غنی سازی اورانیوم
امروزه آنچه که تحت عنوان انرژی هسته ای در سطح جهان بطور گسترده از آن استفاده می شود از طریق فرآیند شکافت هسته ای اورانیوم تامین می گردد.
برای آنکه بتوان از اورانیوم طبیعی تخلیص شده به عنوان سوخت جهت تولید انرژی هسته ای استفاده نمود می بایست عمل غنی سازی اورانیوم انجام شود. اورانیوم دارای سه ایزوتوپ یا گونه اتمی اورانیوم-234اورانیوم-235 و اورانیوم-238می باشد که فراوانی نسبی اورانیوم-234 بسیار اندک بوده و چنانچه از آن صرف نظر شود در آن صورت فراوانی نسبی اورانیوم-235برابر 7/0درصد و اورانیوم-238، 3/99% خواهد بود. غنی سازی اورانیوم یعنی بالابردن درصد فراوانی نسبی اورانیوم-235 از 7/0درصد به بالای 3درصد که در راکتورهای اتمی از اورانیوم3 الی 4درصد غنی شده به عنوان سوخت هسته ای استفاده می شود. انرژی حاصل از شکافت هسته ای اورانیوم در راکتورهای قدرت سبب بخارشدن آب و به حرکت درآوردن توربین ها جهت تولید برق می شود.
مقایسه انرژی سوخت های هسته ای و سوخت های فسیلی
چنانچه یک کیلوگرم اورانیوم-235بطور کامل در فرآیند شکافت هسته ای شرکت کند معادل 1000مگاوات برق در روز انرژی آزاد می گردد که معادل انرژی حاصل از انفجار 20000تن TNT است. اگر بهره تبدیل گرمای آزادشده به الکتریسیته 30%باشد در آن صورت مقدار هریک از سوخت های فسیلی گاز، نفت و ذغال سنگ مورد نیاز جهت تولید روزانه 1000مگاوات برق در ساعت حدود 5میلیون مترمکعب گاز، 6000تن نفت و 8000تن ذغال سنگ خواهد بود که برای حمل نفت روزانه 300کامیون و ذغال سنگ 400کامیون 20تنی مورد احتیاج است. این اعداد در مقایسه با انرژی حاصل از سوخت های فسیلی بسیار عظیم می باشد به این ترتیب ملاحظه می گردد که استفاده از انرژی هسته ای از هر لحاظ چه از نظر اقتصادی و چه از نظر عدم آلایندگی محیطی کاملا به صرفه بوده و با سوخت های فسیلی به هیچ وجه قابل مقایسه نمی باشد و بر همین اساس است که امروزه توجه به انرژی هسته ای در راس برنامه تمام کشورها قرارگرفته و کشور ما نیز درصد استفاده از این انرژی عظیم هسته ای می باشد.
تعداد نیروگاه های هسته ای در جهان
امروزه 430نیروگاه اتمی جهت تولید برق در جهان کار می کند که 100نیروگاه جدید نیز در دست اقدام است. از این تعداد 105نیروگاه در ایالات متحده آمریکا، 60نیروگاه در فرانسه، 54نیروگاه در ژاپن، 30نیروگاه در روسیه، 20نیروگاه در آلمان و در بلغارستان تنها با 7میلیون جمعیت 7نیروگاه 1000مگاواتی در حال فعالیت می باشد. در حال حاضر حدود 42درصد برق اروپا و 32درصد برق آمریکا و در مجموع 16درصد برق جهان از طریق هسته ای تامین می گردد.
برنامه انرژی هسته ای ایران در گذشته و حال در سال 1353 که مصرف برق کشور حدود 3500مگاوات و جمعیت کشور حدود 30میلیون و درآمد نفت حدود 22میلیارد دلار بود جهت یک برنامه توسعه 20ساله 20000مگاوات برق پیش بینی کرده بودند که مورد حمایت کامل آمریکا بود. اکنون که مصرف برق کشور حدود 30000مگاوات و جمعیت کشور بیش از دو برابر و درآمد نفت تنها حدود 24میلیارددلار و برنامه توسعه انرژی هسته ای کشور در یک دوره 20ساله 7000مگاوات 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 سلاحهای هسته ای و تبلیغات گسترده جهانی در این زمینه صرفا جهت جلوگیری از توسعه علمی و پیشرفت کشور و عقب نگهداشتن ایران اسلامی از دانش روز می باشد.
