از بومی‌سازی صنعت هسته‌ای تا پیشرفت در شرایط تحریم

به گزارش خبرنگار حوزه علم، فناوری و دانش‌بنیان گروه دانشگاه خبرگزاری آنا، جمهوری اسلامی ایران با تکیه به دانشمندان و نخبگان خود امروزه به یکی از کشورهای فعال در زمینه فناوری و دانش هسته‌ای تبدیل شده است که این دستاورد یکی از بزرگ‌ترین افتخارات نظام جمهوری اسلامی است.

گاه‌شمار (TimeLine) ایران هسته‌ای

فعالیت هسته‌ای ایران از سال ۱۳۲۹ آغاز شد.

ایران در سال ۱۳۳۷، به عضویت آژانس بین‌المللی انرژی اتمی درآمد.

در سال ۱۳۴۷ پیمان عدم تکثیر سلاح‌های هسته‌ای (NPT) را امضاء و دو سال بعد آن را در مجلس شورای ملی تصویب کرد.

در سال ۱۳۵۳ با تأسیس سازمان انرژی اتمی ایران و امضای قرارداد ساخت نیروگاه اتمی بوشهر به‌طور جدی‌تر دنبال شد.

در۲۰ بهمن ۱۳۸۱ رئیس‌جمهور وقت ایران، خبر تهیه سوخت هسته‌ای توسط متخصصین داخلی را برای نیروگاه‌های هسته‌ای اعلام کرد.

در فروردین ۱۳۸۵ محمود احمدی‌نژاد، اعلام کرد ایران موفق شده است اورانیوم را به میزان ۳٫۵ درصد غنی‌سازی کند.

در ۲۶ بهمن ۱۳۹۰ ایران از ساخت میله سوخت هسته‌ای ۲۰ درصد غنی‌شده و بارگذاری آن در رآکتور تحقیقاتی ۵ مگاواتی تهران خبر داد.

بنابراین با انتشار اخبار پیاپی از فعالیت‌های هسته‌ای ایران و پس از افزایش اختلافات میان ایران و نهادهای بین‌المللی نظیر شورای امنیت سازمان ملل متحد، منجر به صدور چندین قطعنامه علیه برنامه هسته‌ای ایران و غنی‌سازی شد، و تحریم‌های وسیعی علیه ایران از طرف سازمان ملل، آمریکا، اتحادیه اروپا و سایر کشورها علیه ایران وضع گردید.

قطعنامه شماره ۱۶۹۶ شورای امنیت ۹ مرداد ۱۳۸۵

قطعنامه شماره ۱۷۳۷ شورای امنیت ۲ دی ۱۳۸۵

قطعنامه شماره  ۱۷۴۷ شورای امنیت 4 فروردین ۱۳۸۶

قطعنامه شماره ۱۸۰۳ شورای امنیت ۱۳ اسفند ۱۳۸۶

قطعنامه شماره ۱۸۳۵ شورای امنیت 6 مهر ۱۳۸۷

قطعنامه شماره ۱۸۸۷ شورای امنیت 2 مهر 1388

قطعنامه شماره ۱۹۲۹ شورای امنیت ۱۹ خرداد ۱۳۸۹ (کارشناسان داخلی و خارجی معتقدند قطعنامه 1929، بدترین قطعنامه در طول تاریخ شورای امنیت علیه یک کشور بود که براساس آن، تحریم‌های شدیدی علیه ایران وضع شد.)

نهایتاً در سال‌های آغازین ریاست جمهوری حسن روحانی، پس از ۱۲ سال گفتگو در مورد فعالیت‌های هسته‌ای ایران با اعضای گروه ۱+۵ در تاریخ ۲۳ تیرماه ۱۳۹۴، با انعقاد معاهده، پرونده هسته‌ای ایران در شورای امنیت بسته شد.

شهدای هسته‌ای

سلسله ترورهای هدفمند علیه شخصیت‌های علمی و دانشگاهی هسته‌ای ایران در طی سال‌های ۱۳۸۸ تا ۱۳۹۰، باعث شد دانشمندانی همچون مسعود علی‌محمدی در سال ۱۳۸۸، مجید شهریاری در سال ۱۳۸۹، داریوش رضایی‌نژاد و مصطفی احمدی روشن در سال 1390 توسط یک تیم تروریستی زیر نظر آمریکا، انگلیس و رژیم صهیونیستی، به شهادت برسند.

