Index
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 125409
تاریخ انتشار : 19 فروردین 1388 0:0
تعداد بازدید : 146

توانمندي بومي درچرخه سوخت هسته اي

محمد داود محمدي محمد داود محمدي اورانيوم يكي از مهم ترين و شايد عجيب ترين عناصر طبيعي دنيا است؛ كه از لحاظ استراتژيك و اقتصادي در دنياي امروزي نقش مهمي را بازي مي كند. از اين عنصر به عنوان مواد اوليه، جهت تهيه ي سوخت هسته اي براي تمام رآكتورهاي اتمي دنيا استفاده مي شود. در بخش استخراج و اكتشاف اورانيوم، با استفاده از پرتوزايي اورانيوم از طريق ژئو فيزيك هوايي، مناطقي را كه بيش از حد معمول ناهنجاري نشان مي دهند، به عنوان مناطق اميدبخش شناسايي مي كنند. در فاز بعدي، وارد مرحله حفاري شده تا اعماق زمين را مورد كاوش قرار مي دهند؛ و در جريان حفاري ها هدف اين است كه قسمت هايي از زير زمين، كه حاوي اورانيوم هستند به يكديگر متصل شده و به حجمي از اورانيوم براي تخمين عيار دست پيدا شود. در نهايت سنگ بدست آمده خرد و به كارخانه فرآوري منتقل مي شود تا به عيار 70 درصد رسيده و به توليد كيك زرد بينجامد. با ذكر اين مقدمه بايستي گفت: هرچند در مجموع، عيار اورانيوم ايران پايين است ولي ذخاير معادن كشف شده در ايران به اندازه اي است كه تا سال هاي آينده، ايران نگراني از نظر تامين ماده ي معدني اورانيوم براي تهيه سوخت نخواهد داشت. هم اكنون معادن شناخته شده ي اورانيوم كشور عبارتند از: ساغند، بندرعباس، خشومي، چاه جوله، انارك، تلخه رود، منگرآباد، سرخانلو، اروميه، مراغه، بايچه باغ. همچنين طبق آمار، ميزان ذخاير اورانيوم ايران فقط در معادن بندرعباس، يزد و اردبيل بيش از 36 هزار تن است. البته به جرات مي توان گفت، ايران هنوز داراي معادن بالقوه اورانيوم است و در صورت كشف و ارزيابي اقتصادي، از آن ها مي توان اورانيوم استخراج كرد. در ادامه قصد داريم يكي از معادن اورانيوم كشور را معرفي كنيم. *معدن سنگ اورانيوم ساغند معدن سنگ اورانيوم ساغند، در 189 كيلومتري از فرودگاه يزد، در جاده يزد - طبس قرار دارد. اين معدن با مساحت 180 كيلومتر مربع، در ارتفاع 1334 متري از سطح دريا قرار گرفته است. پروژه ي ساغند يزد نمايش عيني فعاليت ايران در زمينه استحصال اورانيوم از منابع طبيعي است. تاسيسات موجود در اين كارخانه، اورانيوم را از عمق 350 متري استخراج كرده و سپس در منطقه بندرعباس و يا اردكان يزد پس از اعمال فرآيندهاي مختلف شيميايي و فيزيكي به كيك زرد تبديل مي كند. اكتشاف و طراحي اين معدن از سال 1373 شروع و مرحله ي پايان تجهيز، انتهاي سال 88 مي باشد و مرحله ي بهره برداري از فاز اول آن در ابتداي سال 1389 آغاز خواهد شد. معدن ساغند در سه فاز به بهره برداري نهايي مي رسد كه هر مرحله حدود يك سال به طول مي انجامد؛ چنان چه بهر ه برداري از اين معدن، طبق برنامه ي تعيين شده پيش رود؛ در پايان سال 1392 هر سه فاز به بهره برداري نهائي رسيده اند و در فاز سه هر ساله 120 هزار تن سنگ اورانيوم استحصال خواهد شد. استخراج در معدن ساغند به سه روش جبهه كار طولاني، اتاق و پايه و سيستم معدن كاري اتاقي، انجام مي گيرد. سنگ اورانيوم در ساغند به رنگ زرد قناري با رگه هايي مايل به سبز و قهوه اي است. هر چند در اين معدن عيار 1000 PPM و بالاتر به دست آمده اما متوسط عيار سنگ اورانيوم ساغند 300 PPM است؛ با چنين عياري، اين