تعداد نشریات | 54 |
تعداد شمارهها | 2,388 |
تعداد مقالات | 34,317 |
تعداد مشاهده مقاله | 13,016,355 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,718,304 |
نگاهی به فرایند توسعه دانش هستهای در ایران | ||
پاسدار اسلام | ||
مقاله 1، دوره 1391، شماره 364، اردیبهشت 1391 | ||
تاریخ دریافت: 16 خرداد 1396، تاریخ بازنگری: 07 دی 1403، تاریخ پذیرش: 16 خرداد 1396 | ||
اصل مقاله | ||
دکتر ساعد محمدی پیشرفت و توسعه ملی هر کشوری مرهون استراتژیها، سیاستها و اهدافی است که در ابعاد عدیده فناوریهای نوین تبیین و برنامهریزی میشوند. به عبارت دیگر، امروزه وجه تمایز کشورهای توسعهیافته از کشورهای توسعهنایافته، چگونگی دسترسی آن کشورها به تکنولوژیهای پیشرفته است. از سوی دیگر تکنولوژی زنجیرهای است گسترده و وابسته به یکدیگر که هرگونه پیشرفتی در یک بعد از آن، پیشرفت در ابعاد دیگر را به همراه خواهد داشت. امروزه دانش و فناوری، کهکشانی به هم پیوسته است و هر تحولی در بخشی از این کهکشان، بر سایر بخشها تأثیر میگذارد. فناوریهای نوین، علاوه بر رشد و پیشرفت علمی و صنعتی یک کشور، به عنوان قدرت ملی در صحنه بینالمللی محسوب میشوند. در دنیای امروز، علاوه بر قدرت مردم، قدرت علمی و فناوری، تعیینکننده توان ملی یک کشور در معادلات منطقهای و بینالمللی است. فناوریهای نوین عملاً به یک عامل مهم ایجاد موازنه قدرت در عرصه بینالمللی تبدیل شدهاند. فناوری هستهای به عنوان فناوری برتر، نقشی بیبدیل و استراتژیک را در ایجاد قدرت ملی، پیشرفت علمی و صنعتی، رشد نیروی انسانی و بالندگی نخبگان را در فضای بینالمللی ایفا میکند. مزایای استفاده از انرژی هستهای: برای بررسی دقیقتر موضوع و شناخت دلائل این نقش استراتژیک، توجه به مزایای استفاده از انرژی هستهای ضروری است. در این خصوص اجمالاً به مواردی اشاره میشود: الف) انرژی در جهان امروز یک عامل راهبردی است و اغلب کشورهای جهان از همین دریچه به مقوله انرژی مینگرند. سوختهای فسیلی مانند ذغال سنگ، مقادیر قابلتوجهی از انواع آلایندهها همانند ترکیبات کربن و گوگرد را وارد محیط زیست میکنند که برای سلامت انسان زیانبارند. از سوی دیگر با توجه به افزایش روزافزون مصرف انرژی الکتریکی و پایانپذیر بودن منابع سوخت فسیلی، به نظر میرسد استفاده از انرژی هستهای بهترین گزینه است. ایران در حال حاضر حدود 40 هزار مگاوات تولید انرژی الکتریکی دارد و پیشبینی میشود طی ده سال آینده، نیاز به انرژی الکتریکی حداقل 60 هزار مگاوات باشد. در حال حاضر روسیه بهرغم تولید روزانه هشت میلیون بشکه نفت و صادرات روزانه پنج میلیون بشکه، 30 نیروگاه هستهای دارد و افزودن 20 نیروگاه اتمی جدید را نیز در دستورکار