تالارهای گفتگوی انجمن دانش پژوهان ایران

[m2]

؛كاربرد گسترده انرژي هسته اي در صنعت،كشاورزي و پزشكي
تاريخ انتشار 20/01/87 شماره سريال 16951


؛٢٠ فروردين سال ١٣٨٥ خبر دستيابي ايران به فناوري غني سازي اورانيوم و راه اندازي يك زنجيره كامل غني سازي توسط سانتريفيوژهاي ساخت ايران اعلام شد. اين خبر طي مراسمي در مشهد مقدس اعلام شد و پس از آن به تصويب شوراي عالي انقلاب فرهنگي رسيد و ٢٠ فروردين در تقويم رسمي ايرانيان به عنوان روز ملي فناوري هسته اي نام گرفت. به همين مناسبت طي گزارشي جامع به بررسي اهميت انرژي هسته اي و كاربرد آن در حوزه هاي مختلف پرداخته ايم.جمهوري اسلامي ايران با همت وتلاش محققان سخت كوش خود به موفقيت هاي بسيار مهمي در حوزه فناوري هسته اي دست يافته است. ايران به فرآوري اورانيوم و غني سازي آن تا حد ٥/٣ درصد كه براي توليد برق اتمي موردنياز است، دست يافته است.دستيابي به فناوري ساخت سانتريفيوژهاي P1 و نوع پيشرفته آن P2 كه با سرعت هزار و بالاي هزار دور در ثانيه مي چرخد و اورانيوم را غني مي كند، توليد كيك زرد، ساخت و توليد غلاف هاي سوختي، انجام موفقيت آميز مراحل تحقيقاتي توليد انرژي حاصل از همجوشي هسته اي، توليد آب سنگين، اتصال ١٦٤ تايي سانتريفيوژهاي P1 كه مي تواند اورانيوم را تا ٥/٣درصد غني كند و نصب سانتريفيوژهاي P2 كه با فناوري بسيار پيشرفته اي ساخته مي شود، از جمله دستاوردهاي بسيار مهم ايرانيان طي چندسال گذشته است كه حيرت و تحسين جهانيان را برانگيخته است. تمامي مراحل نصب و راه اندازي تجهيزات و توليد اورانيوم غني شده تحت نظارت سازمان بين المللي انرژي اتمي بوده است و هدف ايران فقط استفاده صلح آميز از انرژي پاك هسته اي است.

؛استفاده از انرژي اتمي در توليد برق
؛درحال حاضر بيش از ٤٠٠ نيروگاه برق اتمي در دنيا وجود دارد كه آمريكا با دراختيار داشتن ١٠٤ نيروگاه در راس و سپس فرانسه با ٥٩، ژاپن با٥٦، روسيه با ٣١ و انگليس با ٢٣ نيروگاه به ترتيب در مقام هاي بعدي هستند.فرانسه حدود ٨٠ درصد، آمريكا ٢٠ درصد، ژاپن ٣٠ درصد ، روسيه ١٦ درصد و انگليس نيز ٢٠ درصد از برق مصرفي را با استفاده از اين نيروگاه ها توليد مي كنند.

؛كاربردهاي دانش هسته اي در صنايع توليدي و خدماتي
؛دانش و فناوري هسته اي علاوه بر آن كه مي تواند در يك كشور به عنوان جايگزين سوخت هاي فسيلي براي توليد انرژي محسوب شود، مي تواند در بسياري از بخش هاي صنايع توليدي و خدماتي نيز كاربردهاي مفيد داشته باشد. دراين جا به معرفي برخي از كاربردهاي غيرنيروگاهي انرژي هسته اي پرداخته ايم.سال هاست كه استفاده از ايزوتو پ هاي مواد راديواكتيو در به دست آوردن اطلاعات ازگذشته، اندازه گيري هاي صنعتي، كنترل كيفي محصولات، تغيير ويژگي هاي محصولات و... كاربرد دارد. خصيصه اصلي كه باعث استفاده از اين نوع مواد در صنعت مي شود، ويژگي پرتوافكني مواد راديواكتيو است كه دراينجا به برخي از اين كاربردها اشاره مي كنيم. شايان ذكر است كه مواد راديواكتيوي كه دراين موارد استفاده مي شود، بسيار ضعيف و با طول عمر بسيار كم است، به گونه اي كه هيچ خطري را متوجه انسان نمي كند.اندازه گيري ضخامت: با ساخت دستگاه هاي اندازه گيري دقيق انرژي مي توان ضخامت اجسامي را كه اين پرتوها به آن تابيده مي شود، اندازه گيري كرد. از همين ويژگي مي توان براي بررسي كيفيت برخي مواد يا اجناس توليدي نيز استفاده كرد.

