Home / مهبانگ / مهبانگ در اندیشه / مهبانگ در اندیشه 05

مهبانگ در اندیشه 05

برنامه‌ی پنجم “مِهبانگ” در شبکه‌ی اندیشه: پیوند انرژی و سلاح هسته‌ای! (قسمت دوم)

جناب دکتر نیری گذری خواهد داشت بر مبحث هفته گذشته (پیوند انرژی و سلاح هسته‌ای) و در ادامه به بررسی هزینه‌های تامین چرخه سوخت، بازده و عمر مفید نیروگاه‌های هسته‌ای خواهند پرداخت و نیز به صرفه بودن تولید و مصرف انرژی هسته‌ای بخصوص در ایران را از منظر آماری را مورد بررسی قرار خواهند داد.

گفتیم که ایران از سال ۱۹۶۸ عضو ان.پی.تی. یا پادمان منع گسترش سلاح‌های هسته‌ای است و کسانی که عضو این پادمان هستند مجاز هستند و این حق را دارند که غنی سازی اورانیوم را در رژیم حقوقی (LEU (Low-Enriched Uranium  یا اورانیوم با غلظت پایین تحت نظارت آژانس انجام دهند. بنابراین کسانی که توافق اخیر (نوامبر ۲۰۱۳)  را به عنوان موفقیتی هسته‌ای حساب می‌کنند و می‌گویند که ایران اجازه دارد تا غنی سازی را انجام دهد یا نمی‌دانند یا نمی‌خواهند بگویند که  درواقع هر کشوری که عضو پادمان است حق دارد که غنی سازی با غلطت پایین را انجام دهد و این چیز تازه‌ای نیست!

– چرا بسیاری از کشورهایی که عضو ان.پی.تی هستند، غنی‌سازی را خودشان انجام نمی‌دهند با اینکه این حق را دارند؟

مساله‌ی اصلی فایده و هزینه ی آن است؛ وقنی نسبت فایده به هزینه را در نظر می‌گیرند می‌بینند بهتر است که  سوخت لازم نیروگاه‌ها را از کشورهایی که اورانیوم فراوان دارند مثل آفریقای جنوبی یا تکنولوژی پیشرفته‌تری را دارند خریداری کنند، اورانیومی که در ایران (معادن اورانیوم) وجود دارد اورانیوم مرغوبی نیست و در عمق بسیار زیادی قرار دارد وهمین موضوع هزینه‌های استخراج آن و نهایتا غنی سازی آن را برای ما بالا برده، اگر همه‌ی این هزینه‌ها را هم فراموش کنیم، هزینه نیروگاه اتمی بوشهر را که به عنوان گران‌قیمت ترین وپرخرج ترین نیروگاه اتمی دنیا شناخته شده را نمی‌توان  نادیده گرفت، اینها همه در حالی است که ما می‌توانیم با هزینه‌های کمتری اورانیوم غنی شده را از کشورهای دیگر بخریم!

–  بررسی نسبت فایده به هزینه‌ی غنی سازیمان :

مصرف برق کل کشور حدودا ۴۰،۰۰۰ مگاوات است و گران‌ترین نیروگاه دنیا یعنی نیروگاه بوشهر در صورت تکمیل شدنش توسط کشور دوست و همسایه روسیه تنها میتواند حدود ۱۰۰۰ مگاوات برق را تولید کند یعنی کمتر از ۲/۵ درصد مصرف  برق کل کشور.

– دو پرسش اساسی پیش می‌آید:

پرسش اول: آیا برای تولید کمتر از ۲/۵ درصد برق مصرفی کل کشور هزینه‌هایی که برای نیروگاه بوشهر شده و از این طرف برای استخراج و غنی سازی اورانیوم می‌شود، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده؟

پرسش دوم: بر اساس توافقی که میان ایران و روسیه انجام گرفته و قرار شده سوخت نیروگاه اتمی بوشهر توسط روس‌ها تامین بشه و همین‌طور پس‌ماند نیروگاه هم توسط روسها جمع آوری بشه بنابراین غنی سازی توسط ایران به چه علت انجام میشه؟

اگر پاسخ این باشد که برای استخراج و غنی سازی نمی‌خواهیم وابسته به بیگانگان باشیم باید گفت که پاسخ‌تان درست نیست!

