تابعنا ما حدث فى اليابان من جراء الزلزال و من انفجار للمحطات النووية اليابانية

لكن ماهى الطاقة النووية؟؟

كيف تعمل المحطات النووية؟؟

كيف تستخدم فى توليد الكهرباء ؟؟

ما هو المفاعل النووى؟؟

ما هي مخاطر التي من الممكن ان تنجم عن خلل في
المفاعلات النووية؟؟

ما هو تأثير الإشعاع على الكائنات الحية؟؟


ماهى الطاقة النووية؟

هي الطاقة التي يتم توليدها عن طريق التحكم في تفاعلات انشطار أو اندماج الأنوية الذرية.

و ما هي الطاقة النووية السلمية ؟

الطاقة النووية الصناعية التي تخدم البلاد مثل الكهرباء و الطب والحرب لكن نحن العرب ممنعون من الاخيرة بسبب الغرب الذي لايريدونا ذي بأس ودفاع عن نفسنا.
او بمعنى اخر هي التي تستخدم في خدمة الانسانية وليس في تهديدها ... كالطاقة البديلة والابحاث العلمية .... الخ.


تاريخ إستخدام الطاقة النووية :

في الاربعينات، كان النفط، والفحم الحجري ، والمياة الجارية. تمول العالم بالجزء الاكبر من الطاقة الكهربائية. الا ان خرج مصدر طاقة اخر من المختبرات الفيزيائية ليصبح مصدر الطاقة الاهم. انه الطاقة النووية.

تم اكتشاف الطاقة النووية من خلال عالم فرنسي ، كان يحلل اليورانيوم، في منجم افريقي.

التطور الجيولوجي، وظهور الاوكسجين، ساهما في خلق هذا التفاعل الطبيعي. عميقا، في طبقات الارض السفلى، وبعد فترة زمنية طويلة، تمكن الانسان من تكرار التجربة.

المفاعل النووية الاولى التي كانت تعرف بالمفاعل الذريه. لم تمول بالطاقة الكهربائيه. الا ان هذه المراكز البسيطة ساعدت على اكتشاف سر الظاهرة النوويه، كما علمتنا السيطرة عليها ايضا. وبعد فترة وجيزه اخذت مباني الاسمنت والحديد الضخمة التي تأوي المفاعل النووية ترتفع عاليا.

ظهر أول مفاعل نووى سنة 1953 فى ألمانيا, بدأ إنتشار محطات الطاقة النووية من سنة1953 لسنة 1970 وزاد إنتشارها بشدة حتى حدثت بعض الحوادث حالت دون الإنتشار السريع للمحطات النووية ولكن مازالت تنتشر حول العالم.

يحتوى العالم الآن على 400 مفاعل نووى تغطى حوالى16% من إنتاج الطاقة الكلى , وتقول الدراسات أنها سوف تصل إلى 22% من الإنتاج الكلى.



مميزات الطاقة النووية :

لإنتاج 1000 ميجا وات سنويا : نحتاج 3.1 مليون طن بترول , لكن بإستخدام الطاقة النووية فنحتاج 24 طن يورانيوم فقط وبالتالى نقلل من التكلفة.
إستخدام الطاقة النووية فى محطات التوليد يقلل إنبعاث غاز ثانى أكسيد الكربون سنويا بقيمة 600 مليون طن.

كيفية توليد الطاقة بإستخدام الوقود النووية :

تخرج النواة الذرية الطاقة من خلال صورتين :
أ- إنشطار نووى : وهى عملية إنشطار ذرات اليورانيوم عن طريق ضربها بنيترون وبالتالى تحدث عملية الإنتشار يصحبها تولد حرارة عالية.

ب- الإندماج النووى : وهى عملية إندماج الذرات التى لها عدد إلكترونات أقل وبالتالى تحدث عملية الإندماج يصحبها تولد حرارة عالية.

ولكن هذا النوع من التفاعلات النووية مازال فى إطار الدراسات والتجربة ولم تستخدم حتى الآن.


ما هو الغرض من إنشاء المفاعلات النووية؟

هناك غرضان أساسيان من إنشاء المفاعلات النووية هما:

1- الاستفادة منها كمصدر للنيترونات لأغراض التشعيع والبحث وإنتاج النظائر المشعة وما لها من تطبيقات مختلفة.
2- استخدامها كمصدر للحرارة التي تتولد في قلب المفاعل نتيجة للانشطار النووي ، حيث يستخدم المبرد بعد تسخينه وضغطه في توليد بخار في دائرة تبريد ثانوية من خلال مبادل حراري مشترك ليستخدم ذلك البخار في إدارة التربينات في محطات توليد الكهرباء أو لإنتاج بخار يجري تكثيفه فيما بعد ليعاد ضخه إلى دوائر التبريد أو استخدامه في عمليات إزالة ملوحة مياه البحر.



المكونات الأساسية في معظم أنواع المفاعلات هي:

الوقود:
وهو عبارة عن كريات أو أقراص من اليورانيوم أو احد مركباته مثل ثاني أكسيد اليورانيوم مصفوفة داخل أنابيب لتكون قضبان الوقود ، وهذه القضبان مرتبة في مجاميع وقود داخل قلب المفاعل.

المهدئ:
وهو المادة التي تبطئ النيترونات المنطلقة من الانشطار من أجل المزيد من الانشطار وقد يكون المهدئ ماء خفيفا أو ثقيلا أو غرافيت.

قضبان التحكم:
وتتكون من عناصر ممتصة للنيترونات البطيئة مثل الكادميوم أو البورون وتغمر أو تسحب من قلب المفاعل من أجل التحكم في معدل الانشطار النووي أو وقفه ، وهذا هو الذي يحدد الطاقة المنتجة.