؛چند مثال كاربردي در صنعت
؛"در صنعت خودروسازي از مواد راديواكتيو براي كنترل كيفيت ورق استيل استفاده مي شود."در صنعت ساخت و نگهداري هواپيما براي كنترل وجود شكاف يا نشتي درموتورهاي جت از مواد راديو اكتيو استفاده مي كنند.
"براي برآورد ميزان سنگ هاي معدني درمعادن يا مواد نفتي در چاه هاي نفت يا حفاري ها از اين مواد استفاده مي كنند."براي بسياري از دستگاه هاي فتوكپي به منظور جلوگيري از به هم چسبيدن كاغذها براثر الكتريسيته ساكن و در نهايت جمع شدن در دستگاه، از مقادير بسيار كمي مواد راديواكتيو استفاده مي شود.
؛كاربرد انرژي هسته اي در توليد برق
؛يكي از مهم ترين موارد استفاده صلح آميز از انرژي هسته اي، توليد برق از طريق نيروگاه هاي اتمي است كه با توجه به پايان پذير بودن منابع فسيلي و روند رو به رشد توسعه اجتماعي و اقتصادي، استفاده از انرژي هسته اي براي توليد برق را امري ضروري و لازم مي دانند؛ لذا كشورهاي جهان ساخت چند نيروگاه اتمي را دنبال مي كنند.ايران هر سال حدودا به ٧هزار مگاوات برق نياز دارد.
نيروگاه اتمي بوشهر هزار مگا وات برق را در صورت راه اندازي تأمين مي كند و احداث نيروگاه هاي ديگر براي رفع اين نياز ضروري است.براي توليد اين ميزان برق حدود ١٩٠ ميليون بشكه نفت خام مصرف مي شود كه در صورت تأمين از طريق انرژي هسته اي، ساليانه ٥ ميليارد دلار صرفه جويي خواهد شد.
؛نقش انرژي هسته اي در صنعت نفت
؛كارشناسان اقتصادي به خصوص آن هايي كه در حوزه انرژي فعاليت مي كنند براين باورند كه جهان به سمت استفاده از انرژي هاي تجديدپذير يا همان انرژي هاي پاك درحال حركت است، بنابراين استفاده از انرژي هسته اي را كه خود از گسترده ترين و به صرفه ترين انرژي هاي تجديدپذير به شمار مي رود، براي كشورهاي متكي به سوخت فسيلي تاكيد مي كنند.
دكتر اسكندري، عضو هيئت علمي شيراز، مي گويد: درحال حاضر استفاده از انرژي هسته اي بايد در راس برنامه هاي دولت ها قرار گيرد كه در اين ميان بهتر است جمهوري اسلامي ايران براي استفاده از اين انرژي پاك سرمايه گذاري هاي بيشتري كند.وي درباره استفاده از انرژي هسته اي يادآور مي شود: برخلاف انرژي هاي فسيلي كه براي توليد آن ها نياز به مطالعات زلزله شناسي، لرزه نگاري، حفاري، اكتشاف، استخراج، انتقال و توزيع است، توليد انرژي هسته اي خيلي به صرفه تر انجام مي شود.
١ - با آزمايش ٤٠ نوع نفت مختلف كه در نقاط مختلف جهان استخراج مي شود، دانشمندان به اين نتيجه رسيدند كه در تمام مواد نفتي ٧ نوع عنصر مشترك وجود دارد. اما مقدار آن ها در نفتي كه در يك نقطه استخراج مي شود، با نفت نقطه ديگر دنيا متفاوت است كه با استفاده از انرژي هسته اي به راحتي مي توان اين تفاوت را تشخيص داد.
٢ - هنگامي كه مواد نفتي به جامانده از كشتي حامل سوخت در جايي مشاهده مي شود، مي توان نمونه اي از آن را به آزمايشگاه برد و در معرض تابش نوتروني قرار داد؛ به اين ترتيب عناصر مختلف و مقدارآن ها مشخص مي شود و مي توان به طور دقيق اعلام كرد كه اين آلودگي از كدام كشتي نشات گرفته است.٣ - هنگام كشف و استخراج نفت، دانشمندان ميله هاي راديواكتيو را وارد چاه هاي آزمايشي مي كنند، سپس ميزان انتشار تشعشع راديواكتيو را در طبقات مختلف اندازه مي گيرند. زمين شناسان ميزان بازتاب اشعه راديواكتيو را ثبت مي كنند و يك تصوير واضح و دقيق از طبقات زيرين براي حفاري بيشتر به منظور رسيدن به نفت درآن منطقه يا متوقف كردن كار به دست مي آورند.
؛استفاده در صنايع غذايي
؛استفاده از مواد راديو اكتيو در صنايع غذايي در كشورهاي پيشرفته بسيار متداول است. بايد دقت كرد كه نوع مواد و نحوه استفاده از آن ها در اين روش هاي كاربردي به گونه اي است كه به هيچ وجه خطري مواد غذايي را تهديد نمي كند. در ادامه به نمونه هايي ازاين موارد اشاره مي شود:

