۱-۱۱) موانع و مشکلات تحقيق
بهر صورت براي جمع آوري اطلاعات كه بصورت پراکنده بود موانع و مشکلاتي هرچند غيرقابل پيش بيني بروز مي نمود که مسئله جديدي نيست همواره تحقيق مشکلات خاص خود را داشته كه با صبر و بردباري به حداقل کاهش يافت . در مورد مسئله هسته اي مطالب و منابع بسيار محدود بود زيرا در خصوص اصل موضوع همكاري هاي اتمي ايران و روسيه ، تحقيق و پژوهش به حد كافي در دسترس نبود . عمده منابع مربوط به سازمان انرژي اتمي ميباشد كه بدليل محرمانه بودن امكان دسترسي وجود نداشته و بناچار از طريق ارتباطات کاري برخي دسترسي ها فراهم گرديد. در نهايت استفاده از اخبار خبرگزاريها، روزنامه ها و سايت هاي خبري از منابع اصلي بود.
۱-۱۲) توضيح کليد واژه ها
۱-۱۲-۱) انرژي اتمي :
بر اثر توليد کربن در هر ماده آلي يعني موادي چون چوب، ذغال، نفت و … انرژي آزاد مي‌شود. (ازغندي، روشندل، ۱۳۷۴، ص ۱۰۲) آن انرژي که در اثر متلاشي شدن هسته رها مي شود، اتمي خوانده مي شود اين انرژي در واقع انرژي هستــه‌اي است ولي اصطلاح انرژي اتمي براي آن در نظر گرفته شده است مخصوصاً در مورد انرژي حاصل از شکافت هستـــه‌اي اتم (Nuclear Fission) يعني تقسيم هسته به دو جزء تقريباً هم جرم بکار گرفته مي شود. از جنبه نظري منبع اين انرژي معادله انيشتين است. معدوم شدن جرم هم زمان با رها شدن انرژي در شکافت هسته‌اي اورانيوم انجام مي‌شود اين پديده در سال ۱۹۳۸ کشف گرديد.(طباطبايي، ۱۳۸۶، ص ۲۷۰)

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

دو عنصر فلزي سنگين براي شکافت هسته‌اي مناسب است، اول اورانيوم که بطور طبيعي در سنگ معدن آن و به دو صورت ايزوتوپي اورانيوم ۲۳۵ و اورانيوم ۲۳۸ يافت مي‌شود. ايزوتوپ کمياب اورانيوم ۲۳۵ بايد بيش از ۹۵ درصد غني شود تا بتوان يک شکافت هسته‌اي مفيد ايجاد کرد زيرا ايزوتوپهاي همين عنصر واکنشهاي شيميايي يکسان دارند. دومين عنصر مناسب براي شکافت هسته‌اي، پلوتونيوم ۲۳۹ است. پلوتونيوم يک عنصر طبيعي نيست و بايد از اورانيوم ساخته شود. متداولترين شيوه براي مشعشع کردن نسبي اورانيوم ۲۳۸، غني کردن آن در يک راکتور اتمي است. ارزانترين سوخت براي راکتور اتمي، اورانيوم طبيعي است. (ازغندي، روشندل، ۱۳۷۴، ص ۱۰۳)
همجوشي (گداخت) هسته‌اي: فرآيند ديگري که انرژي هسته‌اي را آزاد مي کند همجوشي هسته‌اي نام دارد. براساس اين فرآيند، انرژي منتشره از خورشيد و ستارگان آزاد مي‌شود. همجوشي موقعي رخ مي دهد که دو هسته عنصري بسيار سبک در هم ذوب يا با هم ترکيب مي‌گردد. براي مثال، در شرايط مناسب دو هسته از دوتريم با تريتيم (ايزوتوپ هاي سنگين هيدروژن) مي تواند در هم ذوب شود و يک هسته هليوم را تشکيل دهد در اين فرايند انرژي رها مي شود.