معدن ظرفيت توليد سنگ اورانيوم براي حدودا 20 سال را دارد. معدن ساغند، متشكل از دو چاه اصلي و فرعي به طول 5/346 متر و قطر 4 بوده كه بعد از انقلاب حفر اين چاه ها براي اولين بار در كشور، در معدن ساغند يزد انجام شده است؛ طراحي چاه ها توسط روس ها انجام شده و بعد از خروج آن ها از اين پروژه، چيني ها براي حفر چاه اول، پا به كوير مركزي ايران گذاشتند. حفر چاه اول 22 ماه و چاه 26 ماه به طول انجاميد كه در سال 82 پايان يافته است. *توليد گاز 6UF پس از استخراج سنگ اورانيوم و انتفال آن به كارخانه، سنگ طي يك فرآيند فيزيكي - شيميائي مراحل خرد شدن، كلر زدايي، اسيد زني، عريان سازي، استخراج و توليد كيك زرد را طي مي كند؛ در نهايت محصولي سياه رنگ حاوي 70 درصد اورانيوم بدست مي آيد. ( كيك زرد چيزي جز، كانسنگ پر عيار شده نيست، كه پس از حرارت ديدن، ناخالصي هاي آن از بين مي رود و محصول سياه رنگي باقي مي ماند. ) كيك زرد در فرآيند هاي بعدي مرحله ي غني سازي، به گاز 6UF مورد استفاده در سانتريفيوژها، تبديل مي شود. اين گاز به سانتريفيوژهايي كه با سرعت 50000 تا 70000 دور در دقيقه، در حال گردش هستند وارد مي شود. در اين حال ايزوتوپ 238 اورانيوم - با توجه به جرم بيشتر آن - متمايل به خارج و ايزوتوپ 235 اورانيوم متمايل به مركز سيلندر مي گردد؛ قسمت غني شده ي گاز (ايزوتوپ 235 اورانيوم) براي ادامه ي غني سازي، به سيلندر بعدي تزريق شده و اين عمل به طور متوالي، در تعداد زيادي از سانتريفيوژ ها تكرار مي شود و در نهايت به غناي بالاتري در اورانيوم مي رسيم. 6UF مهم ترين تركيب شيميايي واسطه در توليد سوخت هسته اي است و تكنولوژي بسيار بالائي براي دست يابي به اين محصول نياز است؛ در حال حاضر تنها 8 كشور، رسما موفق شده اند، به اين تكنولوژي دست رسي پيدا كرده 6UF توليد كنند؛ در اين ميان ايران از لحاظ زماني هشتمين كشور و از لحاظ ظرفيت توليد هفتمين كشور جهان محسوب مي شود. به عنوان مثال: از مارس 2004 تا سال 2008، 348 تن گاز 6UF در ايران توليد شده است. آن چه در اصفهان تحت عنوان پروژه UCF( ) انجام مي گردد. تبديل كيك زرد به هگزارفلوريد اورانيوم (6UF )، اورانيوم فلزي و اكسيد اورانيوم است؛ كه خوراك اصلي كارخانه غني سازي در نطنز مي باشد. و آن چه در نطنز در حال انجام است، تكميل واحد غني سازي اورانيوم، براي توليد سوخت هسته اي نيروگاه هايي است كه از اورانيوم با غناي كم5 استفاده مي كنند. *توليد الكتريسيته توسط نيروگاه هاي هسته اي مهمترين موارد استفاده ي صلح آميز از انرژي اتمي، ساخت رآكتورهاي هسته اي، جهت توليد برق مي باشد. رآكتور هسته اي وسيله اي است كه در آن فرآيند شكاف هسته اي به صورت كنترل شده انجام مي گيرد. در طي اين فرآيند، انرژي زيادي آزاد مي گردد. هم اكنون در سراسر جهان، رآكتورهاي متعددي در حال كار وجود دارند كه بسياري از آن ها براي توليد گرما و به منظور تبديل آن به انرژي الكتريكي، پاره اي براي راندن كشتي ها و زيردريائي ها، برخي براي توليد راديوايزوتوپ ها و تحقيقات علمي و گونه هايي نيز براي مقاصد آزمايشي و آموزشي مورد استفاده قرار مي گيرند. در حال حاضر بيش از 430 نيروگاه اتمي در جهان در حال كار مي باشند، كه نزديك به 16 درصد برق جهان را توليد مي كنند. با توجه به جايگاه ويژه ي برق هسته اي و محدوديت منابع فسيلي،صرفه هاي اقتصادي و زيست محيطي