در بهترین حالت با توجه به منابع طبیعی اورانیومی که در ایران وجود دارد ما چیزی حدود ۷  تا ۱۰ سال سوخت نیروگاها را می‌توانیم تامین کنیم، بنابراین این خیلی خوشبینانه است که فکر کنیم ما یک سرمایه‌گذاری بلند مدت را انجام می‌دهیم  چون بعد از این ۱۰ سال ما برای تامین اورانیوم ۲۳۵ برای همیشه وابسته به کشورهای بیگانه خواهیم بود، و همچنین با توجه با اینکه عمر هر رآکتور هسته ای حدود ۳۰ تا ۴۰ سال است ما درواقع فقط سوخت یک سوم از طول عمر نیروگاه هایمان را خواهیم داشت.

گزیده‌ها:

 

*نیروگاه اتمی بوشهر می‌تواند 1000 میلیون وات برق برای ما تولید کند و با توجه به اینکه هر خانه یک میلیون وات برق مصرف می‌کند در نتیجه این نیروگاه می‌تواند برق 1000 خانوار را تأمین کند. ما نیاز به 40 هزار مگاوات برق داریم و نیروگاه بوشهر فقط می‌تواند یک چهلم نیاز کشور را برآورد.

*به نظر می‌آید میزان منابع اورانیوم 235 کفاف صد سال آینده نیروگاه‌های اتمی دنیا را خواهد داد. البته روش‌های جدیدتری هم هست که بشود این زمان را طولانی‌تر کرد و از اورانیوم 238 استفاده کرد چون ذخیره این اورانیوم بیش از 10000 سال است.

*کشور ما در بهترین حالت می‌تواند چیزی بین 10-7 سال سوخت نیروگاه‌ها را تأمین کند. بعد از آن باید از کشورهای دیگر با قیمت گران تهیه کند. با توجه به اینکه عمر نیروگاه‌ها بین 40-30 سال است بنابراین سوخت یک سوم از طول عمر نیروگاه را داریم.

*هسته اورانیوم 235 توسط یک نوترون (یکی از ذرات داخل هسته اتم با بار الکتریکی خنثی) بمباران و هسته‌های سبک‌تری به نام هسته‌های دختر ایجاد می‌شود. هم‌چنین دو یا سه نوترون بیشتر ایجاد می‌شود و در اثر این شکافت هسته ای Nuclear Fission مقداری انرژی آزاد می‌شود. نوترون‌های آزاد شده اگر سر راهشان هسته‌های سنگین‌تر اورانیوم قرار گرفته باشند دوباره می‌توانند هسته‌های دیگر را بشکافند و در نتیجه واکنش زنجیره ای شرکت کنند.

*شکافت هسته موجب آزاد شدن انرژی می‌شود. مثال دیگر از شکافت هسته ای nuclear fission در مولکول‌های آب است. آب از یک اتم هیدروژن با بار مثبت پروتون تشکیل شده است حال اگر یک نوترون اضافی به این پروتون بچسبد دوتریم deuterium تشکیل می‌شود. دوتریم یک هسته سنگینی است چون علاوه بر پروتون نوترون هم دارد. حال اگر پروتون و نوترون با اکسیژن مخلوط بشوند اصطلاحأ آب سنگین تولید می‌شود چون هیدروژن اش سنگین است. هیدروژن باعث سنگین شدن آب می‌شود. راکتور آب سنگین قرار است 40 مگاوات (میلیون وات) برق تولید کند.

