Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 149895
تاریخ انتشار : 24 مرداد 1389 0:0
تعداد مشاهدات : 203

ورود ايران به باشگاه هسته اي

عادل نوروزيان
عادل نوروزيان ورود ايران به باشگاه هسته اي و قرارگرفتن در جمع كشورهاي داراي چرخه كامل سوخت هسته اي با تمام سختي هايي كه در اين راه پرپيچ و خم وجود داشت، به اتمام رسيد. امروز ايران به مرحله اي از توان تكنولوژيكي رسيده كه قادر به طراحي و اجراي تمامي مراحل پروژه هاي هسته اي خود است. در اين مقاله بر آن شديم، ضمن بيان گوشه اي از توانمندي هاي هسته اي خود، به صورت مختصر چرخه سوخت هسته اي را نيز بررسي كنيم. چرخه سوخت هسته اي شامل فرآيندهاي مختلفي است كه منجر به تبديل سنگ معدن اورانيوم به سوخت مورد استفاده در نيروگاه هاي هسته اي مي شود. مجموعه اين مراحل، چرخه سوخت هسته اي نام گرفته است. مراحل هفت گانه چرخه سوخت هسته اي عبارتند از: 1) استخراج سنگ معدن اورانيوم: جداسازي و تخليص در اين مرحله، تركيب اكسيداورانيوم از سنگ معدن اورانيوم جداسازي مي شود. اين تركيب زردرنگ پس از توليد، حالتي شبيه به كيك دارد. به همين دليل كيك زرد ناميده مي شود. اين مراحل معمولاً در معدن انجام مي شود. در ايران اين مرحله در تأسيسات يو سي اف اصفهان انجام مي شود. 2) تبديل كيك زرد به اورانيوم غني شده: در مرحله غني سازي پس از انجام مراحل شيميايي، كيك زرد تبديل به گاز هگزافلورايد اورانيوم (UF6) مي شود. اين ماده در دماي 30 درجه سانتيگراد مايع است اما در دماي 40 درجه تبديل به بخار شده و براي غني سازي آماده مي شود. اورانيوم در طبيعت داراي سه ايزوتوپ است كه فقط يكي از آنها قابل استفاده در نيروگاه هسته اي است. در واقع غني سازي عبارت است از بالا بردن غلظت ايزوتوپ 235 در اورانيوم طبيعي، براي غني سازي اورانيوم سه روش وجود دارد: روش ديفيوژن ياپخش گازي، روش سانتريفيوژ، روش ميدان مغناطيسي. در بين روش هاي ذكر شده، روش استفاده از سانتريفيوژ، مقرون به صرفه تر و بهتر است. در اين روش، هگزافلورايد اورانيوم پس ازعبور از حدود 160 سانتريفيوژ به غناي حدود چهار درصد كه براي سوخت نيروگاه هسته اي موردنياز است، مي رسد اين مرحله در تأسيسات غني سازي نطنز انجام مي شود. ايران تا امروز حدود 7 هزار سانتريفيوژ در نطنز نصب كرده است كه طي برنامه پنج ساله اين رقم به 50 هزار دستگاه خواهد رسيد. از طرفي ايران توانسته است به نسل جديدي از سانتريفيوژها بعد از سانتريفيوژهاي نسل 2-IR و 3-IR برسد كه اين نسل از سانتريفيوژها در دو نوع و با كاربردهاي متفاوت هستند. همچنين ايران قادر به توليد ماشين هايي شده كه (SWU معياري از كار لازم براي جداسازي مقداري معين از اورانيوم) آنها به پنج تا شش برابر گونه هاي فعلي مي رسد. 3) تبديل UF6 به اكسيد اورانيوم : پس از اين كه گاز هگزافلورايد اورانيوم به غناي مورد نياز رسيد. درمراحلي تبديل به دي اكسيد اورانيوم (UO2) مي شود. اين ماده جامد است و حالت سراميكي دارد. در اين مرحله اين ماده به صورت حبه هاي سوخت در مي آيد. از آنجايي كه سوخت نيروگاه حتماً بايد به شكل ميله درآيد تا بتواند براي توليد انرژي در راكتور قرار داده شود، حبه هاي سوخت بر روي ميله هايي تعبيه مي شوند كه ميله هاي سوخت ناميده مي شوند. کارخانه توليد قرص و ميله سوخت يا به عبارتي مجتمع FMP، حساس ترين حلقه چرخه توليد سوخت كه با هدف توليد انواع مجتمع هاي سوخت موردنياز راكتورهاي تحقيقاتي و نيروگاه هاي توليد برق هسته اي بنا شده است كه به دليل نبود دانش فني و عدم همكاري كشورهاي صاحب اين نوع تكنولوژي با ايران، كار طراحي و ساخت اين كارخانه در تمامي فازهاي طراحي مفهومي، طراحي پايه، طراحي تفصيلي، ساخت، نصب و راه اندازي تجهيزات از سوي گروه هاي دانش فني متشكل از نيروهاي متخصص سوخت هسته اي داخلي و فارغ التحصيلان جوان دانشگاه هاي ممتاز كشور انجام گرفته است. ايران توانست ضمن در نظر گرفتن استانداردهاي روز دنيا در صنعت هسته اي، تجهيزاتي خلق كند كه اولا بومي