؛از بين بردن ميكروب و طولاني تر كردن عمر مواد غذايي
؛تشعشع مواد راديو اكتيو ضعيف روي مواد غذايي باعث از بين رفتن باكتري هاي خطرناك و افزايش و طول عمر بيشتر غذا مي شود. استفاده از اين روش براي كشتن ميكروب وبا سال هاست كه كاربرد دارد.

؛استريليزه كردن بدون ايجاد تغيير فيزيكي
؛پرتو افكني روي مواد غذايي بدون آن كه حالت فيزيكي يا مزه ماده خوراكي را تغيير دهد، مي تواند آن را به طور كامل استريليزه كند. در روش هاي قديمي با گرم كردن ماده سعي مي كنند ميكروب هاي آن را از بين ببرند. بديهي است اين روش ها تنها براي برخي مواد غذايي مي تواند كاربرد داشته باشد، ضمن اين كه مي تواند كيفيت فيزيكي مواد را تحت تاثيرخود قرار دهد.

؛مثال هاي كاربردي در صنايع غذايي
؛كشتن حشرات كوچك يا ميكرو ارگانيزم ها در مواد غذايي، طولاني تر كردن مدت نگهداري گوشت، كند كردن پروسه رشد انواع قارچ در مواد غذايي، كندتر كردن زمان رسيدن انواع ميوه ها، جلوگيري از زاد و ولد حشرات در گندم و جو، جلوگيري از جوانه زدن سبزيجاتي مانند پياز يا سيب زميني.

