دانش رسان |
مرکز علم و دانش کشور مقاله در مورد کاربردهای انرژی صلح‌آمیز هسته‌ای در علوم باغبانی
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
مقاله در مورد کاربردهای انرژی صلح‌آمیز هسته‌ای در علوم باغبانی دارای ۲۴ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله در مورد کاربردهای انرژی صلح‌آمیز هسته‌ای در علوم باغبانی کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد کاربردهای انرژی صلح‌آمیز هسته‌ای در علوم باغبانی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله در مورد کاربردهای انرژی صلح‌آمیز هسته‌ای در علوم باغبانی :
کاربردهای انرژی صلح‌آمیز هسته‌ای در علوم باغبانی
چکیده
انرژی هسته ای از عمده ترین مباحث علوم و تکنولوژی هسته ای است و هم اکنون نقش عمده ای را در تأمین انرژی کشورهای مختلف خصوصا کشورهای پیشرفته دارد. اهمیت انرژی و منابع مختلف تهیه آن، در حال حاضر جزء رویکردهای اصلی دولتها قرار دارد. به عبارت بهتر، از مسائل مهم هر کشور در جهت توسعه اقتصادی و اجتماعی بررسی ، اصلاح و استفاده بهینه از منابع موجود انرژی در آن کشور است. امروزه بحرانهای سیاسی و اقتصادی و مسائلی نظیر محدودیت ذخایر فسیلی، نگرانیهای زیست محیطی، ازدیاد جمعیت، رشد اقتصادی ، همگی مباحث جهان شمولی هستند
که با گستردگی تمام فکر اندیشمندان را در یافتن راهکارهای مناسب در حل معظلات انرژی در
جهان به خود مشغول داشته اند .در حال حاضر اغلب ممالک جهان به نقش و اهمیت منابع مختلف انرژی در تأمین نیازهای حال و آینده پی برده و سرمایه گذاریها و تحقیقات وسیعی را در جهت سیاستگذاری، استراتژی و برنامه های زیربنایی و اصولی انجام می دهند. هم اکنون تدوین استراتژی که مرکب از بررسی تمامی پارامترهای تأثیر گذار در انرژی و تعیین راهکارهای مناسب جهت تمیزتر و کارا ترنمودن انرژی و الگوی بهینه مصرف آن می باشد، در رأس برنامه های زیربنایی
اکثر کشورهای جهان قرار دارد. در میان حاملهای مختلف انرژی،انرژی هسته ای جایگاه ویژه ای دارد. هم اکنون بیش از ۴۳۰ نیروگاه هسته ای در جهان فعال می باشند و انرژی برخی کشورها مانند فرانسه عمدتا از برق هسته ای تأمین می شود. جمهوری اسلامی ایران بیش از سه دهه است که تحقیقات متنوعی را در زمینه های مختلف علوم و تکنولوژی هسته ای انجام داده و براساس استراتژی خود، مصمم به ایجاد نیروگاههای هسته ای به ظرفیت کل ۶۰۰۰ مگاوات تا سال ۱۴۰۰ هجری شمسی می باشد. در این زمینه، جمهوری اسلامی ایران در نشست گذشته آژانس بین المللی انرژی اتمی، تمایل خود را نسبت به همکاری تمامی کشورهای جهان جهت ایجاد این نیروگاهها و تهیه سوخت مربوطه رسما اعلام نموده است.
مقدمه
چرا جهان فردا به انرژی هسته‌ای نیاز دارد؟ روند بشریت بشریت برای چندین هزار سال با کمترین اثرگذاری بر روی کره زمین زندگی کرد. حتی پنج قرن پیش در زمان وقوع رنسانس در اروپا، خاندان مینگ در چین و اولین حکمران مغول در هند، جهان هنوز جمعیت کمی داشت. از آن زمان، جمعیت جهان که بر اثر انقلاب‌های پیش آمده در زمینه کشاورزی، صنعت و دارو، رشد شتابزده‌ای پیدا کرده و در حدود ۱۵ برابر شده است. از شش میلیارد جمعیت امروز جهان، چندین میلیون آن در سطوح بسیار بالائی از استانداردها زندگی کرده و از زندگی خود لذت می‌برند. اما یک سوم از ان
جمعیت‌های زیادی نیز در فقر ملالت‌باری زندگی می‌کنند. بیش از یک میلیارد نفر آب پاکیزه در اختیار ندارند و دو میلیارد و ۴۰۰ میلیون نفر از سیستم مناسب تخلیه فاضلاب محرومند. همه روزه ۴۰ هزار نفر – یعنی هر دقیقه ۲۵ نفر – بر اثر بیماریها می‌میرند که به سادگی با پیشرفت اولیه اقتصادی می‌توان از آن پیشگیری کرد. طی ۵۰ سال آینده زمانی که جمعیت جهان به ۹ میلیارد نفر برسد، نیازهای برآورده نشده امروزه بشری به شدت چند برابر خواهد شد. برای کاهش مصیبتهای بشر نه تنها توسعه اقتصادی ضروری است بلکه ایجاد شرایط لازم نیز برای تثبیت جمعیت جهان لازم است. امروزه تلاش روبه‌رشد برای رفع این نیازها در اکثر کشورهای در حال توسعه جهان، تقاضای بسیار زیادی برای استفاده از انرژی ایجاد کرده است.