همجوشي بيش از شکافت، انرژي آزاد مي کند. براي مثال يک قاشق دوتريم (که از حدود ۴ ليتر آب بدست مي آيد) برابر با ۲۰۰/۱ ليتر بنزين انرژي توليد مي کند. راکتورهاي همجوشي از راکتورهاي شکافت پاکتر و ايمن تر هستند. ضمناً محصولات نهايي همجوشي پرتوزا نيست. تا امروز فرايند همجوشي هسته‌اي تنها براي ساختن جنگ افزارهاي کشتار جمعي مانند بمب هاي هيدروژني يا دما هسته‌اي استفاده شده است. از عمده مشکلات فراروي اين فرايند (همجوشي) ايجاد و حفظ دماي فوق العاده بالاي لازم براي اين کار است. دانشمندان به تحقيقات خود براي توليد انرژي از اين طريق همچنان ادامه مي دهند. (تاريخچه انرژي هسته‌اي، ديباچه، ۱۳۸۶، ص ۷و۶)

کاربردهاي صلح آميز انرژي هسته‌اي:
کاربردهاي صلح آميز انرژي هسته‌اي در بخش هاي مختلف طيف وسيعي دارد که به اختصار عبارتند از :
– کاربرد انرژي اتمي در بخش پزشکي و بهداشتي
– کاربرد انرژي اتمي در بخش دامپزشکي و دامپروري
– کاربرد تکنيک هاي هسته‌اي در مديريت منابع آب
– کاربرد انرژي هسته‌اي در بخش صنايع غذايي و کشاورزي
– کاربرد انرژي اتمي در بخش صنعت
– کاربرد تکنيک هاي هسته‌اي در شناسايي مين هاي ضد نفر
– کاربرد انرژي اتمي در توليد الکتريسيته (غريب آبادي- کاظم، ۱۳۸۳، صص ۹۲-۸۸)
انرژي مهمترين مسئله قرن :
مهمترين مسئله قرن گذشته و حاضر بحث انرژي مي باشد. در دنياي فراصنعتي دوران ما استفاده از انرژي بعنوان يکي از مهمترين مولفه ها براي رشد اقتصادي و پيشرفت در همه زمينه ها محسوب مي گردد. منابع انرژي در جهان به دو گروه قابل تجديد و غيرقابل تجديد تقسيم مي‌شوند منابع قابل تجديد شونده از نظر تئوري ، هميشگي و پايدار هستند و منابع غيرقابل تجديد در جريان بهره برداري از بين مي رود و يا حداقل به حدي نقصان حاصل مي نمايد که بازسازي آن صرفه اقتصادي ندارد. اکثر منابع غيرقابل تجديد از نوع منابع کاني هستند که نفت و گاز از اين دسته مي‌باشند که پس از يک دوره زماني بسيار طولاني مدت مي‌توانند احياء شوند. منابع نفت و گاز جهان رو به اتمام است لذا پايان پذير تلقي مي‌شوند و بشريت براي ادامه زندگي به دنبال انرژي پايدار و هميشگي است.
با توجه به رشد و گسترش چشمگير مصرف انرژي در جهان و محدود بودن منابع انرژي‌هاي فسيلي و پيش بيني پايان يافتن آن در آينده ، دستيابي به انرژي هاي جايگزين بويژه از طريق سوختهاي هسته‌اي دائمي براي تضمين پايداري و تأمين انرژي ضروري و حياتي است.
دسترسي به منابع انرژي ارزان و در عين حال سهل الوصول از اهداف استراتژيک کشورهاي توسعه يافته محسوب شده و لذا در راستاي ايجاد تداوم و امنيت عرضه انرژي، اعمال تمامي راهکارهاي ممکن غيرمنتظره نخواهد بود. از طرفي نيازهاي آتي جهان به انرژي را نيز مي توان يکي از مهمترين عوامل موثر در رشد صنعت هسته‌اي به حساب آورد.
تقاضاي برق در کشورهاي جهان: با توجه به رشد توليد ناخالص کشورهاي جهان و افزايش تقاضا براي حاملهاي انرژي، ميزان برق مورد نياز جهاني نيز رو به افزايش است. تقاضاي برق در جهان از ۱۳۲۸۹ ميليارد کيلو وات ساعت در سال ۲۰۰۱ به ۲۳۰۷۲ ميليارد کيلو وات ساعت در سال ۲۰۲۵ افزايش خواهد يافت.
برآوردهاي صورت گرفته توسط اداره اطلاعات انرژي ( EIA ) حاکي از افزايش بيش از ۵۸ درصدي تقاضاي جهاني انرژي تا سال ۲۰۲۵ مي باشد. (پيشين)
عوامل مؤثر بر روند رشد مصرف انرژي عبارتند از : ۱- رشد اقتصادي: رشد اقتصادي کشورهاي جهان، مؤثرترين عامل در تغيير تقاضاي انرژي شناخته شده است. در اين ميان کشورهاي در حال توسعه که زير ساخت هاي اقتصادي آنها در روندي مثبت در حال بازسازي و آزاد سازي عوالم عرضه و تقاضا مي باشد و در بسياري از اين کشورها با انتقال سياست گذاري متمرکز دولتي به بخش خصوصي، در پي ارتقاء سرمايه‌گذاري و توسعه رشد اقتصادي خود برآمده‌اند ازجايگاه ويژه اي برخوردارند.