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 تامین انرژی جهان را خواهد زد ، فرسنگها از دانش های نوین و تامین انرژی در عرصه جهانی فاصله خواهد گرفت و از آنجا که در سالهای اخیر مصرف سوخت در کشور ما به بیش از سه برابر افزایش یافته است پیش بینی گردیده است که در ظرف 40-30سال آینده اگر واردکننده نفت نباشیم صادرکننده 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 تامین نماید و هر کشوری که نتواند انرژی مورد نیاز خود را تامین کند کشوری شکست خورده خواهد بود که 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.
کاربرد های انرژی هسته ا ی
2- کاربرد انرژی هسته‌ای در پزشکی هسته‌ای و امور بهداشتی
1- کاربرد انرژی هسته‌ای در تولید برق
از اهداف اعلام شدة ایران همواره تولید برق هسته‌ای محوریت داشته است و در طول چهار دهة گذشته با توجه به روند روبه رشد توسعة اجتماعی و اقتصادی در ایران استراتژی بهره‌برداری از منابع فُسیلی از دو عامل محدود کننده متأثر شده است. از یک طرف ارتقای سطح زندگی و برنامه‌های بهبود شاخص‌های اقتصادی نیازمند تأمین روند تقاضای صعودی انرژی در کلیة بخش‌های خانگی و صنعتی داخلی می‌باشد و از طرفی اقتصاد ملی وابسته به درآمدهای نفتی است که رهایی از این دو عامل متضاد، مستلزم ایجاد یک استراتژی دراز مدت و تجدید نظر در روند استفادة بی‌رویه از منابع فُسیلی مدنظر بوده است؛ زیرا این منابع محدود بوده و متعلق به نسلهای آتی کشور نیز می‌باشند و از طرفی استفاده از آنها در صنایع تبدیلی نظیر پتروشیمی در قیاس با انرژی هسته‌ای ارزش کمتری برای کشور در پی دارند در حالی که هزینة آن بالا است و مصرف این منابع در داخل کشور به عنوان سوخت به شدت ارز حاصل از صادرات نفت و گاز طبیعی را تحت‌الشعاع خود قرارداده است.
در صورت ادامة این روند تا چند دهة دیگر ایران به عنوان یکی از واردکنندگان نفت خام و برخی از فرآورده‌های مرتبط با آن خواهد شد. از طرفی دولت یارانه‌های پنهان زیادی بابت مصرف سوخت در داخل کشور می‌پردازد که هزینه‌های تولید و توزیع این فرآورده‌های سوختی نیز تأمین نمی‌گردد. بنابراین متکی بودن سیستم عرضة انرژی کشور به سوختهای فسیلی را غیرمنطقی ساخته و استفادة کشور از تکنولوژی‌های جدید ازجمله تکنولوژی هسته‌ای را در مقام مقایسه با سوختهای فسیلی، رقابتی می‌سازد.
به منظور تعیین سهم بهینة انواع نیروگاه‌ها برای تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز کشور طی 20 سال آینده، نتایج استفاده از مدل برنامه‌ریزی «KASP» که معروف‌ترین و کاربردی‌ترین مدل بهینه‌سازی سیستم عرضة انرژی الکتریکی است نشان می‌دهد که تا سال 1410 شمسی در سناریوی رشد متوسط حدود 7000 مگاوات و در سناریوی رشد بالای کلیة شاخصه‌های اقتصادی کشور سهم برق هسته‌ای معادل 000/10 مگاوات خواهد بود. از این رو جمهوری اسلامی ایران سناریوی رشد متوسط مؤلفه‌های اقتصادی کشور و ساخت 6000 مگاوات برق هسته‌ای علاوه بر نیروگاه در دست ساخت بوشهر (1000 مگاوات) را به عنوان برنامة اصلی توسعة نیروگاههای هسته‌ای کشور تعیین نموده است در صورتی که تا بیست سال آینده تولید 7000 مگاواتی محقق شود به میزان 190 میلیون بشکه نفت خام در مصارف نیروگاهی کشور صرفه‌جویی شده است که ارزش اقتصادی آن بیش از پنج میلیارد دلار در سال برآورد می‌شود.
