لماذا نحتاج للطاقة النووية

دراسة«


لماذا نحتاج للطاقـة النوويـة؟

:
هل سننضم إلى نادي الدول النووية مع التوجه إلى الاستخدام السلمي لهذه الطاقة المثيرة للجدل؟
لم يعد هناك شك بعد خطاب جلالة الملك حمد بن عيسى آل خليفة في 17 أكتوبر/ تشرين الثاني في افتتاح دور الانعقاد الثاني للبرلمان، أن البحرين ماضية في جهودها مع بقية دول مجلس التعاون إلى امتلاك الطاقة النووية واستخدامها للأغراض السلمية.
لقد سبق ذلك مثلما أعلن جلالة الملك انضمام البحرين إلى الوكالة الدولية للطاقة الذرية وهي خطوة تأتي متسقة مع توجه خليجي معلن منذ العام الماضي للحصول على الطاقة النووية للأغراض السلمية.
إن التوجه نحو استخدام الطاقة النووية بات محكوما بحقائق لا يمكن الإشاحة عنها. ففي عالم يوجد فيه نحو 440 مفاعلا نوويا لإنتاج الطاقة تساهم في إنتاج أكثر من 16% من كهرباء العالم وتوفر إنتاجا يصل إلى 1.8 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون تمنع الاحتباس الحراري وفوائد مؤكدة للطاقة الذرية في تحلية المياه والزراعة والصناعة والطب والأبحاث العلمية، فإن السؤال الذي يفرض نفسه: أين نحن من هذه الاستفادة؟
لكن السعي إلى امتلاك برنامج نووي أو طاقة نووية في دول الخليج يطرح تساؤلات كثيرة أهمها قد يبدو مفارقة ‘’هل تحتاج منطقة تملك 60% من احتياطات النفط في العالم لهذا المصدر للحصول على الطاقة؟ وهل لدينا خبرات وكوادر قادرة على التعامل مع هذا المجال؟ وما هي المخاطر المحتملة لاستخدام الطاقة النووية خصوصا عندما نتحدث عن مواد مشعة ومخلفاتها وما يمكن أن تضيفه من تأثيرات خطرة على البيئة؟
منافع مؤكدة وجدوى اقتصادية
من الناحية النظرية والعملية، فإن إنشاء أو امتلاك مشروع نووي في منطقة الخليج ممكن عمليا، لكن ذلك ‘’مرهون بشروط’’ حسب أستاذ الفيزياء النووية المشارك في جامعة البحرين محمد قيصرون ميزرا.
يقول ميزرا ‘’بالتأكيد هناك إمكانية لوجود مشروع من هذا النوع ولكن ليس على مستوى دولة واحدة بل على مستوى جميع دول مجلس التعاون الخليجي لأن هذا المشروع مكلف جداً ويحتاج موارد (..) أيضا وكالة الطاقة الذرية لديها الموارد والخبرات الكبيرة القادرة على المساعدة في هذا المجال’’.
لكن الأمر يتعدى إمكانية الشروع في امتلاك مشروع أو برنامج نووي إلى الجدوى أيضا. فمشروعات الطاقة النووية تملك جدوى اقتصادية أيضا حسب ميرزا الذي يقول ‘’من الناحية الاقتصادية فإن لمشروع كهذا فوائد على مستوى إنتاج الكهرباء، حيث يمتاز بالاستمرارية ولعمر طويل’’.
لكنه يستدرك ‘’منطقة الخليج لديها النفط الوفير وقد يحد هذا من الاندفاع نحو مشروعات الطاقة النووية، لكن أول فائدة يمكن أن نجنيها هي توليد الكهرباء (..) أمر آخر بغاية الأهمية هو أن وجود منشآت من هذا النوع في المنطقة يفتح الباب للبحوث العلمية المتقدمة في المنطقة وغير الموجودة حالياً (..) ففي المنطقة العربية لا يوجد أي تقدم في هذا المجال وكان من الصعب الحصول على العناصر المشعة فقط لتدريس طلاب البكالوريوس في الفيزياء النووية ناهيك عن الدراسات العليا وما شابه ذلك’’.
يضيف ‘’وجود مركز نووي بالتعاون مع الوكالة الدولية للطاقة الذرية سوف يتيح تطور البحوث العلمية في المنطقة بشكل كبير ليس فقط في الفيزياء فحسب لأن الطاقة النووية يدخل في حيزها الهندسة النووية والكيمياء والبيولوجيا’’.
المنافع مؤكدة ومغرية حسب ميرزا الذي يؤكد ‘’من هذه الناحية سوف يكون هناك انعكاسات كبيرة جداً (...)، التطبيقات الأخرى وهي مهمة جداً ومنها التطبيقات الطبية التي ليس لها حصر مثل علاج مرض السرطان بأنواعه بواسطة الإشعاع وهنا نحتاج إلى مواد مشعة التي تحتاج بدورها إلى مفاعل (...)، كما ان الإشعاعات النووية تستخدم في تقنية المياه والتربة وللدراسات الجينية وإنتاج بذور جديدة من المحاصيل وهذه استخدامات كثيرة’’.
غبار السياسة وحقائق العلوم
لكن هذه المنافع والمزايا المؤكدة للطاقة النووية ضاعت في غياهب السياسة والسعي المحموم لدى الكثير من دول العالم للحصول على أسلحة نووية إضافة إلى غياب توجهات ملموسة لدى دول الخليج للحصول على التكنولوجيا النووية، مثلما يرى استاذ الفيزياء النووية (النظرية) المشارك في جامعة البحرين محمد يوسف.