۲- رشد جمعيت: از ديگر عوامل مؤثر در تقاضاي انرژي رشد جمعيت مي‌باشد براساس پيش بيني ها جمعيت جهان که در سال ۲۰۰۱ قريب به ۶۱۶۵ ميليون نفر بوده با نرخ متوسط يک درصد در حال افزايش است و در سال ۲۰۵۰ حداقل به ۹۲۰۰ ميليون نفر خواهد رسيد.
۳- محيط زيست: يکي از مهمترين مؤلفه هايي که توليد انرژي از منابع سوخت فسيلي در آينده را با محدوديت جدي مواجه خواهد ساخت، افزايش انتشار آلاينده‌هاي زيست ‌محيطي بخصوص دي‌اکسيدکربن است که اصلي ترين عامل پديده ايجاد گازهاي گلخانه‌اي و صدمه رساندن به لايه اوزون در جو کره زمين مي باشد.
بر اساس اطلاعات موجود، ميزان انتشار دي اکسيد کربن از ۲۳ ميليارد و ۸۹۹ ميليون تن در سال ۲۰۰۱ به ۳۷ ميليارد و ۱۲۳ ميليون تن در سال ۲۰۰۴ افزايش يافته است.
لذا در راستاي اعمال الزامات توسعه پايدار، رويکردي به جز گرايش به جايگزيني منابع انرژي پاک و هماهنگ با محيط زيست پيش روي کشورها نخواهد ماند. در اين ميان بدون ترديد انرژي اتمي يکي از انرژي هاي پاک مي باشد که قادر است به ميزان بالا و مقرون به صرفه جايگزين منابع انرژي هاي فسيلي و آلاينده گردد. (سايت خبري آفتاب-۳۰/۱۱/۱۳۸۴)
برق هسته اي، گزينه اي اجتناب ناپذير:

بهره‌برداري از انرژي هسته‌اي در زمينه‌هاي مختلف انرژي، پزشکي، کشاورزي، صنعت و خدمات از نيمه دوم قرن بيستم بصورت چشمگيري افزايش داشته است. در زمينه توليد نيرو با توسعه و طراحي راکتورهاي مختلف، ساخت و بهره‌برداري از نيروگاههاي اتمي در اندازه و انواع گوناگون گسترش و توسعه يافته بطوريکه در حال حاضر بيش از ۱۷ درصد از توليد برق جهان توسط نيروگاه‌هاي هسته‌اي تأمين مي‌شود. آمار موجود حاکي است برخي از کشورها از جمله فرانسه نزديک به ۸۰ درصد، بلژيک تا ۵۵ درصد و سوئد تا ۵۰ درصد انرژي الکتريکي خود را از نيروگاه هسته‌اي تأمين مي‌کنند و اين روند در اغلب کشورها رو به پيشرفت و گسترش مي‌باشد.
استراتژي ميان مدت و بلند مدت انرژي جهان به ويژه در کشورهاي در حال توسعه شاهد تحولات فزاينده‌اي است و گزينه اي به جز اتخاذ استراتژي دسترسي به بهره برداري از منابع انرژيهاي جايگزين باقي نخواهد بود و در آن ميان برق هسته اي يکي از گزينه هاي داراي اولويت محسوب مي گردد. بر اساس سيستمهاي برنامه ريزي انرژي که در چارجوب استانداردهاي قابل قبول جهاني تدوين شده اند جايگاه برق هسته اي در آرايش نيروگاههاي کشورها در اولويت اول الي سوم قرار دارد. مطمئنأ اين اولويت بندي پس از اعمال عوامل تأثيرگذار زيست محيطي و احتساب هزينه هاي اجتماعي و زيست محيطي براي نيروگاههاي برق هسته اي غيرقابل مقايسه با ساير منابع انرژي هاي فسيلي خواهد بود. (پيشين)
چشم انداز توليد برق هسته اي : بر اساس برآوردهاي انجام شده ، ظرفيت توليد برق نيروگاههاي هسته اي در دنيا از ۳۵۸۲۲۰ مگاوات در سال ۲۰۰۲ به حدود ۳۸۵۳۵۴ مگاوات در سال ۲۰۲۵ افزايش خواهد يافت. اين ميزان افزايش از آن نظر قابل توجيه است که کشورهاي اروپاي غربي در خلال دوره مذکور ۳۲۹۹۳ مگاوات از نيروگاههاي هسته اي خود را از جريان توليد خارج خواهند نمود. لکن ميزان بهره برداري از برق هسته اي بطور قابل توجهي ارتقاء خواهد يافت.
