنامه توسعه بیست ساله 2000 مگاوات برق پیش بینی کرده بودند که مورد حمایت کامل آمریکا بود ، اکنون که مصرف برق کشور حدود سی هزار مگاوات و جمعیت کشور بیش از دو برابر و درآمد نفت تنها حدود 24 میلیارد دلار و برنامه توسعه انرژی هسته ای کشور در یک دوره بیست ساله 7000 مگاوات می باشد ، برای راه اندازی نخستین نیروگاه یک هزار مگاواتی با مخالفت جدی آمریکا مواجه هستیم . این مخالفت آمریکا چیزی جز مخالفت با دانش هسته ای ایران ( که به گفته البرادعی در رتبه دهم جهان قرار دارد ) و نیز مخالفت با پیشرفت علمی کشور نیست و اتهام سعی در ساخت سلاح های هسته ای و تبلیغات گسترده جهانی در این زمینه صرفا برای جلو گیری از توسعه علمی و پیشرفت کشور و عقب نگه داشتن ایران اسلامی از دانش روز می باشد ، بنابراین داشتن انرژی هسته ای برای پیشرفت ما امری ضروری است و به فرموده مقام معظم رهبری ( مسئله انرژی هسته ای پیشرفت بزرگی است که جز با استقامت بدست نمی آید