دارد، این در حالی است که روسیه اولین کشور دارنده ذخایر گازی جهان و جمعیت آن تنها کمی بیش از دو برابر ایران است. با نگاهی گذرا به برنامههای کشورهایی نظیر آمریکا، فرانسه، ژاپن، کره جنوبی و چین، وضعیت مشابهی را مشاهده میکنیم و ریشه تمام این واقعیتها را باید به نقش و جایگاه ویژه انرژی و امنیت انرژی به عنوان موتور محرکه اقتصاد ملی و نقش کلیدی آن در فرایند تحولات سیاسی، اجتماعی و اقتصادی جستجو کرد؛ خصوصاً اینکه با افزایش تدریجی قیمت نفت و گاز، امروزه نیروگاههای اتمی، اقتصادیترین روش برای تولید انرژی الکتریکی هستند. بر مبنای گزارش تحقیقی که توسط پژوهشگاه نیرو در سال 1384 انجام شد، برای نفت بالاتر از 50 دلار در هر شبکه، گزینه تولید انرژی از طریق نیروگاههای اتمی در مقایسه با نیروگاههای فسیلی، توجیه اقتصادی بیشتری دارد. امروزه که قیمت نفت به بالای صد دلار رسیده است، تولید انرژی الکتریکی از طریق نیروگاههای اتمی، قطعاً اقتصادیتر از دیگر روشهای موجود است. ب) توسعه پزشکی هستهای از دیگر مزایای استفاده از انرژی هستهای است. در حال حاضر یکی از روشهای تشخیص و درمان، پزشکی هستهای است. کاربردهای تشعشعات هستهای در پزشکی هستهای عبارتند از: ـ رادیو گرافی ـ گامااسکن ـ استرلیزه کردن هستهای و میکروب زدایی وسایل پزشکی با پرتوهای هستهای ـ رادیو بیولوژی امروزه کاربردهای تشعشعات هستهای در پیشگیری، تشخیص و درمان بیماریها بهسرعت در حال توسعه است. به عنوان مثال میتوان از تهیه و تولید کیتهای رادیویی برای مراکز پزشکی هستهای، تهیه و تولید رادیو دارو برای تشخیص بیماری تیروئید و درمان آن، تهیه و تولید کیتهای هورمونی، تشخیص و درمان سرطان پروستات، تشخیص سرطان کولون، روده کوچک و برخی سرطانهای سینه و... نام برد. ج) کاربردهای متنوع انرژی هستهای در بخش دامپزشکی و دامپروری، شناسایی و دسترسی به منابع آب و بخشهای کشاورزی و صنعتی بسیار گسترده و زمینههای این کاربردها در بخشهای اشاره شده، بهسرعت در حال توسعه کمی و کیفی است که به عنوان نمونه به تعداد محدودی از این کاربردها اشاره میشود. ـ تشخیص و درمان بیماریهای دامی، تولید مثل دام، اصلاح نژاد، بهداشت و ایمنسازی محصولات دامی و خوراک دام ـ شناسایی حوزههای آب زیرزمینی، کشف و کنترل نشت در سدها ـ موتاسیون هستهای ژنها در کشاورزی ـ کنترل حشرات با تشعشعات هستهای ـ جلوگیری از جوانه زدن سیبزمینی با اشعه گاما ـ انبار کردن میوهها ـ دیرینهشناسی و عمریابی صخرهها ـ نشتیابی به طور عام ـ دبی سنجی پرتویی ـ کشف عناصر نایاب و بسیاری موارد استفاده دیگر که در کشورهایی که استفاده از فناوری هستهای نهادینه شده است، این کاربردها بهطور طبیعی و بهتدریج توسعه پیدا میکنند.