لكن يوسف يقول الآن ‘’إن الصورة باتت أكثر وضوحاً بعد إعلان جلالة الملك عن انضمام البحرين لعضوية الوكالة الدولية للطاقة الذرية والتوجه نحو امتلاك هذه التكنولوجيا التي تمثل وسيلة وهبها الله لخدمة البشر وليس للتدمير والناحية العسكرية فقط لذا لا بد من استغلالها’’ حسب تعبيره.
يشدد يوسف على هذه الحاجة عندما يقول ‘’إننا بحاجة كبيرة إلى هذا المصدر للطاقة والاستفادة من النفط لأغراض أخرى خصوصا أن عناصر تقدم الدول تكمن في قدرتها على التعامل مع التكنولوجيا الحديثة التي تشكل التكنولوجيا النووية أهم ميادينها الآن’’.
يقول يوسف ‘’التطور في هذا المجال يمنح الدول طفرة نوعية في كافة المجالات العلمية المرتبطة أصلا بالاحتياجات الحياتية ناهيك عن النفوذ والتميز عندما يكون لدى الدول تقدم في التكنولوجيا النووية والبرامج النووية (...)، المنطقة العربية لم تتجه بعد إلى هذا المجال باستثناء العراق الذي كان لديه برنامج وانتهى’’.
ويضيف ‘’هناك دول أوروبية صغيرة بدأت في استخدام الطاقة الذرية لتوليد الكهرباء مثلاً وفي الميادين الطبية والصناعية وتحلية المياه وميادين كثيرة (...)، هذا لا علاقة له بحجم البلد ان بل بوجود برامج وأهداف محددة لديها’’.
برنامج زمني وأهداف
إذا كان الاتفاق متحققا حول الاستفادة من الطاقة النووية، فما هي الخطوات المقبلة؟
يجيب أستاذ الفيزياء النووية (النظرية) محمد يوسف ‘’الآن أصبح لدينا توجه في البحرين ولابد أن نحدد أهدافنا ونركز على الفوائد المرجوة من هذا البرامج ووضعها في إطار زمني محدد وليس مفتوحا (...)، كما أننا سنرتبط بالوكالة الدولية للطاقة الذرية مما يعني أننا سنكون خاضعين للتفتيش وشروط الوكالة (...)، البرنامج النووي له فوائد علمية كبيرة أيضا، فنحن نتعامل مع أدق التكنولوجيات الموجودة أي نتعامل مع ما داخل المادة حتى نتعرف على إمكانات المادة’’.
يخلص يوسف للقول ‘’إذاً الفوائد علمية واقتصادية مثل الحقل الزراعي والطبي (...)، معظم التطورات الحاصلة في الحقل الزراعي هي ‘’تطورات جينية’’ ولا يمكن تغير الجينات إلا بإشعاع نووي (...)، لذلك أصبحت الدول المتقدمة تعتبر التكنولوجيا النووية تكنولوجيا التحدي وينظرون إلى الأمام’’.
يسوق يوسف مثالا في معرض تأكيده لأهمية وفوائد مراكز الطاقة النووية قائلا ‘’فرنسا تعتمد الآن بما نسبته 70% في توليد الطاقة الكهربائية على الطاقة النووية وقد أدى ذلك إلى توفير استخدامها للوسائل الأخرى (...)، توفر هذه التكنولوجيا أيضا الأرضية المناسبة للتقدم في الأبحاث العلمية فوجود هذه الطاقة يرتبط بوجود مراكز علمية (...)، أيضا تستخدم هذه التكنولوجيا في تسيير البواخر وفي القطاعات العسكرية’’.
الخبرات والكوادر والوقت
لكن قيام مشروعات الطاقة النووية يحتاج إلى جهود مشتركة وتوافق حقيقي حول الأهداف والاهم وجود كوادر وخبرات كبيرة.
وبالنسبة لميرزا فيقول أنه ‘’لا توجد كوادر فنية وباحثين في منطقة الخليج بالمستوى الكافي’’ لكنه يستدرك بالقول إن ‘’مثل هذا المشروع بالتأكيد يحتاج إلى فترة زمنية طويلة’’.
يقول ميرزا ‘’في هذه الفترة لا بد من إعداد كادر فني وتعزيز سبل التعاون مع وكالة الطاقة الذرية لإمكانية تشغيل مشروع في هذا المجال، حيث تتولى الوكالة تدريب طواقم (...)، هذا يحتاج لبضع سنوات نستطيع خلالها أن نحصل على الكوادر القادرة على الاشتغال في هذا المجال وهذا يفتح باب العمل ويوجد فرص عمل كثيرة جداً لأن مشروعات الطاقة النووية تحتاج لعدد كبير من الأفراد’’.
يضيف ميرزا ‘’يتعين على الجامعات في المنطقة أن تبدأ في النظر بشكل جدي حيال إرسال طلاب الدراسات العليا لبعثات للحصول على تخصصات في هذه المجالات (...)، مثلاً حالياً في جامعه البحرين لا نميل لأن نرسل بعثات في هذه المجالات لأنه لا يوجد لها الكثير من التطبيقات والاستخدامات لكن لو كان هناك مشروع جدي بالتأكيد سوف يتغير التعامل مع البعثات الدراسية’’.