تا سال ۲۰۵۰ مصرف جهانی انرژی دو برابر خواهد شد. بیوسفر(موجودات کره زمین) در خطر در روی کره زمین تاثیر گرم شدن «گازهای گلخانه‌ای» یک پدیده غیرقابل بحث است که بدون آن جهان از یخ پوشیده خواهد شد. برای مدت هزاران سال، عدم تغییر تراکم گازهای گلخانه‌ای محیط زیست معقولی را ایجاد کرد که تمدن توانست در آن رشد یابد. در قرن بیست و یکم، فعالیت انسان موجب می‌گردد این گازهای گرماگیر دو برابر شوند. این تغییر در عصر زمین‌شناسی ناگهانی و کم‌سابقه است. امروزه بیشتر انرژی که برای تولید برق، کار کارخانه‌ها، راه‌اندازی وسایل نقلیه و گرم کردن
منازل مصرف میشود، از سوزاندن سوختهای فسیلی تأمین میشود. منابع فسیلی، از جمله زغال، نفت و گاز طبیعی، آنچنان به سرعت مصرف می‌شوند که طی قرن آینده تا اندازه گسترده‌ای از بین می‌روند. ضایعات تمام سوختهای فسیلی به طور مستقیم در هوا پراکنده میشود.
بخش اعظم این ضایعات به شکل گازهای گلخانه‌های مانند دی‌اکسید کربن است. در هر سال ضایعات ناشی از سوختهای فسیلی ۲۵ میلیارد تن دی‌اکسید کربن به جو زمین اضافه می‌کن
د. این مقدار برابر است با ۷۰ میلیون تن در هر روز و یا ۸۰۰ تن در هر ثانیه. کارشناسان جهان به منظور تجزیه و تحلیل تأثیرات ناشی از تشکیل سریع گازهای گرماگیر، از طریق هیأت‌های بین دول سازمان ملل در امر تغییر آب و هوا با یکدیگر همکاری می‌کنند. مطالعه تغییرات آب و هوا، پیچیده و تابع تئوریهای رقابتی است. اما دانشمندان در این زمینه توافق دارند که افزایش گازهای گلخانه‌ای باعث جذب بیشتر گرمای خورشیدی توسط کره زمین میشود.
به عقیده بیشتر دانشمندان علم هواشناسی، گازهای گلخانه‌ای تولید شده بوسیله انسان موجب شده است که گرمترین ۱۰ سال طول تاریخ در ۱۵ سال اخیر رخ دهد. کارشناسان علم هواشناسی به اتفاق آرا هشدار می دهند که تشکیل گازهای گلخانه‌ای ممکن است در قرن آینده فاجعه‌آمیز باشند. افزایش سطح آب دریاها، دمای شدید هوا، بروز طوفان‌های سهمگین،
خشکسالی ویرانگر و شیوع بیماری، تولید مواد غذایی، قابلیت اسکان بشر را در بسیاری از مناطق از بین می‌برد. این کارشناسان هشدار می‌دهند که تغییر شدید آب و هوا احتمالا می‌تواند موجب بی‌ثباتی سرتاسر کره زمین شود. همه کشورها در تغییر آب و هوا سهیم هستند. چه از نظر علت تغییر آب و هوا و چه از نظر تأثیر آن. در کشورهای آمریکای شمالی هر شخص در هر روز ۵۴ کیلوگرم یا ۱۲۰ پوند دی‌اکسید کربن در جو زمین پخش میکند. در اروپا و ژاپن سرانه انتشار این گاز در هر روز بیش از ۲۳ کیلوگرم یا ۵۰ پوند است. در کشور چین با ۳/۱ میلیارد نفر جمعیت که بشدت در حال
توسعه است، سطح نشر این گازها ۶ کیلوگرم یا ۱۳ پوند بر هر نفر در روز است. اگر تاریخ را یک رودخانه تصور کنیم، بشریت به بخش‌های خروشان و تندآب آن رسیده است. در ۵۰ سال آینده جمعیت جهان، بیشتر از مجموع انرژیی که در کل تاریخ تاکنون مصرف شده است را مصرف خواهد کرد.