کشورهاي در حال توسعه آسيايي ظرفيت توليد برق هسته اي خود را حدود ۲۸۷۱۵ مگاوات افزايش داده و از ۲۷۹۸۷ مگاوات در سال ۲۰۰۲ به ۶۶۷۱۲ مگاوات در سال ۲۰۲۵ ارتقاء خواهند داد. چين با ۱۵۴۶۵ مگاوات ، کره جنوبي با ۱۲۷۱۷ مگاوات و هند با ۶۴۶۳ مگاوات ظرفيت توليدي هسته اي جديد تا سال ۲۰۲۵ ، بيشترين ميزان نصب ظرفيت برق هسته اي را بخود اختصاص داده اند. (پيشين)

بررسي سوخت هسته اي و بازار اورانيوم :
امروزه بخش اعظم اورانيوم توليد شده براي تامين سوخت نيروگاههاي برق هسته اي بکار مي رود و تنها بخش اندکي از آن صرف امور تحقيقاتي و يا ساير امور مي شود که آماري از آن در دسترس نيست.
بطور کلي عرضه اورانيوم به بازارهاي مصرف از ذخاير طبيعي اورانيوم و بازفرآوري سوخت هسته اي بسيار اندک بوده و عمده منابع تامين کننده نيازهاي بازار اورانيوم از طريق اکتشاف و استخراج معادن اورانيوم صورت مي گيرد. در دنيا معادن اورانيوم متعددي در حال بهره برداري مي‌باشند با اين حال بيش از ۶۵ درصد توليد جهاني آن تنها از ۱۰ معدن مشخص استخراج مي‌شود. معادني که در کانادا و استراليا وجود دارند ميزان انبوهي از اين عنصر را با رگه هاي داراي عيار ۳۰ درصد در خود جاي داده اند اما عيار متوسط اکثر ذخاير کشورهاي ديگر اندکي بيش از۱/۰ درصد است. از اين رو بازار اورانيوم ، اکثراً توسط کشورهاي بزرگ و چند مليتي متعلق به دو کشور مذکور اداره مي شوند. طبق برآورد سال ۲۰۰۲ ميزان ذخاير جهاني اورانيوم به ۰۰۰/۱۰۷/۳ تن کيک زرد بالغ مي گردد که در بين کشورهاي عرضه کننده اورانيوم، استراليا با ۲۸ درصد از کل ذخاير اورانيوم با ۸۶۳ هزار تن مقام اول و قزاقستان با داشتن ۱۵ درصد از سهم کل ذخاير با ۴۷۲ هزار تن کيک زرد در مقام دوم و کانادا با ذخاير ۴۳۷ هزار تن کيک زرد مقام سوم را دارا هستند و سپس کشورهاي آفريقاي جنوبي ، ناميبيا ، برزيل ، روسيه ، آمريکا و ازبکستان قرار دارند. (پيشين)
تقاضاي اورانيوم: ظرفيت راکتورهاي هسته اي تدريجاً روبه افزايش است و از طرفي بدليل افزايش فاکتور ظرفيت، قدرت راندمان آنها نيز افزايش يافته است. تأثير دو عامل فوق سبب گرديده که تقاضاي سوخت نيز افزايش يابد. با توجه به ساختار ارزشي نيروگاه‌هاي هسته اي که سرمايه اوليه آنها بالا ولي هزينه سوخت پايين دارند، تقاضا براي اورانيوم نسبت به ديگر مواد معدني بيشتر است. تقاضاي اورانيوم عمدتأ بستگي به ظرفيت نصب شده و در حال کار راکتورها دارد. آمار موجود حاکي از آن است که در سال ۲۰۰۲ ميلادي ۴۴۰ راکتور هسته‌اي با قدرت توليدي کل ۳۶۰ گيگا وات برق در حال بهره برداري، نيازمند ۷۷ هزار تن کيک زرد بودند که ميزان معادل اورانيوم طبيعي آن ۶۶ هزار تن برآورد مي شود.