علاوه بر تمام مزایای اشاره شده، ورود به عرصه فناوری هستهای در هر کشوری موجب ارتقای سطح دانش فنی و رشد کمی و کیفی در نیروی انسانی متخصص در زمینههای مختلف صنعتی، کشاورزی و پزشکی میشود. بیگمان مهمترین عاملی که نیروهای سلطهطلب بینالمللی را علیه توسعه فناوری هستهای در جمهوری اسلامی متحد میکند، تلاش گسترده آنها در جهت جلوگیری از توسعه منابع متخصص و نیروی انسانی دانشمحور در کشور است؛ لذا جمهوری اسلامی ایران، به عنوان یک کشور ممتاز و الگویی جدید در عرصه بینالملل، با شناخت دقیق از محیط پیرامونی و عوامل مهم افزایش توان ملی و با اتخاذ استراتژی و سیاستی دقیق و حساب شده، پیشرفت و توسعه فناوری هستهای را به عنوان یک برنامه راهبردی در سیاستها و برنامههای بلندمدت خود تبیین و تنظیم کرده است. رئوس این برنامهها عبارتند از: ـ توسعه و گسترش علوم و فنون هستهای و ایجاد زیربنای علمی و فنی لازم ـ توسعه کاربرد علوم و فنون هستهای در صنعت، کشاورزی، پزشکی و خدمات ـ انجام مطالعات و اقدامات لازم برای مکانیابی، طراحی، احداث و بهرهبرداری ایمن از نیروگاههای اتمی و راکتورهای تحقیقاتی ـ اعمال کلیه تمهیدات ضروری جهت جمعآوری، نگهداری، تثبیت و دفع پسماندهای هستهای ـ حفاظت و کنترل رادیولوژیکی مردم و محیطزیست در برابر اشعه مطابق معیارها و ضوابط بینالمللی ـ تأمین منابع روز و جامع اطلاعات علمی در زمینه انرژی هستهای این برنامه در دهه 60 با آغاز تکمیل نیروگاه هستهای بوشهر شروع شد. از همان ابتدا حدس زده میشد که کشورهای صاحب این تکنولوژی مهم، اجازه دسترسی و دستیابی ایران به یک نیروگاه 1000 مگاواتی هستهای را ندهند و طولی نکشید که این حدس تبدیل به یقین شد و شرکتهای آلمانی براساس سیاست اعلام شده از سوی کشور آلمان و اتحادیه اروپا، از همکاری و تکمیل نیروگاه هستهای بوشهر اجتناب و رسماً اعلام انصراف کردند. در این وضیعت جمهوری اسلامی ایران بیش از دو راه پیش رو نداشت. مسیر اول این که به دلیل پیچیده بودن این تکنولوژی، این استراتژی را برای همیشه به فراموشی بسپارد و توسعه و پیشرفت در عرصه انرژیهای نوین را از برنامه بلندمدت خود حذف کند و دوم این که با برنامهریزی، تربیت نیروی انسانی و استفاده از مدیران شایسته و برجسته کشور، طرحی نو در اندازد و به صورت بنیادین، فناوری نوین هستهای را با هدف تولید انرژی و ابعاد عدیده استفاده از این فناوری توسعه بخشد. بدیهی است که جمهوری اسلامی ایران به عنوان یک الگوی منطقهای و فرامنطقهای، مسیر دوم را برگزید و در اواخر دهه 60 و اوایل دهه 70، برنامه توسعه فناوری هستهای در سیاستهای نظام تعریف و تبیین شد. در همین راستا تلاش شد تا کار با دو کشور روسیه و چین به عنوان کشورهای جایگزین آغاز شود. روسیه برای تکمیل نیروگاه بوشهر و چین برای تکمیل فرایند تولید سوخت هستهای. ولی در ادامه مسیر، چین به دلیل فشار کشورهای غربی بهویژه امریکا حاضر نشد بهرغم قراردادهایی که منعقد شده بودند، همکاری خود را در زمینه هستهای با ایران دامه دهد و تنها روسیه مصمم به تکمیل نیروگاه هستهای بوشهر ماند. در سایر زمینههای هستهای هیچ کشوری جمهوری اسلامی ایران را همراهی نکرد. بنابراین دانش هستهای بدون دریافت هیچ گونه کمکی از سوی دیگر کشورها توسعه پیدا کرد و با اتکا به توانمندیهای علمی و فنی داخل کشور به صورتی کاملاً بومی و با