بشریت با آینده‌ای از تغییرات شدید چه از نظر روش تولید انرژی و چه از نظر سلامت سیاره ما روبه‌رو میشود. بشریت نمی‌تواند به عقب برگردد. جمعیت در حال رشد جهان به مقادیر معتنابهی از انرژی نیاز دارد تا: – آب آشامیدنی تهیه کند. – انرژی کارخانه‌ها، منازل و حمل و نقل را تأمین نماید. – از زیرساخت‌های لازم برای تأمین تغذیه، آموزش و بهداشت حمایت کند. برآورده کردن این نیازها مستلزم تأمین انرژی از تمام منابع آن است. اما «ترکیب» انرژی جهان باید به دور از استفاده عنان گسیخته از سوختهای فسیلی، به سرعت توسعه یابد. کاهش مصرف سوختهای فسیلی، محیط زیست و منابع غیرقابل جایگزین را برای نسل‌های آینده حفظ میکند. پیشگیری از تغییر فاجعه‌آمیز آب و هوا تثبیت تراکم گازهای گلخانه‌ای جوی مستلزم آن است که انتشار جهانی این گازها تا ۵۰ درصد کاهش یابد. این چالش با توجه به نیاز کشورهای فقیرتر به افزایش معیارهای زندگی عظیم‌تر خواهد شد. حتی اگر کشورهای در حال توسعه از بحث ذخیره‌سازی انرژی و فناوری‌های انرژی پاکیزه استقبال کنند، جمعیت زیاد این کشورها به زودی بیش از جهان صنعتی حاضر، گازهای گلخانه‌ای در فضا منتشر می‌کنند.
در حال حاضر کشورهای صنعتی باید برای «مواجه شده» با چنین انتشارات (جوی) فزاینده، و در عین حال کاستن از مجموع این انتشارات در سطح جهان، میزان آن را (در کشور خود) تا ۷۵ درصد کاهش دهند. جهان برای کاهش این انتشارات و در عین حال توسعه ذخایر انرژی به طور مبرم
نیازمند معرفی گسترده فناوری‌هایی در زمینه انرژی است که میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای آن کم باشد. به احتمال زیاد، شهرهای بسیار بزرگ در آینده می‌توانند با انتشار مستقیم کمتر گازهای گلخانه‌ای فعالیت کنند، یعنی با استفاده از نیروی برق، باتری‌های برقی قابل شارژ و واحدهای سوختی که در آنها هیدروژن تولید شده از برق به کار رفته است، این مهم برآورده خواهدشد. اما الکتریسیته تنها راه برای توزیع انرژی است.
مسأله مهم در اینجا، تولید منابع بسیار گسترده الکتریسیته بصورت پاکیزه می‌باشد. نیروی هسته‌ای و توسعه پایدار نیروی هسته‌ای از آن نظر یک فناوری «توسعه پایدار» است که: – سوخت آن تا قرن‌ها در دسترس خواهد بود. – سابقه بی‌خطر بودن آن برتر از سایر منابع عمده انرژی است. – مصرف آن هیچ آلودگی واقعی ایجاد نمی‌کند. – استفاده از آن، منابع باارزش سوختهای فسیلی را برای نسل‌های دیگر حفظ میکند. – هزینه‌های مربوط به آن قابل رقابت و همچنان در حال کاهش است. – پسمانهای آن را می‌توان برای مدت زیادی بدون خطر کنترل کرد. هند و چین که به تنهایی ۴۰ درصد از مردم جهان را در خود جای داده‌اند، از نظر اقتصادی به سرعت در حال پیشرفت هستند. هر کدام از کشورهای فوق مقادیر معتنابهی زغال‌سنگ و یک صنعت نیروی هسته‌ای کوچک ولی از نظر فناوری، پیچیده دارد که رشد خود را آغاز کرده است.
در برنامه کاری جهان هیچ مسأله‌ای بالاتر از این وجود ندارد که چطور کشورهای در حال توسعه
فعلی و سایر کشورهای در حال توسعه خواهند توانست نیازهای خود را در زمینه تأمین انرژی که به سرعت در حال تشدید است، تأمین کنند. امروزه نیروی هسته‌ای یک فناوری دایماً در حال پیشرفت است که تجربه عملیاتی سالانه بیش از ده هزار راکتور را در یک صنعت جهانی بالغ و روبه‌رشد به کار می‌گیرد. این منبع فوق‌العاده گرانبها، مطمئن، بی‌خطر و پایدار در دسترس است تا با استفاده بسیار گسترده از آن یک بحران بی‌سابقه انسانی و زیست محیطی حل بشود. این که آیا بشریت
می‌تواند بر این بحران فایق آید، مسأله‌ای است که به رهبری و هدایت سیاسی و در نهایت به تفاهم همگانی و راه‌حل عمومی بستگی دارد.