في قلب المفاعل النووي
يتكون أي مفاعل نووي من الأجزاء التالية:
1- مركز المفاعل: وهو الجزء الذي يتم فيه سلسلة عمليات الانشطار النووي.
2- السائل المتحكم في حرارة المركز: يستعمل الماء عادة للتحكم في سرعة عمليات الانشطار النووي وكواق من الإشعاع المنبعث من العملية.
3- حاويات تحيط بمركز المفاعل والسائل المتحكم في حرارة المركز لمنع تسرب الإشعاعات الناتجة من الانشطار النووي.
4- محولات حرارية: للتحكم في حرارة السائل المتحكم في حرارة المركز.
5- مولد كهربائي عملاق.
الانشطار النووي
لغرض تحفيز سلسلة عمليات الانشطار النووي في مركز المفاعل النووي يستعمل ما يسمى بالوقود النووي والتي هي في الغالب اليورانيوم-235 أو البلوتونيوم-239 والفكرة تكمن في تحفيز انشطار في انوية ذرات اليورانيوم-235 او (البلوتونيوم-239) لايصالهما إلى مرحلة ما يسمى الكتلة الحرجة.
لتوضيح مفهوم الكتلة الحرجة تصور ان هناك كرة بحجم قبضة اليد مصنوع من مادة (اليورانيوم-235)، بعد تحفيز اولي لعملية الأنشطار النووي بواسطة تسليط حزمة من النيوترون على الكرة سيتولد 2.5 نيترون جراء هذا الانشطار الأول لنواة ذرة (اليورانيوم-235) وهذا يكون كافيا لبدأ انشطار ثاني في كل الأجزاء المتكونة من الانشطار الأول وأثناء هذه السلسلة المتعاقبة من الانشطارات في نواة الذرات يفقد الكثير من النيوترونات المتكونة إلى سطح الشكل الكروي ولكن كمية النيوترونات المتكونة في الداخل كافية لادامة عمليات الانشطار وهنا يأتي دور الكتلة الحرجة التي يمكن تعريفها بالحد الأدنى من كتلة مادة معينة كافية لتحمل سلسلات متعاقبة من الانشطارات.
إذا كان العنصر المستخدم في عملية الانشطار النووي ذو كتلة، يتطلب تسليطا مستمرا بالنيوترونات لتحفيز الانشطار الأولي للنواة فإن هذه الكتلة تسمى الكتلة دون الحرجة.
اذا كان العنصر المستخدم في عملية الانشطار النووي ذو كتلة قادرة على تحمل سلسلات متعاقبة من الانشطار النووي حتى من دون اي تحفيز خارجي بواسطة تسليط نيوترونات خارجية فيطلق على هذه الحالة الكتلة فوق الحرجة وهي المرحلة المطلوبة لتصنيع القنبلة النووية.
الكعكة الصفراء
تعتبر أستراليا، كازاخستان، كندا، جنوب إفريقيا، البرازيل، ناميبيا من أكبر الدول المصدرة لليورانيوم وتباع عادة بسعر يتراوح من 80 - 100 دولار للكيلوغرام الواحد وبعد الحصول عليه يتم طحنه وتحويله إلى ما يسمي بالكعكة الصفراء التي يتم تحويلها فيما بعد إلى ‘’هيكسافلوريد’’ اليورانيوم uranium hexafluoride ويتم بعد ذلك عملية تخصيب اليورانيوم.
- المصدر: الموسوعة الحرة «ويكيبيديا» - الوكالة الدولية للطاقة الذرية

أضف لمعلوماتك
- أول مفاعل نووي قد شيّد في العام .1951
- عدد المفاعلات النووية بلغ 17 في العام 1960 ثم ارتفع إلى 90 في العام 1970 وواصل الارتفاع بعد ذلك حتى بلغ 263 في العام .1980
- يوجد حاليا 440 محطة قوى نووية في 31 بلدا.
- الطاقة النووية توفر بحلول العام 2000 نسبة 31 في المئة من مجموع الكهرباء المولدة في أوروبا الغربية و15 في المئة في أميركا الشمالية و2.8 في المئة في أميركا الجنوبية و2.4 في المئة في إفريقيا.