بخشی از دستاوردهای انقلاب اسلامی در صنعت هسته‌ای

1.نیروگاه انرژی هسته‌ای

همان‌گونه که اکثر نیروگاه‌های حرارتی با مهار انرژی حرارتی آزاد شده از سوخت‌های فسیلی، برق تولید می‌کنند، نیروگاه‌های انرژی هسته‌ای نیز انرژی آزاد شده از هستهٔ اتم‌ها در فرایند شکافت هسته‌ای درون رآکتور هسته‌ای را مورد استفاده قرار می‌دهند. گرمای هسته رآکتور، به‌وسیله یک سیستم سرمایشی دفع می‌شود و با استفاده از این گرما، توربین بخار متصل به ژنراتور، به منظور تولید الکتریسیته به حرکت در می‌آید.

2.کیک زرد

سنگ معدن پس از استخراج با دستگاه‌های مخصوصی خرد و آسیاب می‌شود و پس از آن، برای جداسازی اورانیوم و بالا بردن خلوص خاک سنگ، آن را در حمامی از اسید سولفوریک، آلکالاین و یا پراکسید، می‌خوابانند. این عمل، برای به دست آوردن اورانیوم خالص‌تر صورت می‌گیرد؛ سپس محصول به‌دست‌آمده را خشک و فیلتر می‌کنند و نتیجه آن، چیزی خواهد شد که به «کیک زرد» معروف است.

کیک زرد عموماً برای تهیه سوخت رآکتورهای هسته‌ای به کار برده می‌شود و در واقع، این ماده است که پس از پردازش‌هایی به UO₂ تبدیل شده و برای استفاده در میله‌های سوختی به کار برده می‌شود.

کیک زرد جامد است، ولی برای برای استفاده در مرحلهٔ بعد یعنی غنی‌سازی، از فناوری ویژه‌ای استفاده می‌شود تا بتوان آن را تبدیل به گاز UF₆ یا همان هگزا فلورید تبدیل کنیم. UF₆ در دمای اتاق جامد است اما در دمایی نه چندان بالا به صورت مایع در می‌آید.

3.غنی‌سازی اورانیم

برای آن که گاز UF₆ به‌دست آمده از مرحلهٔ تبدیل، به عنوان سوخت هسته‌ای مورد استفاده قرار بگیرد، باید ایزوتوپ قابل شکاف آن را غنی کرد. غنی‌سازی يعنی در يك نمونه از سنگ معدن اورانيوم، غلظت اورانيوم 235 (كه قابل شكافت و توليد انرژی است) را افزايش دهيم. هر كشور بنابر امكانات و تجهيزات خود از روش‌های مختلفی برای غنی‌سازی اورانيوم استفاده می‌كند.

اگر در اورانيوم طبيعی، به وسيله غنی‌سازی غلظت اورانيوم 235 را تا 5 درصد برسانيم می‌تواند به عنوان سوخت در رآكتورهای هسته‌ای آب سبك استفاده شود. اما اگر غنای اورانيوم 235 تا 90 درصد بالا رود از آن برای ساخت تسليحات هسته‌ای استفاده می‌شود.

در حال حاضر دو روش برای غنی‌سازی اورانیم وجود دارد : 1.انتشار گاز (فیزیکی) 2.استفاده از نیروی گریز از مرکز (سانتریفیوژ)

در روش جدا کردن به‌وسیله سانتریفیوژ، گاز UF₆ طبیعی را به مخزن‌هایی استوانه‌ای تزریق می‌کنند و گاز را با سرعت زیادی می‌چرخانند، نیروی گریز از مرکز باعث می‌شود مولکول‌های سنگین‌تر گاز uf6 از سبک‌تر جدا شود. امروزه فناوری غنی‌سازی جدید‌تری نیز نیز توسعه یافته‌ات که با استفاده از کاربردهای لیزر غنی‌سازی را انجام می‌دهد.