تولید محصولات کشاورزی، منطبق با فرآیند گرمایش زمین حیاتی است
مراکز تحقیقاتی شبکه جهانی کشاورزی هشدار دادند در صورتی که زنجیره محصولات کشاورزی جدید با قابلیت آینده گرمتر زمین ارائه نشود، باید در انتظار قحطی و خشکسالی باشیم. با توجه به شرایط محیطی فعلی، حجم محصولات کشاورزی جهان در آینده کاهش خواهد یافت، این در حالی است که پیش‌بینی‌های زمین که با استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی کننده ارائه شده نشان می‌دهند که نیمی از اراضی زیر کشت گندم آسیا، نابود خواهد شد. این گروه بین‌المللی، به دنبال اعلام طرح‌هایی برای تسریع ارائه زنجیره‌های نوینی از محصولات پایدار در برابر گرمایش زمین هستند. همچنین به دنبال ارائه گزارشی در خصوص اندازه‌گیری میزان گرمای ناشی از مزارع کشاورزی نیز هستنمد.
مهمترین تاثیر تغییرات جوی زمین در حوزه کشاورزی به حجم بارش‌های جهانی مربوطه در این میان پیش‌بینی شده است که در آینده برخی مناطق دارای حجم بیشتر بارش و برخی مناطق نیز حجم نسبتاً کمتری بارش داشته باشند.
مختصری در مورد دانش هسته‌ای
دانش تبدیل اورانیوم طبیعی که در طبیعت وجود دارد، از طریق شکافت اتم‌ها و اورانیوم غنی شده که دارای انرژی بسیار زیاد است، فن‌آوری هسته‌ای نام دارد. فرآیند سوخت هسته‌ای از اورانیوم، بسیار پیچیده و ظریفی است و دانش انجام این کار از دانش‌های پیشرفته بشری است. تبدیل اورانیوم به اورانیوم غنی شده، راه‌های مختلفی دارد که دو نوع رایج آن از طریق دستگاه‌های سانتریفوژ و استفاده از لیزر می‌باشد.
کشورهای قدرتمند جهان، دانش هسته‌ای را انحصار خود کرده‌اند و به راحتی اجازه دسترس
ی دیگران را به این دانش نمی‌دهند. در مقطع کنونی حدود ۱۰ کشور، این دانش را در اختیار دارند. انرژی هسته‌ای دارای کاربردهای فراوان است. در تقسیم‌بندی کلی می‌توان کاربرد انرژی هسته‌ای را در دو بخش نظامی و غیرنظامی یا صلح‌جویانه قرار داد.
برتری انرژی هسته‌ای بر سایر انرژی‌ها
علاوه بر مصرف اقتصادی، دلایل زیر استفاده از انرژی هسته‌ای را ضروری می‌نماید:
• منابع فسیلی محدود بوده و متعلق به نسل‌های آتی می‌باشد.
• استفاده از نفت خام در صنایع پتروشیمی ارزش بیشتری دارد.
• تولید برق از طریق نیروگاههای اتمی، آلودگی نیروگاههای کنونی را ندارد. تولید ۷۰۰۰ مگاوات برق با مصرف ۱۹۰ میلیون بشکه نفت خام، هزار تن دی اکسید کربن، ۱۵۰ تن ذرات معلق در هوا، ۱۳۰ تن گوگرد و ۵۰ تن نیتروژن را در محیط زیست پراکنده میکند، در حالی که نیروگاه اتمی چنین آلودگی ندارد.
آینده برای انرژی اتمی و انرژی اتمی برای ایرانی سبز
سالانه سی و سه میلیون تن از محصولات مختلف کشاورزی توسط دیاستازها، میکروب‌ها و حشرات و یا در نتیجه به عمل آوردن ناقص از بین می‌رود و با توجه به اینکه منابع تولید غذا در جهان محدود بوده و جمعیت بشر رو به فزونی می‌باشد، استفاده بهینه از ذخایر موجود حذف عوامل محدود کننده در طی پروسه‌های تولید مواد غذایی ضروری است و به امید اینکه تا سال ۱۴۰۰، مقدار مواد غذایی برای تغذیه ۲۰۰ میلیون نفر را آماده کنیم.