علاوه برصرفه اقتصادی دلایل زیر استفاده از انرژی هسته‌ای را ضروری می‌نماید:
الف ـ منابع فسیلی محدود بوده و متعلق به نسلهای آتی می‌باشد
ب ـ استفاده از نفت خام در صنایع تبدیلی پتروشیمی ارزش بیشتری دارد
ج ـ تولید برق از طریق نیروگاه اتمی آلودگی نیروگاههای کنونی را ندارد.
ایران و نیاز به برق هسته ای
رشد اقتصاد جهانی?مهمترین محرک برای رشد تقاضای انرژی در جهان بوده است و از آنجا که کشورها برای رشد اقتصادی خود نیازمند انرژی هستند?همواره مقادیر بیشتری از آن را مطالبه می کند. در این میان اگر چه نفت در سال های گذشته به عنوان یکی از مهمترین منابع انرژی در جهان مطرح بوده است?اما محدودیت در منابع و فنا پذیری آن طی سال های آینده?دولت ها را به سوی استفاده از انرژی های نو رهنمون کرده است.
انرژی هسته ای در شمار یکی از این انرژیهای نو محسوب می شود و ایران بنابردلایل بسیار?وارد کارزار تأمین انرژی شده است تا سهم مناسبی از منافع حاصل از انواع فعالیت های هسته ای را به دست آورد?اما در این فرآیند پر فراز و نشیب?بر اثر جوسازی ایالات متحده در سطح جهان بر ضد ایران و طولانی شدن روند آن دستیابی کشورمان به فناوری هسته ای دغدغه امنیتی را برای کشورهای دیگر فراهم کرده است.به طوری که فضای حاکم بر این فرایندکاملاً سیاسی شده و از برخی نیازهای اساسی به آن غفلت شده است.صاحب نظران اقتصادی بر این باورند که این چنین محدودیت هایی نباید باعث شود تا ایران از دستیابی به فناوری های جدید دنیای امروز غافل بماند.مصرف برق کشور در دو سال گذشته به طور متوسط بیش از 7%در سال رشد کرده است. با توجه به برنامه های توسعه کشور?کلیه پیش بینی ها حکایت از آن دارد که این روند فزاینده همچنان ادامه خواهد داشت.از سوی دیگر?به دلیل وضعیت اقلیمی کشور و محدودیت های ظرفیت های برق-آبی?با وجود توسعه گسترده این منابع?سهم تولید برق از سدها و منابع آبی کشور ظرف 40 سال گذشته از بیش از 25%به کمتر از 4% کاهش یافته و تولید برق کشور بیش از پیش به نیروگاه های بخاری و گازی و یا سیکل ترکیبی وابسته شده است. این مساًله نیز بسیار با اهمیت است که به دلیل محدودیت منابع غنی ذغال سنگ در کشورمان?ذغال سنگ نیز سهمی در تولید برق ندارند و در آینده نیز نمی تواند سهم قابل توجهی در این زمینه داشته باشد?از این رو تولید انرژی برق در نیروگاه های کشوردر قیاس با متوسط جهانی نیز بیش از حد به سوختهای هیدرو کربوری وابسته است.همچنین باید توجه داشت فرایند تبدیل انرژی اولیه هیدروکربوری به برق? راندمان نسبتاً پایین و اثار منفی زیست محیطی دارد?بنابراین برای تأمین نیاز آینده کشور به نیروی برق?روی آوردن به تولید برق هسته ای اجتناب ناپذیربه نظر می رسد و به همین دلیل حتی در دوران رژیم گذشته?تولید برق هسته ای در برنامه های بلند مدت تأمین برق?انرژی مورد نیاز کشور لحاظ شده است و متوقف کردن برنامه های یاد شده به معنای آسیب به فرایند رشد و توسعه اقتصادی کشور خواهد بود.