4.رآکتور هسته‌ای

رآکتور دستگاهی برای انجام واکنش‌های هسته‌ای به‌صورت تنظیم شده و تحت کنترل است. این دستگاه در اندازه‌های آزمایشگاهی، برای تولید ایزوتوپ‌های ویژه مواد پرتوزا (رادیواکتیو) و همین‌طور پرتوداروها برای مصارف پزشکی و آزمایشگاهی، و در اندازه‌های صنعتی برای تولید برق ساخته می‌شوند.

رآکتورهای آب سبک با آب معمولی کار می‌کنند و به اورانیوم غنی‌شده نیاز داریم، اما در رآکتور آب‌سنگین از اورانیوم معمولی می‌شود استفاده کرد.

رآکتورها می‌توانند رآکتورهای آب تحت فشار (PWR) و یا رآکتورهای آب در حال جوش (BWR)  باشند.

در رآکتور آب جوش، آب به جوش می‌آید و بخار می‌شود و سپس از میان یک توربین فرستاده می‌شود تا برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرد.

در رآکتورهای آب تحت فشار، آب قلب رآکتور تحت فشار نگه داشته می‌شود و از جوشش آن جلوگیری می‌شود. گرما با یک مبدل حرارتی به آب خارج قلب منتقل می‌شود، آب را می‌جوشاند، تولید بخار می‌کند و انرژی یک توربین را تأمین می‌کند.

5.زباله‌های هسته‌ای

در هر هشت مگاوات ساعت، انرژی الکتریکی تولید شده در نیروگاه هسته‌ای ۳۰ گرم زبالهٔ رادیو‌اکتیوی به وجود می‌آید. اگر چه مقدار آن بسیار کم است اما بسیار مادهٔ خطرناکی است و دفع آن نیز به شیوهٔ صحیح و درست، به مراتب از سوخت‌های دیگر پرهزینه‌تر است.

تأسیسات هسته‌ای ایران

به‌طور کلی تأسیسات هسته‌ای موجود در ایران شامل موارد زیر است:

1.نیروگاه هسته‌ای بوشهر

نیروگاه هسته‌ای بوشهر اولین نیروگاه هسته‌ای ایران از نوع رآکتور آب فشرده مدل وی وی ای آر (VVER) با ظرفیت تولید ۱۰۰۰ مگاوات برق است. ساخت این نیروگاه پس از انقلاب اسلامی در سال 1374 آغاز شد. در سال 1388 راه‌اندازی و در سال 1390 به شبکه برق سراسری متصل شد.

 نیروگاه بوشهر نخستین و تنها نیروگاه هسته‌ای غیرنظامی تولید انرژی در خاورمیانه است و ایران سی‌و‌یكمین كشوری محسوب می‌شود كه از برق نیروگاه هسته‌ای استفاده می‌كند.

2.تأسیسات آب سنگین اراک

کار ساخت مجتمع آب سنگین اراک از سال ۱۳۷۷ آغاز و تمامی مراحل طراحی و اجرای آن توسط متخصصان ایرانی انجام شد و در سال 1385 از آن بهره‌برداری شد.

این مجتمع شامل یک نیروگاه ۴۰ مگاواتی و رآکتور تحقیقاتی است.

تولیدات نیروگاه شامل آب سنگین و آب سبک می‌باشد. آب سنگین جهت درمان و پیشگیری از سرطان کاربرد دارد. آب سنگین تولیدی این نیروگاه در حوزه‌های مختلف از جمله زیست‌شناسی، پزشکی و فیزیک کاربرد دارد. همچنین از آن به عنوان مادهٔ خنک‌کننده برای نیروگاه‌های هسته‌ای و تولید رادیودارو استفاده می‌شود.

3.تأسیسات هسته‌ای نطنز

تأسیسات هسته‌ای نطنز با نام رسمی «مرکز هسته‌ای شهید احمدی روشن» به منظور غنی‌سازی اورانیوم در نزدیکی نطنز در استان اصفهان احداث شده است.

به گفته رئیس سازمان انرژی اتمی ایران، درماه‌های گذشته در سالن تحقیقاتی شهید قشقایی نیروگاه هسته‌ای نطنز، ۱۵ نوع ماشین سانتریفیوژ جدید در ظرف دو ماه ساخته و به کار گرفته شد؛ IR۹، IR۷، IR۲m و IR modular و IRS نمونه‌هایی از این ماشین‌ها هستند.