با این حال از زمانی که شناخت پژوهشگران نسبت به ساختمان عناصیر رادیواکتیو چگونگی تابش از اینگونه عناصر تکمیل گردید، فکر استفاده از مواد رادیواکتیو در راستای حل معضلات و پاسخگویی به شبهات موجود در سایر علوم، ذهن محققان را به خود مشغول ساخت و در سال ۱۹۶۴، قرارداد همکاری بین آژانس بین‌المللی اتمی و سازمان خواروبار و کشاورزی جهانی به امضاء رسید تا از راهبردهای جدید فناوری هسته‌ای در کنار سایر روش‌های معمول، جهت ارتقاء دانش کشاورزی استفاده گردد و در سال ۱۳۶۸ متعاقب احداث مرکز تحقیقات کشاورزی و پزشکی هسته‌ای،
فعالیت‌های کشاورزی هسته‌ای رسماً آغاز گردید که متاسفانه هنوز فناوری هسته‌ای در ایران جایگاه واقعی خود را در علوم کشاورزی و دیگر علوم نیافته و کاربردهای مفید آن از دید و نظر غالب مردم و کارشناسان مختلف مخفی مانده است که همین پنهان‌کاری مشکلات عمده‌ای را در جهت استفاده از این فناوری که حق ذاتی ما ایرانیان است بوجود آورده، این در حالی است که ما می‌توانستیم از همان ابتدا به صورت صلح‌آمیز و با توافق کشورهای مختلف از این انرژی بی‌کران
بهره‌وری لازم را انجام دهیم.
ویژگی‌های کاربرد علمی فناوری هسته‌ای
با توجه به جمعیت رو به رشد کره زمین، دستیابی به روش‌های جدید به منظور افزایش تولید در واحد سطح و کاهش میزان ضایعات پس از تولید ضروری و لازم به نظر می‌رسد. در این راستا، بکارگیری ایزوتوپ‌ها (پایدار و رادیواکتیو) در تحقیقات کشاورزی، افق‌های تازه‌ای را برای پژوهشگران نمایان ساخته تا در قالب شاخه‌های علوم کشاورزی، پاسخگوی بسیاری از مشکلات و مجهولات باشند و فناوری هسته‌ای ابزاری دقیق و سریع و در پاره‌ای از موارد به عنوان تنها روش در حل معضلات کشاورزی به مشار می‌رود که به طور کلی شامل دو فناوری اصلی پرتودهی و ردیابی می‌باشد:
کاربردهای علوم و تکنولوژی هسته ای
علیرغم پیشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته ای در طول نیم قرن گذشته، هنوز این تکنولوژی در اذهان عمومی ناشناخته مانده است. وقتی صحبت از انرژی اتمی به میان می آید، اغلب مردم ابر قارچ مانند حاصل از انفجارات اتمی و یا راکتورهای اتمی برای تولید برق را در ذهن خود مجسم می کنند و کمتر کسی را می توان یافت که بداند چگونه جنبه های دیگری از علوم هسته ای در طول نیم قرن گذشته زندگی روزمره او را دچار تحول نموده است. اما حقیقت در این است که در طول این مدت در نتیجه تلاش پیگیر پژوهشگران و مهندسین هسته ای، این تکنولوژی نقش مهمی را در ارتقاء سطح زندگی مردم، رشد صنعت و کشاورزی و ارائه خدمات پزشکی ایفاء نموده است. موارد زیر از مهمترین استفاده های صلح آمیز از علوم و تکنولوژی هسته ای می باشند
۱ استفاده از انرژی حاصل از فرآیند شکافت هسته اورانیوم یا پلوتونیوم در راکتورهای اتمی
جهت تولید برق و یا شیرین کردن آب دریاها
۲ استفاده از رادیوایزوتوپها در پزشکی، صنعت و کشاورزی
۳ استفاده از پرتوهای ناشی از فرآیندهای هسته ای در پزشکی، صنعت و کشاورزی
برق هسته ای
از مهمترین منابع استفاده صلح آمیز از انرژی اتمی، ساخت راکتورهای هسته ای جهت تولید برق می باشد. راکتورهسته ای وسیله ای است که در آن فرایند شکافت هسته ای بصورت کنترل شده انجام می گیرد. در طی این فرایند انرژی زیاد آزاد می گردد به نحوی که مثلا در اثر شکافت نیم کیلوگرم اورانیوم انرژی معادل بیش از ۱۵۰۰ تن زغال سنگ بدست می آید. هم اکنون در سراسر
جهان، راکتورهای متعددی در حال کار وجود دارند که بسیاری از آنها برای تولید قدرت و به منظور تبدیل آن به انرژی الکتریکی، پاره ای برای راندن کشتیها و زیردریائیها، برخی برای تولید رادیو ایزوتوپوپها و تحقیقات علمی و گونه هایی نیز برای مقاصد آزمایشی و آموزشی مورد استفاده قرار می گیرند. در راکتورهای هسته ای که برای نیروگاههای اتمی طراحی شده اند (راکتورهای قدرت)، اتمهای اورانیوم و پلوتونیم توسط نوترونها شکافته می شوند و انرژی آزاد شده گرمای لازم را برای تولید بخار ایجاد کرده و بخار حاصله برای چرخاندن توربینهای مولد برق بکار گرفته می شوند.