با توجه به مراتب فوق و نيز برآوردهاي صورت گرفته توسط اداره اطلاعات انرژي (EIA) درخصوص ظرفيت نيروگاههاي هسته اي جهان، تقاضاي جهاني اورانيوم با احتساب رشد حدود ۴ درصدي تا حد ۸۷۵۳۵ تن در سال ۲۰۱۵ افزايش خواهد يافت. متعاقباً مقدار تقاضاي جهاني اورانيوم با کاهش سطح توليد برق هسته اي در سال ۲۰۲۰ به ميزان ۷/۱ درصد به ۸۶۰۴۴ تن تنزل يافته و در نهايت به ۸۲۸۵۱ تن در سال ۲۰۲۵ بالغ خواهد شد. (پيشين)
عرضه اورانيوم: در سال ۲۰۰۲ ميزان اورانيوم توليد شده از معادن مختلف دنيا ۳۶۰۶۳ تن برآورد شده که کمتر از ميزان تقاضاي سالانه بوده است. قابل ذکر است که از کل ميزان اورانيوم توليد شده فوق‌الذکر در سال ۲۰۰۲ ، کانادا با ۱۱۶۰۴ تن بالاترين توليد و استراليا با ۶۸۸۸ تن اورانيوم مقام دوم را به خود اختصاص داده اند. (پيشين)
بازار جهاني اورانيوم: بازار کليه مواد معدني در طي سالهاي مختلف داراي نوسان مي‌باشد در ارتباط با بازار اورانيوم قيمت هاي بالاي اواخر دهه ۱۹۷۰ سبب شد که در اوايل دهه ۱۹۹۰ قيمت ها در سطح پايين و حتي کمتر از هزينه توليد اکثر معادن باشد.
قيمت اورانيوم طي سالهاي ۱۹۸۸ لغايت ۲۰۰۳ داراي دو پيک بارز در سال ۱۹۹۶ (افزايش قيمت) و اواخر سال ۲۰۰۰ (کاهش قيمت) بوده است. رشد شديد قيمت در سال ۱۹۸۸ مشابه سال ۱۹۹۶ قابل مشاهده است که در نتيجه ، قيمت هر پوند کيک زرد به حدود ۵/۱۶ دلار رسيد. قيمت بازار جهاني اورانيوم در نوامبر ۲۰۰۴ برابر ۷/۲۰ دلار بوده شده است. کمبود عرضه اورانيوم معمولاً از طريق ثانويه (تسليحاتي ) و يا ذخاير انبار شده تأمين مي شود اما از آنجاييکه اين ذخاير بطور محسوسي کاهش يافته اند ، بنابراين موجب افزايش نرخ روز اورانيوم تا مرز فوق الذکر شده است. از طرفي در سالهاي ۲۰۰۰ و ۲۰۰۱ ، قيمت روز به حدود ۸ دلار کاهش يافت ولي از سال ۲۰۰۱ قيمت اورانيوم به طور محسوس در حال رشد مي باشد. بايد در نظر داشت که طبق قيمتهاي جاري تنها ۲۵ درصد هزينه سوخت‌گيري راکتورها مربوط به قيمت عنصر اوليه اورانيوم بوده و ساير هزينه ها متعلق به مخارج غني سازي و ساخت سوخت است.
از طرفي يک کيلوگرم سوخت هسته اي با burn-up جديد حدود ۳۹۰۰ گيگاژول انرژي حرارتي و يا اينکه حدود ۱۰۸۴ مگاوات ساعت برق توليد مي نمايد. به عبارتي ميزان انرژي توليد شده از يک کيلوگرم سوخت غني شده معادل انرژي بدست آمده از ۱۳۳ تن ذغال سنگ و يا ۶۳۷ بشکه نفت خام مي باشد. (پيشين)
با اين وصف براي دستيابي به برق هسته اي لازم است که عمليات اکتشاف و استخراج معادن اورانيوم در جهان، گسترش و توسعه يافته و کشورها بويژه کشورهاي مستقل در حال توسعه در صدد تکميل چرخه سوخت هسته اي و غني سازي اورانيوم و حصول اطمينان جهت تامين سوخت برنامه هاي صلح آميز هسته اي خود باشند.
۱-۱۲-۲) سلاح هسته‌اي:
نخستين استفاده عملي از انرژي اتمي در ساختن بمب اتمي بعمل آمد. آشکار ترين مشخصه سلاحهاي هسته‌اي (بمب ها، موشکها و ساير جنگ افزارهايي که قدرت انفجاري آنها از انرژي هسته‌اي عمدتاً از شکافت هسته‌اي تامين مي شود)، توانايي تخريب آنهاست. (ازغندي، روشندل، ۱۳۷۴، ص ۱۰۳) قدرت تخريبي يک سلاح هسته‌اي ۵ مگاتني برابر با قدرت مجموع مواد منفجره‌‍اي است که در جنگ جهاني دوم بکار رفته است. (پيشين، ص ۱۰۴)

دسته بندی : 22

پاسخ دهید