بسيار، جمهوري اسلامي ايران براي تامين انرژي خود مي بايست از انواع ديگر انرژي خصوصا انرژي هسته اي استفاده نمايد. بنابراين به منظور تعيين سهم بهينه انواع نيروگاه ها براي تامين انرژي الكتريكي مورد نياز كشور طي 20 سال آينده، ايران تا سال 2025 موظف است، بر اساس رشد مولفه هاي اقتصادي كشور، ساخت 20000 مگاوات برق هسته اي را به عنوان برنامه اصلي توسعه نيروگاه هاي هسته اي كشور در دستور كار خود قرار دهد. فرانسه حدود 80 درصد، آمريكا 20 درصد، ژاپن 30 درصد، روسيه 16 درصد و انگليس نيز 20 درصد از برق مصرفي شان را با استفاده از اين نيروگاه ها توليد مي كنند. و تمامي اين نيروگاه ها، بر اساس استفاده ي از انرژي هسته اي تعريف شده اند.بايد توجه كرد، نكته مهم در اين زمينه،اراده و عزم ملي مبني بر ايجاد تنوع در نيروگاه هاي اتمي و توجه به توانمندي هاي داخلي از نظر طراحي و احداث نيروگاه ها است؛ كه بحمد الله دانش آن در ايران به وجود آمده است. انجام موفقيت آميز فرآيند پيش راه اندازي نيروگاه اتمي بوشهر در فرايند پيش راه اندازي كليه پارامترها و مشخصات فني مبناي طراحي بايد در محدوده مجاز خود عمل نمايند و به اين منظور پس از پايان مونتاژ و نصب سيستم هاي اصلي و جانبي شرايط رآكتور بايد به گونه اي آماده شود كه پارامترهاي هيدروليكي وترموهيدروليكي همانند شرايط عادي بهره برداري بدست آيد، با اين تفاوت كه دراين حالت سوخت اصلي نيروگاه در قلب قرار نمي گيرد و به جاي آن از سوخت مجازي استفاده مي شود. اين سوخت از نظر ابعاد، اندازه، وزن وشكل هندسي و همچنين به لحاظ مقاومت ساختاري و استحكامي دقيقا مشابه سوخت اصلي نيروگاه است. از دلايل اصلي استفاده از سوخت مجازي، شبيه سازي شرايط هيدروليكي قلب رآكتور، تاييد نتايج محاسبات مبناي طراحي، آزمايش لرزه و استحكام تجهيزات مدار اول و اصول اطمينان از تحقق الزامات ايمني هسته اي مطابق ضوابط و مقررات ملي و بين المللي است. طبق برنامه زمان بندي در دي و بهمن ماه سال جاري از طريق سه پرواز كانتينرهاي حامل مجتمع هاي سوخت مجازي وارد نيروگاه شد كه پس از كنترل ورودي و اعلام آمادگي جهت بارگذاري در قلب ، به سالن مركزي ساختمان رآكتور منتقل شده و پس از باز شدن كانتينرها روي دستگاه مربوطه مجتمع هاي سوخت مجازي از آنها خارج و در محل انبار سوخت تازه ، فرايند كنترل ابعادي انجام شد و سپس مطابق نقشه جاي گذاري، در قلب رآكتور استقرار يافت. سوخت اوليه نيروگاه اتمي بوشهر شامل 180 مجتمع(17 مجتمع به صورت رزرو) در دي ماه سال 86 به اين نيروگاه حمل شد كه پس از انجام آزمايشهاي اوليه توسط سوخت مجازي ، در رآكتور بارگذاري خواهد شد. مجموعه آزمايشهاي راكتور و سوخت مجازي مطابق ضوابط جاري براي اين نوع نيروگاهها ضروري بوده كه متعاقب تحقق موفقيت آميز نيروگاه مراحل توليد برق را شروع خواهد كرد. بخشي از فرايند پيش راه اندازي نيروگاه اتمي بوشهر اقدام به بارگذاري سوخت مجازي در لوله هاي سوختي بود كه از مدتي قبل در اين نيروگاه آغاز شده است. انجام موفقيت آميز آزمايشي نيروگاه اتمي بوشهر در فرآيند پيش راه اندازي ما را به سوي پله نهايي افتتاح اين نيروگاه عظيم اتمي هدايت مي نمايد. بديهي است كه تمام اين موفقيت ها مرهون ارتقاء سطح علمي-فن آوري متخصصان كشور، حمايت مردم و دولت و امدادهاي غيبي است. * مبنع : www.resalat-news.com، چهارشنبه ١٩ فروردین ١٣٨٨