 تعداد ماشین‌های IR۶ نیز اکنون به ۶۰ ماشین رسیده که هر کدام ۱۰ سو و در مجموع ۶۰۰ سو به ظرفیت موجود اضافه کردند.

4.تأسیسات هسته‌ای فردو

تأسیسات هسته‌ای فُردو با نام رسمی «مرکز هسته‌ای شهید علی‌محمدی» تأسیساتی است که به منظور غنی‌سازی اورانیوم در کیلومتر ۲۵ مسیر قم به تهران ساخته شده است.

در کارخانه غنی‌سازی سوخت فردو تعداد ۱۰۴۴ سانتریفیوژ IR-۱  قرار دارد.

به گفته سخنگوی سازمان انرژی هسته‌ای، با گازدهی به سانتریفیوژ‌ها در فردو، غنی‌سازی ۴.۵ درصدی به‌صورت مستمر انجام می‌شود و در حال حاضر حدود ۹۵۰۰ سو ظرفیت تولید داریم.

5.تأسیسات فرآوری اورانیوم اصفهان

تأسیسات فرآوری اورانیوم اصفهان معروف به صنایع UCF اصفهان که در سال 1379 رسماً شروع به کار کرد، یکی از تأسیسات زیر نظر معاونت تولید تولید سوخت هسته‌ای سازمان انرژی اتمی ایران است.

این تأسیسات، شامل ۶۰ واحد تولیدی ساختمان‌های فرآیندی و غیر فرآیندی است که تمامی تجهیزات آن حدود ۱۵۰۰۰ دستگاه است.

پس از استخراج اورانیوم از معدن، با اسید آن را می‌شویند و محصول به‌دست آمده که کیک زرد (U_۳O_۸) نام دارد را به کارخانه UCF اصفهان می‌آورند تا آن را برای غنی‌سازی آماده کنند.

تبدیل کیک زرد (U_۳O_۸) به ترکیبات دیگر اورانیوم یعنی UO_۲ و UF_۴ و UF_۶ مهم‌ترین فعالیتی است که در این کارخانه انجام می‌شود. سپس UF_۶ را به تأسیسات هسته‌ای نطنز می‌برند و در آن‌جا با عمل سانتریفیوژ غنی‌سازی اورانیوم آن را غنی می‌کنند. اورانیوم غنی‌شده را نیز به بخش دیگری از تأسیسات اصفهان می‌آورند و برای استفاده در رآکتور برای تولید انرژی آماده می‌کنند.

بومی‌سازی صنعت هسته‌ای

علی‌رغم همه مشکلات و کارشکنی‌هایی که از سوی کشورهای غربی و به‌طور مختلف بر کشور ما تحمیل شد؛ ولی دانشمندان و متخصصان کشورمان توانستند به موفقیت و پیشرفت‌های قابل توجهی در حوزه فناوری هسته‌ای دست یابند که در صورت تداوم، ایران می‌تواند در این حوزه به مقام اول منطقه دست پیدا کند.

آنچه امروز برای همه مسلم است، این است که با وجود فشارهای خارجی، جمهوری اسلامی ایران توانست با اتکا به مقاومت و همچنین اتکا به دانشمندان و متخصصان خود، صنعت هسته‌ای را به پیش برده و این فناوری را بومی سازی کند تا از خدمات آن استفاده کنیم و به دیگر کشورها محتاج نباشیم.

بومی‌سازی صنعت هسته‌ای گام بلندی بود که در عرصه‌های علمی و فناوری برداشته شد و اکنون حتی این آمادگی وجود دارد تا آن را به دیگر کشورها انتقال دهیم.

جالب‌ است بدانید ایران در دنیا جزء 13 كشوری است که چرخه كامل سوخت هسته‌ای را دارند، یعنی اكتشاف اورانیوم، استخراج، تولید كیک زرد و تبدیل آن به گاز UF₆ در حوزه تولید سوخت و مجتمع‌های سوخت در آن صورت می‌گیرد.