بوده و ثانيا هر كدام در حد اختراع است. متخصصان داخلي اين پروژه براي نخستين بار در كشور تجهيزاتي را نظير جوش مقاومتي مخصوص ميله هاي سوخت همزمان با تزريق گاز هليوم، دستگاه بارگذاري قرص درون غلاف هاي سوخت، خط توليد قطعات پيچيده مجتمع سوخت نظير شبكه هاي نگهدارنده ميله هاي سوخت، آندايزينگ پيوسته ميله هاي سوخت، ميله هاي مونتاژ و كنترل كيفي مجتمع سوخت خلق كرده اند. 4) انتقال ميله هاي سوخت به نيروگاه: مواد راديواكتيو موادي خطرناك هستند و بايد در تمام مراحل چرخه سوخت، مسائل ايمني مدنظر قرار گيرد. يكي از مراحل بسيار حساسي كه مي تواند خطرساز باشد، مرحله نقل وانتقال سوخت به نيروگاه است. به همين منظور ميله هاي سوخت داخل محفظه هاي عايق بندي شده قرار داده مي شود تا از بروز هرگونه حادثه اي مانند انفجار، سوختن و ساير حوادث جلوگيري شود. 5) مصرف سوخت و توليد انرژي: در اين مرحله، ميله هاي سوخت در داخل راكتور تعبيه مي شوند تا در اثر واكنش شكافت، انرژي توليد كنند. اين انرژي كه به صورت گرماي بسيار زياد است، به آب منتقل و سبب تبخير آب مي شود. بخار توليد شده، توربين ها را به حركت درآورده و به اين ترتيب، برق توليد مي شود. 6) انبار كردن سوخت: پس از استفاده از اورانيوم غني شده در راكتور، سوخت مصرف شده بايد تا چند ماه در نيروگاه انبار شود. اين عمل سبب مي شود برخي از پسماندها كه به شدت راديواكتيو و فعال هستند، در اثر شكافت هسته اي به طور خود به خود از بين بروند. به اين مرحله، مرحله سرد شدن مي گويند. 7) انتقال سوخت مصرف شده به تأسيسات باز فرآوري: در اين روند سه مؤلفه مهم از هم جدا مي شوند: اورانيوم تهي شده، پلوتونيوم 239 و زباله هاي هسته اي. اورانيوم تهي شده درواقع اورانيومي است كه تعداد ايزوتوپ هاي مورد نياز براي استفاده در نيروگاه در آن كم شده و با غني سازي مجدد، مي توان دوباره آن را براي مصرف در نيروگاه و توليد انرژي آماده كرد. زباله هاي هسته اي گاهي براي مصارف پزشكي قابل استفاده است اما در صورتي كه غيرقابل استفاده باشد، بايد به شكل محلول درآمده و با كشتي هاي مخصوص در ته اقيانوس ها، قسمت هاي غيرمسكوني در قطب ها يا در كويرهاي غيرقابل سكونت دفن شوند. عمليات ساخت تأسيسات جديد غني سازي اورانيوم ايران در منطقه فردو نزديك شهر قم نيز در سال 2006 آغاز شده است. اين سايت فضاي كافي براي استقرار حدود 3 هزار سانتريفيوژ غني سازي اورانيوم را دارد كه مي تواند براي توليد اورانيوم غني شده مورد نياز براي تهيه سوخت نيروگاه هاي هسته اي مورد استفاده قرار گيرد. از سوي ديگر با نزديك شدن راكتور تحقيقاتي تهران، به پايان عمر كاري خود و نياز روزافزون كشور به انواع راديو ايزوتوپ هاي صنعتي و همچنين راديو داروها، راكتور تحقيقاتي آب سنگين اراك با قدرت 40 مگاوات طراحي و در نزديكي شهر خنداب در شمال غربي شهرستان اراك ساخته شد. از آنجا كه اين راكتور در زمان راه اندازي به مقدار زيادي آب سنگين نياز دارد، مجتمع آب سنگين اراك همزمان با پيگيري ساخت ساختمان و راكتور، آماده شد و به بهره برداري رسيد تا بتواند نياز راكتور را در زمان راه اندازي فراهم كند. راكتورهاي آب سنگين نيازي به اروانيوم غني شده ندارد و از اكسيد اورانيوم طبيعي به عنوان سوخت استفاده مي كند اين فرآيند، نياز به اورانيوم غني شده را مرتفع مي كند. طراحي اين راكتورها و توليد آب سنگين، فرآيندي پيچيده بود كه با همت دانشمندان جوان كشور به تحقق پيوست. اين همه درحالي است كه در اكتبر 2003 يعني 6 سال پيش با تلاش هاي بي وقفه دولت اصلاحات، فعاليت تأسيسات نطنز را تعليق كرديم، اين تأسيسات 10 سانتريفيوژ فعال داشت. کارگاه قطعه سازي تأسيسات هسته اي هم طبق توافقنامه پاريس در بروكسل، طي سال 2004 تعطيل شد. اگرچه در مدت كوتاهي نطنز از تعطيلي خارج شد اما دوباره در پاييز همان سال (1383) به حالت تعليق درآمد و به طور كلي، تمامي سيكل هسته اي ايران طبق توافقنامه پاريس در سال 2004 معلق شد. *منبع: روزنامه کیهان، چهارشنبه 27 آبان 1388