جستجو در تالارهای گفتگو

اقتصاد انرژي هسته اي محمد حسين راجي اسدآبادي: براساس اظهارات آژانس بین‌المللی انرژی، تقاضا برای انرژی در جهان رو به افزایش است و این تقاضا در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه با سرعت بیشتری رو به رشد است. در دنیا تقریباً 30درصد انرژی جهت تولید برق مصرف می‌شود. بقیه 70درصد آن در بخش حمل و نقل، تولید آب گرم و بخار و یا کلاً تولید انرژی حرارتی مصرف می‌شود. این مسئله بیانگر این واقعیت است که کاربردهای غیرالکتریکی انرژی بخصوص در زمینه انرژی حرارتی، بخش قابل ملاحظه‌ای را به خود اختصاص می‌دهد. در نتیجه نیاز به منابع انرژی که از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی مزیت داشته باشد، روز به روز بیشتر احساس می‌شود. گرچه هم اکنون در اکثر کشورها از سوخت‌های فسیلی (نفت، گاز، زغال‌سنگ) به عنوان مهمترین منبع تولید انرژی استفاده می‌شود، ولی آثار زیست‌محیطی آن، عدم قابلیت اطمینان در کافی بودن منابع سوخت‌های فسیلی برای تهیه انرژی در آینده، همچنین لزوم حفظ منابع نفت و گاز برای نسل‌های آینده، مسائلی است که جهان درگیر آن بوده و خواهد بود. انرژی هسته‌ای دارای این پتانسیل و قابلیت است که تمام مسائل فوق را حل نماید. این انرژی پاک باعث آلودگی محیط‌زیست نشده و از قابلیت اطمینان بالایی به عنوان یک منبع انرژی مطمئن برای آینده برخوردار است. فناوری پیشرفته امروزی این امکان را به بشر داده است تا بتواند از انرژی هسته‌ای به عنوان یک منبع بیکران و در شرایطی کاملاً ایمن، جهت تولید انرژی الکتریکی و غیرالکتریکی بهره جوید. گرچه شناخت این منبع عظیم انرژی بی نظیر با انفجارات هسته‌ای جنگ جهانی دوم روبه‌رو شد، ولی باید اذعان نمود که تصمیمات کشورهای مختلف برای استفاده از آن جهت تولید انرژی و از طرفی استفاده پزشکی، صنعتی و کشاورزی از تولیدات آن به نحوی است که دیگر هیچ جامعه‌ای از آن بی نیاز نیست. فناوری هسته‌ای، پزشکی، کشاورزی و صنعت امروزه از انرژی و فناوری هسته‌ای در بسیاری از زمینه‌ها استفاده می‌شود.امروزه از رادیوایزوتوپ‌ها و رادیوداروها جهت تشخیص و درمان طیف وسیعی از بیماری‌ها استفاده می‌شود. روش تشخیصی ام.ار.ای یک روش تشخیصی دقیق در علم پزشکی است که از فناوری هسته‌ای بهره می‌برد. استفاده از پرتوهای مواد رادیواکتیو جهت درمان سرطان‌ها، همچنین استرلیزاسیون تجهیزات پزشکی(بخصوص تجهیزاتی که نسبت به درجه حرارت حساسند و نمی‌توان از گرما برای استرلیزه کردن آنها استفاده کرد) از کاربردهای دیگر فناوری هسته‌ای در پزشکی است. استفاده از رادیوایزوتوپ‌ها جهت مطالعه گیاهان، تولید گیاهانی که نسبت به آفت‌ها مقاومند، کنترل جمعیت حشرات و کمک به امکان نگهداری بیشتر مواد غذایی فاسدشدنی از جمله کاربرد فناوری هسته‌ای در کشاورزی است. رادیوگرافی در صنایع مختلف هواپیماسازی، صنایع نفت و گاز(جهت بررسی کیفیت جوش به کار رفته در قطعات) اندازه گیری