رآکتور‌های هسته‌ای تولید نیرو، تولید سوخت هسته‌ای، غنی‌سازی اورانیوم، نیروگاه‌های اتمی و تحقیقاتی، ساخت سانتریفیوژهای جدید و پیشرفته، کاربرد‌های هسته‌ای در پزشکی مانند رادیوایزوتوپ‌ها و رادیو داروهای تولید شده، همگی نتیجه تلاش نخبگان و متخصصان ایرانی، و صبر و استقامت ملت ایران و رهنمودهای مقتدرانه رهبر معظم انقلاب بوده است، و دیدیم که در طول حیات انقلاب اسلامی، تحریم‌های بی‌رحمانه نتوانست جلوی این پیشرفت‌ها را بگیرد.

یکی از مهم‌ترین موارد استفاده صلح‌آمیز از انرژی هسته‌ای، تولید برق از طریق نیروگاه‌های اتمی است. کارشناسان با توجه به پایان‌پذیر بودن منابع فسیلی و روند رو به رشد توسعه اجتماعی و اقتصادی، استفاده از انرژی هسته‌ای برای تولید برق را امری ضروری و لازم می‌دانند و ساخت چند نیروگاه اتمی را دنبال می‌کنند. ایران هر ساله حدود هفت هزار مگاوات برق نیاز دارد. برای تولید این میزان برق، حدود 190 میلیون بشکه نفت خام مصرف می‌شود که در صورت تأمین از راه انرژی هسته‌ای، سالانه پنج میلیارد دلار صرفه‌جویی خواهد شد.

در کشورهای پیشرفته صنعتی، از انرژی هسته‌ای به‌صورت گسترده در پزشکی استفاده می‌کنند. با توجه به شیوع برخی بیماری‌ها، از جمله سرطان، ضرورت تقویت طب هسته‌ای در کشورهای در حال توسعه، هر روز بیشتر می‌شود. موارد زیر از مصادیق تکنیک‌های هسته‌ای در علم پزشکی است:

- تهیه و تولید کیت‌های رادیو دارویی، برای مراکز پزشکی هسته‌ای

- تهیه و تولید رادیو دارویی، جهت تشخیص بیماری تیرویید و درمان آنها

- تهیه و تولید کیت‌های هورمونی

- تشخیص و درمان سرطان پروستات

- تشخیص سرطان کولون، روده کوچک و برخی سرطان‌های سینه

- تصویربرداری بیماری‌های قلبی، تشخیص عفونت‌ها و التهاب مفصلی

همچنین تکنیک‌های هسته‌ای برای شناسایی حوزه‌های آب زیرزمینی و هدایت آب‌های سطحی و زیرزمینی و کشف و کنترل نشت و ایمنی سدها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در شیرین کردن آب‌های شور نیز انرژی هسته‌ای کاربرد دارد.

شیرین‌سازی آب شور دریا از دیگر مزایای فناوری هسته‌ای است. می‌توان به هر واحد نیروگاه اتمی هزار مگاواتی، یک واحد شیرین‌سازی آب شور به ظرفیت صد هزار متر مکعب در روز متصل کرد و آب شور را از دریا به‌وسیله پمپ به واحد شیرین‌سازی آب شور هدایت کرد. در این واحد، از حرارت تولیدشده به‌وسیله رآکتور برای تقطیر کردن آب استفاده می‌شود. آب تقطیر شده پس از طی مراحلی به آب آشامیدنی تبدیل می‌شود.

انرژی هسته‌ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی هم کاربردهای بسیاری دارد. موارد عمده استفاده در این بخش عبارت است از: جلوگیری از جوانه زدن محصولات غذایی، کنترل و از بین بردن حشرات، به تأخیر انداختن زمان رسیدن محصولات، افزایش زمان نگهداری، کاهش میزان آلودگی میکروبی، از بین بردن ویروس‌های گیاهی و غذایی، طرح باردهی و جهش گیاهانی چون گندم و برنج و پنبه.

تکنیک‌های هسته‌ای در حوزه دامپزشکی موارد مصرفی‌ چون تشخیص و درمان بیماری‌های دامی، تولیدمثل دام، اصلاح نژاد و دام، تغذیه، بهداشت و ایمن‌سازی محصولات دامی و خوراک دام دارد. هر روز بر دامنه استفاده از فناوری هسته‌ای و به‌ویژه انرژی هسته‌ای افزوده می‌شود.

انتهای پیام/4112/پ