*یک نوع آب دیگر هم وجود دارد که نوع دیگری از ایزوتوپ هیدروژن است و در درون هسته اتم هیدروژن، دو پروتون و یک نوترون وجود دارد. در اثر برخورد دوتریم و تریم یک شکافت هسته ای به وجود می‌آید که از آن مقدار زیادی انرژی به شکل هلیم تولید و بعد نوترون آزاد می‌شود. این درواقع اساس کار هم‌جوشی هسته ای است و در هر ثانیه در خورشید این اتفاق می‌افتد و چیزی در حدود 5 میلیون تن هیدروژن تبدیل به هلیم می‌شود که ما به مقدار زیادی از آن انرژی استفاده می‌کنیم.

*چگونه اورانیوم 238 که به طور طبیعی در دنیا وجود دارد وارد واکنش‌های زنجیره‌ای می‌شود؟ اورانیوم 238 تبدیل به پلوتونیوم و توریم می‌شود و در اثر شکافت هسته ای اورانیوم 238 سبک‌تر و سبک‌تر می‌شود و یکی از پسماندهایش عنصر پلوتونیوم است که به طور مصنوعی ساخته می‌شود و می‌تواند برای مصارف سلاح‌های هسته ای به کار برود.

*به چه ترتیب می‌توان پیوند دیگری برقرار کرد؟ اگر یک نیروگاه آب سنگین داشته باشید در اثر واکنش‌های زنجیره ای و شکافت هسته ای می‌توانید خروجی اورانیوم با غلظت کم را به عنوان پسماند با یک سوخت جدید جابجا کنید. این پسماند از نظر داشتن رادیو اکتیویتی بسیار بالا هست.

*بخشی از اورانیوم در اثر واکنش‌های زنجیره‌ای تبدیل به پلوتونیوم می‌شود. شاید بشود گفت که پلوتونیوم سمی‌ترین ماده رادیواکتیویتی است که به طور مصنوعی ساخته می‌شود و در نیروگاه‌های آب سنگین پلوتونیوم به وجود می‌آید. این پلوتونیوم احتیاجی به غلیظ کردن ندارد و این پلوتونیوم خودش به اندازه کافی قابل شکافت هسته ای هست و به طور مستقیم می‌تواند در سلاح‌های هسته ای به کار برود.

*هر سلاح هسته ای چه براساس پلوتونیوم و چه براساس اورانیوم باشد احتیاج به جرم بحرانی هست. به عنوان مثال، وقتی عنصر را با واکنش اولیه ای منفجر می‌کنید تقریبأ واکنش‌های زنجیره ای شکل می‌گیرند و عملأ هیچ چیزی جلودار واکنش‌های زنجیره ای نخواهد بود و تقریبأ تمام اورانیومی که در آن ماده هست از 235 تبدیل به عناصر دیگر خواهد شد (برعکس آن چیزی که در نیروگاه‌های هسته ای اتفاق می‌افتد) و نهایتأ یک انفجار کامل خواهید داشت.

*در مورد اورانیوم 235 با غلظت 90 تا 95% بین 16 تا 20 کیلو گرم از این نوع اورانیوم احتیاج است. در مورد پلوتونیوم وضع خیلی فرق می‌کند. حتی با 6 کیلوگرم پلوتونیوم 94 می‌توان سلاح هسته ای ساخت. چگالی (تراکم) این پلوتونیوم آنقدر بالا هست که حتی در یک فنجان قهوه می‌توان آن را جای داد. اما ساخت یک سلاح هسته ای براساس پلوتونیوم به این سادگی هم نیست چون به طراحی بسیار پیشرفته ای نیاز است.

*جداسازی پلوتونیوم از آن بخش از سوخت مصرف شدۀ نیروگاه‌ها کار بسیار ظریف و خطرناکی است چون هم اورانیوم و هم پلوتونیوم مصرف شده در نیروگاه‌ها از میزان رادیواکتیویته بسیار بالا و کشنده ای برخوردارند. به طور کلی ساخت سلاح‌های هسته ای مبتنی بر پلوتونیوم بسیار سخت‌ است.

*مزایای انرژی هسته ای:

– تمیز است و هوا را آلوده نمی‌کند و گازهای گلخانه ای تولید نمی‌کند.