همکاری گسترده دانشگاهها و مراکز صنعتی کشور، صنعت هستهای در کشور ایجاد شد و توسعه یافت. به همین دلیل این دانش بدون اتکاء به کشورهای خارجی و به صورت نهادینه و مستمر مسیر رشد و توسعه خود را ادامه خواهد داد. امروز این نکته مهم به اثبات رسیده و بیگانگان نیز خوب میدانند که دیگر امکان از بین بردن دانش فناوری هستهای در ایران، با فشار و تهدید عملاً غیرممکن است. برنامه توسعه همهجانبه در بخش هستهای در راستای تکمیل چرخه سوخت(*) با اتکا به نیروی انسانی داخلی و دانش بومی در سالهای 76 و 77 در ابعاد مختلف و با نظارت مقامات عالی نظام تنظیم شد. ابعاد این برنامه بلندمدت و گسترده با هدف بومیسازی دانش هستهای تبیین و به شرح ذیل به اجرا گذاشته شد: ـ تکمیل نیروگاه هستهای بوشهر با هدف افزایش تولید برق کشور: خوشبختانه در حال حاضر نیروگاه اتمی بوشهر به شبکه سراسری وصل است و هفتصد مگاوات برق تولید میکند و طی ماههای آینده بهتدریج به 1000 مگاوات خواهد رسید. ـ ساخت یک راکتور تحقیقاتی هستهای 40 مگاواتی با هدف تولید رادیوداروها برای استفاده در مصارف پزشکی و صنعتی: این پروژه در حال حاضر مراحل نهایی خود را طی میکند. با اجرای کامل این پروژه تمامی نیازهای کشورهای همسایه به انواع رادیوداروها قابل تأمین است. ـ ساخت یک مجتمع تولید آب سنگین به عنوان تأمینکننده آب برای راکتور تحقیقاتی 40 مگاواتی که نقش خنککننده و تعدیلکننده این راکتور را به عهده دارد: این پروژه در سال 1385به بهرهبرداری رسید و در حال حاضر با ظرفیت کامل تولید میکند. ـ ساخت یک نیروگاه آب سبک داخلی به قدرت 360 مگاوات به عنوان مدلی برای توسعه نیروگاههای دیگر تولید برق: این پروژه در مراحل پایانی طراحی پایه است و طراحی تفصیلی آن آغاز شده است. ـ ساخت و توسعه تأسیسات تولید و تبدیل اورانیوم با هدف تولید سوخت راکتورهای ساخت داخل: این مجتمع در حال حاضر به ظرفیت کامل تولید خود رسیده است. ـ ساخت و توسعه مجتمع غنی سازی اورانیوم با هدف تولید سوخت راکتورهای تحقیقاتی و قدرت ساخت داخل: این مجتمع در حال حاضر اورانیوم با غنای 5/3% و 20% تولید میکند. ـ توسعه مراکز تحقیقاتی برای تولید رادیو داروها با هدف استفاده بهینه فناوری هستهای در مصارف پزشکی و صنعتی ـ تربیت نیروی انسانی متخصص هستهای با هدف تأمین نیروهای متخصص لازم در بهرهبرداری از تأسیسات مختلف هستهای: در حال حاضر تعداد زیادی از دانشگاهها در رشتههای مرتبط با صنعت هستهای به تربیت دانشجو اشتغال دارند و آزمایشگاهها و کتابخانههای غنی و متناسب با رشد صنعتی در مراکز دانشگاهی ایجاد شده است. بهرغم پیچیده بودن هریک از فرایندهای ذکر شده، وجود تحریمها و ممانعت گسترده از دستیابی جمهوری اسلامی ایران به فناوریهای هستهای، این برنامه با هدایت مقام معظم رهبری و حمایتهای مؤثر و جدی معظم له، با دقت و ظرافت، گام به گام مراحل رشد و بلوغ خود را طی میکند بطوری که دنیای غرب امروز متحیر و سرگردان از چگونگی دستیابی جمهوری اسلامی ایران به ابعاد مختلف فناوری هستهای است و هر چند در ابتدا حاضر به قبول آن نبود، اما بهتدریج این واقعیت اجتنابناپذیر را پذیرفت و ناچار شد به دستیابی کامل جمهوری اسلامی به فناوری هستهای اذعان کند. امروز ما افتخار میکنیم که جمهوری اسلامی ایران یکی از 9 کشور جهان است که چرخه کامل سوخت هستهای را دراختیار دارد.