راکتورهای اتمی را معمولا برحسب خنک کننده، کند کننده، نوع و درجه غنای سوخت در آن طبقه بندی می کنند. معروفترین راکتورهای اتمی، راکتورهایی هستند که از آب سبک به عنوان خنک کننده و کند کننده و اورانیوم غنی شده(۲ تا ۴ درصد اورانیوم ۲۳۴) به عنوان سوخت استفاده می کنند. این راکتورها عموما تحت عنوان راکتورهای آب سبک(LWR) شناخته می شوند. راکتورهای
WWER,BWR,PWR از این دسته اند. نوع دیگر، راکتورهایی هستند که از گاز به عنوان خنک کننده، گرافیت به عنوان کند کننده و اورانیوم طبیعی یا کم غنی شده به عنوان سوخت استفاده می کنند. این راکتورها به گاز- گرافیت معروفند. راکتورهای HTGR,AGR,GCR از این نوع می باشند. راکتور PHWR راکتوری است که از آب سنگین به عنوان کندکننده و خنک کننده و از اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کند. نوع کانادایی این راکتور به CANDU موسوم بوده و از کارایی خوبی برخوردار می باشد. مابقی راکتورها مثل FBR راکتوری که از مخلوط اورانیوم و پلوتونیوم به عنوان
سوخت و سدیم مایع به عنوان خنک کننده استفاده کرده و فاقد کند کننده می باشد (LWGR) راکتوری که از آب سبک به عنوان خنک کننده و از گرافیت به عنوان کند کننده استفاده می کند) از فراوانی کمتری برخوردار می باشند. در حال حاضر، راکتورهای PWR و پس از آن به ترتیب PHWR,WWER,BWR فراوانترین راکتورهای قدرت در حال کار جهان می باشند.
به لحاظ تاریخی اولین راکتور اتمی در آمریکا بوسیله شرکت “وستینگهاوس” و به منظور استفاده در زیر دریائیها ساخته شد. ساخت این راکتور پایه اصلی و استخوان بندی تکنولوژی فعلی نیروگاههای اتمیPWR را تشکیل داد. سپس شرکت جنرال الکتریک موفق به ساخت راکتورهایی از نوع BWR گردید. اما اولین راکتوری که اختصاصا جهت تولید برق طراحی شده، توسط شوروی و در ژوئن ۱۹۵۴در “آبنینسک” نزدیک مسکو احداث گردید که بیشتر جنبه نمایشی داشت، تولید الکتریسیته از راکتورهای اتمی در مقیاس صنعتی در سال ۱۹۵۶ در انگلستان آغاز گردید. تا سال ۱۹۶۵ روند ساخت نیروگاههای اتمی از رشد محدودی برخوردار بود اما طی دو دهه ۱۹۶۶ تا ۱۹۸۵ جهش زیادی در ساخت نیروگاههای اتمی بوجود آمده است. این جهش طی سالهای ۱۹۷۲ تا ۱۹۷۶ که بطور متوسط هر سال ۳۰ نیروگاه شروع به ساخت می کردند بسیار زیاد و قابل توجه است. یک دلیل آن شوک نفتی اوایل دهه ۱۹۷۰ می باشد که کشورهای مختلف را برآن داشت تا جهت تأمین انرژی مورد نیاز خود بطور زاید الوصفی به انرژی هسته ای روی آورند. پس از دوره جهش فوق یعنی از سال ۱۹۸۶ تاکنون روند ساخت نیروگاهها به شدت کاهش یافته بطوریکه بطور متوسط سالیانه ۴ راکتور اتمی شروع به ساخت می شوند.