– از سوخت‌های دیگر بسیار امن‌تر است.

– تقریبأ ارزان‌تر است البته نه به نسبت سوخت‌های فسیلی.

– سوخت برای اورانیوم 235 تا صد سال وجود دارد.

– اگر ما در راکتورهای بازخورنده‌ یا باز تولیدکننده از اورانیوم 238 استفاده کنیم (اصطلاحأ به آن‌ها نیروگاه‌های breeder می‌گویند) تا بیش از 10 هزار سال از این اورانیوم (238) ذخیره داریم.

*واقعیت این است که سلاح‌های هسته ای این امکان را دارند که تمدن بشری و خود بشر را به طور کل از بین ببرند. آنقدر ضرادخانه‏‌های زیادی داریم که می‌توانند دنیا را 80 بار نابود کنند. توجیحی که چون کشورهای دیگر دارند ما هم باید داشته باشیم مثل این است که تا کمر در استخری پر از بنزین افتاده باشیم و یکی با 2 کبریت و دیگری با 5 کبریت روشن ایستاده باشند و همدیگر را تهدید کنند. هر کدام از این‌ها اگر کبریت را به سمت همدیگر بیاندازند باعث از بین رفتن همدیگر خواهند شد. کسی از این جنگ جان سالم به در نخواهد برد.

در جنگ سرد تا آستانه جنگ هسته ای رفته بودیم و اگر اتفاق می‌افتاد چه بسا آثاری از بشر نمانده بود. هیچ ضمانتی نیست که این اتفاق دوباره نیافتد.

این سلاح خود مرگ است. سلاحی است که دنیا را به پایان خواهد داد. واقعیت این است که ما می‌توانیم از جنگ هسته ای جلوگیری کنیم اگر این آگاهی را در بین مردمان به وجود بیاوریم که انرژی و جنگ هسته ای خطرناک هستند.

اگر اورانیوم 238 را برای 10هزار سال داریم انرژی خورشید را هم برای 5 میلیارد سال آینده به طور تضمین شده داریم. پس، بهتر است به دنبال انرژی‌های جایگزین برویم؛ مانند انرژی باد، انرژی‌های زمین گرمایی، انرژی ناشی از امواج دریاها که این‌ها انرژی‌های تجدید پذیر و پاکیزه هستند و خطری هم برای بشر ندارند.

2 comments

  1. I’m still learning from you, but I’m improving myself.
    I definitely love reading everything that is posted on your
    site.Keep the aarticles coming. I enjoyed it!

    Also visit my webpage: book of ra online spielen

  2. با سلام خدمت استاد گرامی دکتر علی نیری— میخواستم نظر شما رو راجع به امکان به وجود اوردن گردش بی پایان 7-24 بدون ایجاد هیچگونه حرارت — الودگی — وبدون داشتن هزینه سوخت( البته ساخت و نگهداری هزینه خواهد بود) — همانطور که میدونید تبدیلهای انرزی که امروزه بکا ر میگیریم — گرانتر — خطر ناکتر — ویا 7–24 نیستند —- این گردش بی پایان که مد نظر من هست یک موتور مکانیکیست که با استفاده از دو منبع بی پایان انرزی که در سراسر دنیا وجود داره کار میکنه — با رعایت اصوا فیزیک و مکانیم و ریاضی–که میتونیم گردش بی پایان رو در اسکلهای (اندازه) عظیم ایجاد کنیم بدون –cost–polution– 24-7—– heat
    مدت 6 سال میشه دارم روی این موتور کار میکنم -4 سالی هست تئوریش تموم شده ماکت نمایشی هم دارم — تا همینجا هم متوقف شدم– نمیدونم چه باید کرد — زبان علم رو نمیدونم توان ساختش به تنهایی مشکل هست (نمونه کوچک) معمولا هم نامه هام بی جواب میونه — اگر دوست داشتید راهنما باشید پیشا پیش ممنون و متشکرم– face book –pirouz yasoubi–417-894-5468

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

Scroll To Top