* چرخه سوخت هستهاى و اجزاى تشکیلدهنده آن چرخه سوخت هستهاى شامل مراحل استخراج، آسیاب، تبدیل، غنىسازى، ساخت سوخت باز تولید و راکتور هستهاى است. استخراج در فناورى هستهاى، ماده بنیادى مورد نیاز، اورانیوم است. اورانیوم از معادن زیرزمینى و همچنین حفاریهاى روباز قابل استحصال است. این ماده به رغم آن که در تمام جهان قابل دستیابى است اما سنگ معدن تغلیظ شده آن به مقدار بسیار کمى قابل دستیابى است. زمانى که اتمهاى مشخصى از
اورانیوم در یک واکنش زنجیرهاى دنبالهدار که به دفعات متعدد تکرار شده، شکافته میشود،
مقادیر متنابهى انرژى آزاد میشود، به این فرایند شکافت هستهاى میگویند. فرایند
شکاف در یک نیروگاه هستهای به آهستگى و در یک سلاح هستهاى با سرعت بسیار روى میدهد،
اما در هر دو حالت باید به دقت کنترل شوند. مناسبترین حالت اورانیوم براى شکافت
هستهاى ایزوتوپهاى خاصى از اورانیوم 235 (یا پلوتونیوم 239) است. ایزوتوپها،
اتمهاى یکسان با تعداد نوترونهاى متفاوت هستند. به هرحال اورانیوم 235 به دلیل
تمایل باطنى به شکافت در واکنشهاى زنجیرى و تولید انرژى حرارتى به عنوان «ایزوتوپ
شکافت» شناخته شده است. هنگامى که اتم اورانیوم 235 شکافته میشود دو یا سه نوترون
آزاد میکند این نوترونها با سایر اتمهاى اورانیوم 235 برخورد کرده و باعث شکاف
آنها و تولید نوترونهاى جدید میشود. براى روى دادن یک واکنش هستهاى به تعداد
کافى از اتمهاى اورانیوم 235 براى امکان ادامه یافتن این واکنشها به صورت زنجیرى
و البته خودکار نیازمندیم. این جرم مورد نیاز به عنوان «جرم بحرانى» شناخته میشود.
باید توجه داشت که هر 1000 اتم طبیعى اورانیوم شامل تنها حدود هفت اتم اورانیوم 235
بوده و 993 اتم دیگر از نوع اورانیوم 238 هستند که اصولاً کاربردى در فرایندهاى
هستهاى ندارند. هدف پایهاى دانشمندان هستهاى از فرایند غنیسازى افزایش میزان اتمهاى اورانیوم 235 است که براى این هدف اورانیوم باید اول به گاز تبدیل شود. با گرم کردن اورانیوم تا دماى 64 درجه سانتیگرادى حالت جامد به گاز هگزا فلوئورید اورانیوم (UFG) تبدیل میشود. هگزافلوئورید اورانیوم خورنده و پرتوزا است و باید با دقت جابهجا شود، لولهها و پمپها در کارخانههاى تبدیلکننده به صورت ویژهاى از آلیاژ آلومینیوم و نیکل ساخته میشوند. گاز تولیدى همچنین باید از نفت و روغنهای گریس به جهت جلوگیرى از واکنشهاى ناخواسته شیمیایى دور نگه داشته شود. غنیسازى هدف غنیسازى مشخصاً افزایش میزان اورانیوم 235 ـ ایزوتوپ شکافت ـ است. اورانیوم مورد نیاز در مصارف صلحآمیز نظیر راکتورهاى هستهاى نیروگاهها باید شامل دو تا سه درصد اورانیوم 235 باشد. شیوه متداول غنیسازى اورانیوم سانتریفوژ کردن گاز است. در این روش هگزافلوئورید اورانیوم در یک محفظه استوانهاى با سرعت بالا در شرایط گریز از مرکز قرار میگیرد. این کار باعث جدا شدن ایزوتوپهاى با جرم حجمى بالاتر از اورانیوم 235 میشود (اورانیوم 238). اورانیوم 238 در طى فرایند گریز از مرکز به سمت پایین محفظه کشیده شده و خارج میشود، اتمهاى سبکتر اورانیوم 235 از بخش میانى محفظه جمعآورى و جدا میشود. اورانیوم 235 تجمیعشده پس از آن به محفظههاى گریز از مرکز بعدى