المبرد:
وهو سائل أو غاز يدور خلال قلب المفاعل من أجل تبريده ونقل الحرارة منه.

وعاء الضغط:
عبارة عن وعاء حديدي صلب يحتوي قلب المفاعل والمهدئ

مولد البخار:
وهو جزء من نظام التبريد حيث يتم استعمال الحرارة الخارجة من قلب المفاعل في توليد البخار اللازم لإدارة التربينات.

وعاء الاحتواء:
وهو البناء الذي يحتوي مكونات المفاعل ويحميه من المؤثرات الخارجية ويحمي الذين خارجه من تأثيرات الإشعاع ومن أي حادث قد يطرأ، وهو في الغالب بسماكة متر واحد ومصنوع من الخرسانة والحديد الصلب.

أنواع المفاعلات :

1- مفاعل الماء المضغوط Pressurized water structure :

حيث تستخدم الحرارة الهائلة الناتجة فى تسخين ماء التبريد الذى بدوره يسخن مياة التغذية حتى تتبخر , ويحرك البخار ريش التربينة وتنتقل هذه الحركة لعمود المولد فيولد الطاقة الكهربية.


2-مفاعل الماء المغلي Boiling water structure :

ويتكون من المولد من المولد الكهربى والتربينة والمكثف , حيث تستخدم الحرارة الهائلة الناتجة فى تسخين ماء التبريد حتى يتبخر نفسه , ويحرك البخار ريش التربينة وتنتقل هذه الحركة لعمود المولد فيولد الطاقة الكهربية.



.





انهاء الطاقة النووية :

انهاء الطاقة النووية مصطلح يتم إطلاقه على عملية إغلاق محطات الطاقة النووية تدريجياً بشكل منظم
من قبل بعض الدول التي تملك هذه المفاعلات.
السبب في رغبة هذه الدول في انهاء الطاقة النووية على أراضيها هي النفايات النووية الضارة التي لا يمكن إعادة تصنيعها. وحاليا فقد بدأ العديد من الدول مثل السويد وألمانيا في إعادة نظرتها بالنسبة إلى قرارها السابق بشأن إنهاء الطاقة النووية،
خصوصا بعد تفاقم مشكلة الانحباس الحراري على الأرض، بسبب تركيز إنتاج الطاقة الكهربائية بوساطة محطات القوي التي تعمل بالفحم والبترول، والتي تنتج قدرا هائلا من ثاني أكسيد الكربون، الذي يرفع بشكل مستمر درجة الحرارة على الأرض.

مخاطر إستخدام الطاقة النووية :

الاشعاع النووي إن لم يكن قاتلا فهو يتسبب في عاهات وتشوهات وإعاقات تصعب معالجتها.
وتنتج من تأثير الإشعاع النووي على مكونات الخلايا الحية نتيجة تفاعلات لا علاقة لها بالتفاعلات الطبيعية في الخلية. وحجم الجرعة المؤثرة يختلف حسب نوعية الكائنات فهناك حشرات تموت عندما تمتص أجسامها طاقة نووية تصل فقط 20 وحدة جْرَايْ (جول لكل كيلو جرام من الجسم المعرض للإشعاع النووي Gray = J/kg)، وحشرات لا تموت إلا عندما تصل الجرعة إلى حوالي 3000 جرَايْ ( ضعف الجرعة السابقة 150 مرة).
تأثر الثدييات يبدأ عند جرعة لا تزيد عن 2 جْراي، والفيروسات تتحمل جرعة تصل 200 جراي أي ضعف الجرعة المؤثرة على الثدييات 100 مرة.

وكمية النفايات المشعة نتيجة الانشطار النووي بمحطات إنتاج الكهرباء بالمفاعلات النووية محدودة مقارنة بكمية النفايات بالمحطات الحرارية التي تعمل بالطاقة الأحفورية كالنفط أو الفحم .
فالنفايات النووية تصل 3 ميليجرام لكل كيلو واط ساعة (3 mg/kWh) مقابل حوالي 700 جرام ثاني أكسيد الكربون لكل كيلو واط ساعة بالمحطات الحرارية العادية
لكن هذه الكمية الصغيرة جدا من الإشعاع النووي قد تكون قاتلة أو قد تتسبب في عاهات وتشوهات لا علاج لها.
لهذا فإن جميع الدول التي تستخدم الطاقة النووية لإنتاج الطاقة الكهربائية تعمل على التخلص من تلك النفايات المشعة بدفنها في الطبقات الجيولوجية العميقة تحت سطح الارض بعيدا عن الناس ، وقد تستمر فاعلية الإشعاعات لقرون بل لآلاف السنين حتي يخمد هذا الإشعاع أو يصل إلى مستوى يعادل الإشعاع الطبيعي.
لهذا يحاول العلماء حاليا ً توليد الطاقة النووية عن طريق الاندماج النووي بدلا من الانشطار النووي الذي تنشطر فيه ذرات اليورانيوم وتعطي بروتونات ونيوترونات وجسيمات دقيقة ، تـُحول حركتها إلى حرارة في ماء التبريد ومن بخاره المرتفع الضغط تـُولد الطاقة الكهربائية. ومشكلة توليد الكهرباء من المفاعلات النووية تتمثل في النفايات المشعة التي تسفر عن العملية. وهذه النفايات ضارة بالبشر وهذا ما جعل العلماء يسعون للحصول علي الطاقة عن طربق تقنبة الاندماج النووي التي تجري حاليا في الشمس والتي تسفر عن نفايات مشعة قليلة.