؛بهره گيري از فناوري هسته اي براي رفع مشكلات توسعه بخش كشاورزي
؛نماينده مردم ميناب در خانه ملت خاطرنشان كرد: با بهره گيري از انرژي هسته اي مي توان مشكلات عديده اي را كه سد راه توسعه بخش كشاورزي و افزايش توليد و همچنين مبارزه با بيماري هاي گياهي و آفات است، برطرف كرد.علي معلمي پور، عضو كميسيون كشاورزي مجلس مي گويد: به كارگيري انرژي هسته اي در پايين آوردن درجه حرارت و پيشگيري از بروز مجدد خشك سالي هاي كشور موثر است.به گفته اين عضو كميسيون كشاورزي مجلس، انرژي هسته اي در بخش كشاورزي كاربردهاي گسترده اي دارد و بهره گيري از آن دراين حوزه جزو ضروريات است.تكنيك هاي هسته اي همچنين براي شناسايي حوزه هاي آب زيرزميني، هدايت آب هاي سطحي و زيرزميني، كشف و كنترل نشت و ايمني سدها مورد استفاده قرار مي گيرد.در شيرين كردن آب هاي شور نيز انرژي هسته اي كاربرد دارد.فناوري هسته اي علاوه براين كه براي پژوهش هاي كشاورزي به نوعي يك ابزار محسوب مي شود، براي سالم سازي، افزايش توليد و كنترل آفات و بيماري هاي محصولات كشاورزي از اهميت ويژه اي برخوردار است و درحال حاضر كشورهاي مختلف از اين فناوري بهره مي برند. دراين كشورها از طريق پرتودهي به مواد غذايي به اصلاح ژنتيكي گياهان، عقيم سازي آفات گياهي و موارد مشابه مي پردازند.همچنين پيش بيني شده است كه تا پايان برنامه چهارم توسعه ٥٠ درصد از حجم آلاينده هاي بخش كشاورزي از طريق كاربرد انرژي هسته اي كاهش يابد.دكتر آقاميري، عضو هيئت علمي دانشگاه شهيد بهشتي و معاون پژوهشي دانشكده مهندسي هسته اي، مي گويد: بيش از ٤٠٠ نيروگاه هسته اي در ٥٨ كشور جهان پراكنده شده است و ١٦ درصد انرژي مورد استفاده در كشوري چون ليتواني از طريق انرژي اتمي تامين مي شود و ديگر كشورها از جمله آمريكا به ميزان ٢٠ درصد و كشور فرانسه نيز به ميزان ٨٠ درصد از اين انرژي بهره برداري مي كنند.دكتر زارعي، عضو هيئت علمي دانشگاه علامه طباطبايي، درباره مصارف انرژي هسته اي در بخش كشاورزي مي گويد: اين انرژي در مقاوم سازي محصولات كشاورزي در برابر حشرات مضر و افزايش كارآيي چرخه هاي نيتروژن و كربن در زمين مورد بررسي قرار گرفت و نتايج مثبتي داشت.

؛پزشكي هسته اي
؛در كشورهاي پيشرفته صنعتي ازانرژي هسته اي به صورت گسترده در پزشكي استفاده مي شود. باتوجه به شيوع برخي بيماري ها از جمله سرطان، ضرورت تقويت طب هسته اي در كشورهاي درحال توسعه، هر روز بيشتر مي شود . به گفته مهندس كريمي، مدير فني يك شركت واردكننده راديو دارو وابسته به سازمان انرژي اتمي، اين موارد از مصاديق كاربرد تكنيك هاي هسته اي در علم پزشكي است:تهيه و توليد كيت هاي راديو دارو براي مراكز پزشكي هسته اي، تشخيص و درمان سرطان پروستات، تشخيص سرطان كولون، روده كوچك و برخي سرطان هاي سينه، تشخيص تومورهاي سرطاني و بررسي تومورهاي مغزي، سينه و ناراحتي هاي وريدي،موارد ديگري چون تشخيص كم خوني، كنترل راديو داروهاي خوراكي و تزريقي و ...دكتر انوشيروان محسني بندپي نيز با اشاره به نقش فناوري هسته اي در بخش هاي مختلف از جمله سلامت و بهداشت مي گويد: فناوري هسته اي فناوري است كه تمام ابعاد علوم را در بر مي گيرد و به خصوص در كاهش آلودگي ها و بخش بهداشت كاربرد زيادي دارد.
به هرحال هر كشوري كه بخواهد در همه زمينه ها توسعه پيدا كند، نيازمند انرژي هسته اي است و در ايران نيز اكنون اين فناوري به دست جوانان ايراني بومي شده است و با تكميل نيروگاه بوشهر هزار مگاوات برق به مدار برق كشور افزوده خواهدشد.

[Google]