کشورهای مختلف در تولید برق هسته ای روند گوناگونی داشته اند. به عنوان مثال کشور انگلستان که تا سال ۱۹۶۵ پیشرو در ساخت نیروگاه اتمی بود، پس از آن تاریخ، ساخت نیروگاه اتمی در این کشور کاهش یافت، اما برعکس در آمریکا به اوج خود رسید. کشور آمریکا که تا اواخر دهه ۱۹۶۰ تنها ۱۷ نیروگاه اتمی داشت در طول دهه های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ بیش از ۹۰ نیروگاه اتمی دیگر
ساخت. این مسئله نشان دهنده افزایش شدید تقاضای انرژی در آمریکاست. هزینه تولید برق هسته ای در مقایسه با تولید برق از منابع دیگر انرژی در امریکا کاملا قابل رقابت می باشد. هم اکنون فرانسه با داشتن سهم ۷۵ درصدی برق هسته ای از کل تولید برق خود درصدر کشورهای جهان قرار دارد. پس از آن به ترتیب لیتوانی(۷۳درصد)، بلژیک(۵۷درصد)، بلغارستان و اسلواکی(۴۷درصد) و سوئد ۴۶/۸درصد) می باشند. آمریکا نیز حدود ۲۰ درصد از تولید برق خود را به برق هسته ای اختصاص داده است.
گرچه ساخت نیروگاههای هسته ای و تولید برق هسته ای در جهان از رشد انفجاری اواخر ده
نیاز خود از طریق انرژی هسته ای می باشند. طبق پیش بینی های به عمل آمده روند استفاده از برق هسته ای تا دهه های آینده همچنان روند صعودی خواهد داشت. در این زمینه، منطقه آسیا و اروپای شرقی به ترتیب مناطق اصلی جهان در ساخت نیروگاه هسته ای خواهند بود. در این راستا، ژاپن با ساخت نیروگاههای اتمی با ظرفیت بیش از ۲۵۰۰۰ مگا وات درصدر کشورها قرار دارد. پس از آن چین، کره جنوبی، قزاقستان، رومانی، هند و روسیه جای دارند. استفاده از انرژی هسته ای در کشورهای کاندا، آرژانتین، فرانسه، آلمان، آفریقای جنوبی، سوئیس و آمریکا تقریبا روند ثابتی را طی دو دهه آینده طی خواهد کرد.
دیدگاه اقتصادی استفاده از برق هسته ای
امروزه کشورهای بسیاری بویژه کشورهای اروپایی سهم قابل توجهی از برق مورد نیاز خود را از انرژی هسته ای تأمین می نمایند. بطوریکه آمار نشان می دهد از مجموع نیروگاههای هسته ای نصب شده جهت تأمین برق در جهان به ترتیب ۳۵ درصد به اروپای غربی، ۳۳ درصد به آمریکای شمالی، ۵/۱۶ درصد به خاور دور، ۱۳ درصد به اروپای شرقی و نهایتا فقط ۷۴/۰ درصد به آسیای میانه اختصاص دارد. بدون شک در توجیه ضرورت ایجاد تنوع در سیستم عرضه انرژی کشورهای مذکور، انرژی هسته ای به عنوان یک گزینه مطمئن اقتصادی مطرح است. بنابراین ابعاد اقتصادی جایگزینی نیروگاههای هسته ای با توجه به تحلیل هزینه تولید(قیمت تمام شده) برق در سیستمهای مختلف نیرو قابل تأمل و بررسی است. از اینرو در اغلب کشورها، نیروگاههای هسته ای با عملکرد مناسب اقتصادی خود از هر لحاظ با نیروگاههای سوخت فسیلی قابل رقابت می باشند.
بهرحال طی چند دهه گذشته کاهش قیمت سوختهای فسیلی در بازارهای جهانی، سبب افزایش هزینه های ساخت نیروگاههای هسته ای به دلیل تشدید مقررات و ضوابط ایمنی، طولانی تر شدن مدت ساخت و بالاخره باعث ایجاد مشکلات تأمین مالی لازم و بالا رفتن قیمت تمام شده هر واحد الکتریسیته در این نیروگاهها شده است. از یک طرف مشاهده میشود که طی این مدت حدود ۴۰ درصد از هزینه های چرخه سوخت هسته ای کاهش یافته است و از سویی دیگر با توجه به
پیشرفتهای فنی و تکنولوژی حاصل از طرحهای استاندارد و برنامه ریزیهای دقیق بمنظور تأمین سرمایه اولیه مورد نیاز مطمئن و به هنگام احداث چند واحد در یک سایت برای صرفه جوئیهای ناشی از مقیاس مربوط به تأسیسات و تسهیلات مشترک مورد نیاز در هر نیروگاه، همچنان مزیت نیروگاههای اتمی از دیدگاه اقتصادی نسبت به نیروگاههای با سوخت فسیلی در اغلب کشورها حفظ شده است.