ویسکوزیته، دانسیته و ضخامت در مواردی که مواد شیمیایی خطرناک و یا درجه حرارت‌های بالا وجود دارد، تولید لایه‌های بسیار نازک پلاستیکی، محاسبه راندمان و جریان مواد در کوره‌های بزرگ و آشکارسازی نشت مواد در مولدهای بخار و برج‌های خنک‌کننده از جمله کاربرد‌های فناوری هسته‌ای در صنعت است. تعیین منابع آلودگی آبهای زیرزمینی و اقیانوس‌ها، تعیین عمر آثار باستانی (تا 400 بیلیون سال) کشف معادن اورانیوم، مس، روی، نیکل و آهن به روش آشکارسازی پرتوها از کاربردهای فناوری هسته‌ای در زمین‌شناسی است. قابلیت‌های نیروگاه‌های هسته‌ای و تولید انرژی در تمام نیروگاه‌های هسته‌ای فرایند اولیه در قلب راکتور هسته‌ای عبارت است از تبدیل انرژی ناشی از شکافت اتم‌ها به انرژی حرارتی. در مرحله بعدی از این انرژی حرارتی می‌توان برای تولید برق و یا مستقیماً به صورت انرژی حرارتی استفاده کرد. بنابراین اصولاً تمام راکتورهای هسته‌ای می‌توانند برای تولید انرژی اعم از الکتریکی و غیرالکتریکی مورد استفاده قرار بگیرند. انرژی مورد نیاز صنایع شامل رنج وسیعی از درجه حرارت، از درجه حرارت کم برای تولید آب گرم مناطق مسکونی همچنین تهیه آب آشامیدنی از آب دریا، تا درجه حرارت 1000 درجه سانتی‌گراد برای فرایند‌های مختلف صنعتی نظیر ازدیاد برداشت از چاه‌های نفت، پالایشگاه‌ها، صنایع شیمیایی، تبدیل زغال‌سنگ به سوخت مایع، تولید هیدروژن و... است. همانطوری که اشاره گردید، تمام راکتورهای هسته‌ای می‌توانند برای تولید انرژی مورد نیاز صنایع مورد استفاده قرار بگیرند. در این مورد دو اصل کلی در نظر گرفته می‌شود: اصل اول درجه حرارت تولیدی و اصل دوم فشار بخار تولیدی است. در ارتباط با درجه حرارت انرژی تولیدی، راکتورهای هسته‌ای آبی (LWR) توانایی تامین انرژی حرارتی تا 300 درجه سانتی‌گراد را دارا هستند. این راکتورها شامل راکتورهای آبی تحت فشار(PWR) راکتورهای آبی جوشان (BWR) و راکتورهای آب سنگین (HWR) هستند. راکتورهای هسته‌ای با کند‌کننده گرافیتی تا 400درجه سانتی‌گراد می‌تواند حرارت تولید کنند. درحالی که راکتورهای سریع زاینده (FBR) تا 540 درجه سانتی‌گراد می‌توانند گرما تولید کنند. راکتورهای هسته‌ای با خنک‌کننده گازی می‌توانند درجه حرارت بالاتری تولید کنند به طوری که راکتورهای هسته‌ای گازی پیشرفته (AGR) تا650 درجه سانتی‌گراد و راکتورهای هسته‌ای گازی با درجه حرارت بالا (HTGR) تا 950 درجه سانتی‌گراد می‌توانند حرارت تولید کنند. مسئله دیگری که بخصوص در ازدیاد برداشت از چاه‌های نفت اهمیت دارد، فشار بخار تغذیه شده می‌باشد. در این‌گونه کاربردها، راکتورهای سریع زاینده، راکتورهای گازی پیشرفته و راکتورهای گازی با درجه حرارت بالا مزیت نسبی دارند. بنابراین نیروگاه‌های هسته‌ای دارای این پتانسیل می‌باشند که نه‌تنها از آنها برای تولید برق استفاده شود، بلکه قابلیت تولید انرژی حرارتی در رنج وسیعی از درجه حرارت را برای صنایع مختلف دارا هستند.