هدایت میشود. این فرایند بارها در میان زنجیرى از دستگاههاى گریز از مرکز در کنار هم چیده شده تکرار میشود تا خالصترین میزان اورانیوم بسته به کاربرد آن به دست آید. راکتورهاى هستهاى راکتورها با بهرهگیرى از حرارت تولیدى در شکافت هستهاى کار مى کنند. این حرارت جهت گرم کردن آب، تبدیل آن به بخار و استفاده از بخار براى حرکت توربینها بهره گرفته میشود. همچنین اگر قصد ساخت بمبهاى پلوتونیومى در کار باشد نیز اورانیوم غنیشده را به راکتورهاى هستهاى منتقل میکنند. در نوع خاصى از راکتورهاى هستهاى از اورانیوم غنیشده به شکل قرصهایى به اندازه یک سکه و ارتفاع یک اینچ بهره میگیرند. این قرصها به صورت کپسولهاى میلهاى شکل صورتبندى شده و درون یک محفظه عایق، تحت فشار قرار داده میشوند. در بسیارى از نیروگاههاى هستهاى این میلهها جهت خنک شدن درون آب غوطهور هستند. روشهاى دیگر خنککننده نیز نظیر استفاده از دیاکسیدکربن یا فلز مایع هستند. براى کارکرد مناسب یک راکتور ـ مثلاً تولید حرارت با کمک واکنش شکافت ـ هسته اورانیومى باید داراى جرم فوق بحرانى باشد، این بدین معناست که مقدار کافى و مناسبى از اورانیوم غنیشده جهت شکلگیرى یک واکنش زنجیرى خود به خود پیش رونده مورد نیاز است. براى تنظیم و کنترل فرایند شکافت میلههاى کنترلکننده از جنس موادى نظیر گرافیت با قابلیت جذب نوترونهای درون راکتور وارد محفظه میشوند. این میلهها با جذب نوترونها باعث کاهش شدت فرایند شکافت میشوند. در حال حاضر بیش از چهارصد نیروگاه هستهاى در جهان وجود دارند و 17 درصد الکتریسیته جهان را تولید میکنند. راکتورها همچنین در کشتىها و زیردریایىها کاربرد دارند. بازپردازش یک عملیات شیمیایى است که سوخت کارکردى را از زبالههاى اتمى جدا میکند. در این عملیات میله سوخت مصرف شده، غلاف بیرونى فلزى خود را در قبال حل شدن در اسیدنیتریک داغ از دست میدهد. محصولات این عملیات که در راکتور مورد استفاده دوباره قرار میگیرد، شامل 96 درصد اورانیوم، سه درصد زباله اتمى به شدت پرتوزا و یک درصد پلوتونیوم است.
سوتیترها: 1. دانش هستهای ایران بدون دریافت هیچ گونه کمکی از سوی دیگر کشورها توسعه پیدا کرد و با اتکا به توانمندیهای علمی و فنی داخل کشور به صورتی کاملاً بومی و با همکاری گسترده دانشگاهها و مراکز صنعتی کشور، صنعت هستهای در کشور ایجاد شد و توسعه یافت. به همین دلیل این دانش بدون اتکاء به کشورهای خارجی و به صورت نهادینه و مستمر مسیر رشد و توسعه خود را ادامه خواهد داد. 2. امروز این نکته مهم به اثبات رسیده و بیگانگان نیز خوب میدانند که دیگر امکان از بین بردن دانش فناوری هستهای در ایران، با فشار و تهدید عملاً غیرممکن است.
3. بهرغم پیچیده بودن هریک از فرایندهای ذکر شده، وجود تحریمها و ممانعت گسترده از دستیابی جمهوری اسلامی ایران به فناوریهای هستهای، این برنامه با هدایت مقام معظم رهبری و حمایتهای مؤثر و جدی معظم له، با دقت و ظرافت، گام به گام مراحل رشد و بلوغ خود را طی میکند بطوری که دنیای غرب امروز متحیر و سرگردان از چگونگی دستیابی جمهوری اسلامی ایران به ابعاد مختلف فناوری هستهای است
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,602 |