سایر دیدگاههای اقتصادی در مورد آینده انرژی هسته ای حاکی از آن است که براساس تحلیل سطح تقاضا و منابع عرضه انرژی در جهان، توجه به توسعه تکنولوژیهای موجود و حقایقی نظیر روند تهی شدن منابع فسیلی در دهه های آینده، مزیتهای زیست محیطی انرژی اتمی و همچنین استناد به آمار و عملکرد اقتصادی و ضریب بالای ایمنی نیروگاههای هسته ای، مضرات کمتر چرخه سوخت هسته ای نسبت به سایر گزینه های سوخت و پیشرفتهای حاصله در زمینه نیروگاههای زاینده و مهار انرژی گداخت هسته ای در طول نیم قرن آینده، بدون تردید انرژی هسته ای یکی از حاملهای قابل دسترس و مطمئن انرژی جهان در هزاره سوم میلادی به شمار می رود. در این راستا شورای جهانی انرژی تا سال ۲۰۲۰ میلادی میزان افزایش عرضه انرژی هسته ای را نسبت به سطح فعلی حدود ۲ برابر پیش بینی می نماید. با توجه به شرایط موجود چنانچه از لحاظ اقتصادی هزینه های فرصتی فروش نفت و گاز را با قیمتهای متعارف بین المللی در محاسبات هزینه تولید(قیمت تمام شده) برای هر کیلووات برق تولیدی منظور نمائیم و همچنین تورم و افزایش احتمالی قیمتهای این حاملها(بویژه طی مدت اخیر) را براساس روند تدریجی به اتمام رسیدن منابع ذخایر نفت و گاز جهانی مدنظر قرار دهیم، یقینا در بین گزینه های انرژی موجود در جمهوری اسلامی ایران، استفاده از حامل انرژی هسته ای نزدیکترین فاصله ممکن را با قیمت تمام شده برق در نیروگاههای فسیلی خواهد داشت.
درحالیکه آلودگیهای ناشی از نیروگاههای فسیلی سبب وقوع حوادث و مشکلات بسیار زیاد بر محیط زیست و انسانها می شود، سوخت هسته ای گازهای سمی و مضر تولید نمی کند و مشکل زباله های اتمی نیز تا حد قابل قبولی رفع شده است، چرا که در مورد مسایل پسمانداری با توجه به کم بودن حجم زباله های هسته ای و پیشرفتهای علوم هسته ای بدست آمده در این زمینه در دفن نهایی این زباله ها در صخره های عمیق زیرزمینی با توجه به حفاظت و استتار ایمنی کامل، مشکلات موجود تا حدود زیادی از نظر فنی حل شده است و طبیعتا در مورد کشور ما نیز تا زمان لازم برای دفع نهایی پسمانهای هسته ای، مسائل اجتماعی باقیمانده از نظر تکنولوژیکی کاملا مرتفع خواهد شد.
از سوی دیگر بنظر می رسد که بیشترین اعتراضات و مخالفتها در زمینه استفاده از انرژی اتمی بخاطر وقوع حوادث و انفجارات در برخی از نیروگاههای هسته ای نظیر حادثه اخیر در نیروگاه چرنوبیل می باشد، این در حالی است که براساس مطالعات بعمل آمده احتمال وقوع حوادثی که منجر به مرگ عده ای زیاد بشود نظیر تصادف هوایی، شکسته شدن سدها، انفجارات زلزله، طوفان، سقوط سنگهای آسمانی و غیره، بسیار بیشتر از وقایعی است که نیروگاههای اتمی می توانند باعث گردند.
به هر حال در مورد مزایای نیروگاههای هسته ای در مقایسه با نیروگاههای فسیلی صرفنظر از مسایل اقتصادی علاوه بر اندک بودن زباله های آن می توان به تمیزتر بودن نیروگاههای هسته ای و عدم آلایندگی محیط زیست به آلاینده های خطرناکی نظیر SO2,NO2,CO,CO2، پیشرفت تکنولوژی و استفاده هرچه بیشتر از این علم جدید، افزایش کارایی و کاربرد تکنولوژی هسته ای در سایر زمینه های صلح آمیز در کنار نیروگاههای هسته ای اشاره نمود.
در مجموع ارزیابیهای اقتصادی و مطالعات بعمل آمده در مورد مقایسه هزینه تولید(قیمت تمام شده) برق در نیروگاههای رایج فسیلی کشور و نیروگاه اتمی نشان می دهد که قیمت این دو نوع منبع انرژی صرفنظر از هزینه های اجتماعی، تقریبا نزدیک به هم و قابل رقابت با یکدیگر هستند. چنانچه قیمت مصرف انرژیهای فسیلی برای نیروگاههای کشور برمبنای قیمتهای متعارف بین المللی منظور شوند و همچنین در شرایطی که نرخ تسعیر هر دلار در کشور ۸۰۰۰ ریال تعیین گردد، هزینه تولید(قیمت تمام شده) هر کیلووات ساعت برق در نیروگاههای فسیلی و اتمی بشرح زیر می باشد.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
