انرژی هسته ای و کاربردهایی فراتر از بمب!/ از کشاورزی و داروسازی گرفته تا تولید برق و آب شیرین

زمانی که نام انرژی هسته ای به میان می آید، در ذهن بسیاری از افراد تنها کاربرد نظامی آن تجسم می شود ولی این فناوری کاربرد هایی بسیار فراتر از مصارف نظامی دارد که در این گزارش به آنها می پردازیم.

به گزارش دیار آفتاب؛  ۲۰ فروردین ماه سال ۱۳۸۵ خبر دستیابی ایران به فن آوری غنی سازی اورانیوم و راه اندازی یک زنجیره کامل غنی سازی در نطنز اعلام شد. در پی این خبر با تصویب شورای عالی انقلاب فرهنگی، به پاس قدردانی از تلاش های افتخار آمیز دانشمندان جوان ایران اسلامی، بیستم فروردین ماه، مقارن با تکمیل چرخه سوخت هسته ای در تقویم رسمی ایرانیان روز ملی فن آوری هسته ای نام گرفت.

در حال حاضر اغلب ممالک جهان به نقش و اهمیت منابع مختلف انرژی در تأمین نیازهای حال و آینده پی برده و سرمایه گذاری‌ها و تحقیقات وسیعی را در جهت سیاست گذاری، استراتژی و برنامه‌های زیربنایی و اصولی انجام می‌دهند. هم اکنون تدوین استراتژی که مرکب از بررسی تمامی پارامترهای تأثیر گذار در انرژی و تعیین راهکارهای مناسب جهت تمیزتر و کاراتر نمودن انرژی و الگوی بهینه مصرف آن می‌باشد، در رأس برنامه‌های زیربنایی اکثر کشورهای جهان قرار دارد.

آزادسازی انرژی هسته‌ای

انرژی هسته‌ای با جداسازی اتم‌ها از یکدیگر آزاد می‌شود. این فرآیند که هم‌جوشی هسته‌ای نامیده می‌شود، انرژی حرارتی آزاد می‌کند و سپس به سمت عامل خنک‌کننده‌ای مانند آب هدایت می‌شود و بخار آب حاصل از خنک شدن این حرارت، توربین‎های متصل به ژنراتور‌های تولید کننده برق را به حرکت درمی‌آورد و آن را می‌چرخاند.

در حال حاصر ۴۵۰ رآکتور در جهان وجود دارد که ۱۱ درصد از برق کشور‌های جهان را تولید می‌کند. بزرگترین تولیدکنندگان انرژی هسته‌ای در جهان به ترتیب در آمریکا، فرانسه، چین، روسیه و کره‌جنوبی هستند که اورانیوم معمول‌ترین سوختی است که در انرژی هسته‌ای به کار می‌رود و به عنوان فلزی فراوان در دنیا شناخته می‌شود.

کاربرد صنعت هسته‌ای در ایران

ایران سال‌های بسیاری است که به استفاده صلح‌آمیز از انرژی هسته‌ای روی آورده و با حسن نیت ثابت کرده است که هدفی جز استفاده صلح‌آمیز و صنعتی از این انرژی ندارد. عمده فعالیت‌های علمی سازمان انرژی اتمی و صنعت هسته‌ای طراحی، احداث و بهره‌برداری از نیروگاه‌های هسته‌ای قدرت، طراحی، احداث و بهره برداری از شتابدهنده‌ها برای کاربرد پزشکی، صنعت و کشاورزی، کاربرد لیزر در پزشکی و صنعت، چرخه سوخت هسته‌ای، احداث و بهره‌برداری از راکتور‌های تحقیقاتی از نوع شکافت و هم‌جوشی (گداخت) هسته‌ای، فعالیت‌های تحقیقاتی با هدف توسعه کاربرد پرتو‌ها در صنعت، کشاورزی و پزشکی و نظارت بر ایمنی فعالیت‌های هسته‌ای در کشور از طریق مرکز نظام ایمنی هسته‌ای کشور است.

استفاده صلح آمیز از انرژی هسته‌ای

موارد زیر از مهمترین استفاده‌های صلح آمیز از علوم و تکنولوژی هسته‌ای می‌باشند:

– استفاده از انرژی حاصل از فرآیند شکافت هسته اورانیوم یا پلوتونیوم در راکتورهای اتمی جهت تولید برق و یا شیرین کردن آب دریاها؛

– استفاده از رادیوایزوتوپ ها در پزشکی، صنعت و کشاورزی؛

– استفاده از پرتوهای ناشی از فرآیندهای هسته‌ای در پزشکی، صنعت و کشاورزی.

استفاده از صنعت هسته‌ای در کشاورزی

فعالیت‌های سازمان انرژی اتمی برای استفاده صلح‌آمیز در کشاورزی از سال ۱۳۵۳ آغاز شد. ماموریت سازمان در جهت بهبود خصوصیات کمی و کیفی خاک، آب و تولیدات زراعی، باغی و دامی با استفاده از فناوری هسته‌ای قرار گرفت.

استفاده از ایزوتوپ‌های مواد رادیواکتیو در به دست آوردن اطلاعات از گذشته، اندازه‌گیری‌های صنعتی، کنترل کیفی محصولات، تشخیص و درمان بیماری‌ها و تولید گونه‌های مقاوم محصولات کشاورزی نسبت به آفات و کمی آب و … کاربرد دارد.

ویژگی اصلی که باعث استفاده از این مواد در صنعت کشاورزی می‌شود، این است که می‌تواند بدون اینکه ضرری برای بدن انسان داشته باشد، نتایج مطلوبی را به همراه داشته باشد. زیرا بدون استفاده از سموم شیمیایی می‌توان با بسیاری از حشرات و آفات مبارزه کرد. همچنین با استفاده از مواد رادیو اکتیو می‌توان در گیاهان خاصیتی را ایجاد کرد که از حداکثر آب موجود در خاک استفاده کنند. به این ترتیب علاوه بر کاهش آب مصرف و هزینه‌های تولیدی مانع از هدر رفتن آب خواهیم شد.

همچنین در بخش کشاورزی می‌توان برای کنترل حشرات، افزایش تولید موادغذایی و کاهش میزان کود از انرژی هسته‌ای استفاده کرد و کیفیت موادغذایی را تا حد زیادی افزایش داده و مدت‌زمان نگهداری و سالم ماندن آن‌ها را بالا برد.

تاثیر استفاده از صنعت هسته‌ای در محیط زیست

در اکثرکشور‌ها از سوخت‌های فسیلی مانند نفت، گاز و زغال سنگ به عنوان مهم‌ترین منبع تولید انرژی استفاده می‌شود؛ ولی آثار زیست‌محیطی آن، عدم اطمینان در کافی بودن منابع سوخت‌های فسیلی برای تهیه انرژی در آینده و لزوم حفظ منابع نفت و گاز برای نسل‌های آینده، مسائلی است که لزوم توجه به فناوری‌های نوین مانند انرژی هسته‌ای را اجتناب ناپذیر می‌کند.

استفاده از صنعت هسته‌ای برای شیرین کردن آب شور

یکی ازکاربرد‌هایی فناوری‌های هسته‌ای که نقش مهمی در زندگی مردم دارد، قابل شرب کردن آب مصرفی است. در مواردی که نتوان از نهر‌ها و سفره‌های زیرزمینی آب قابل شرب استخراج کرد، نمک‌زدایی آب دریا و آب‌های زیرزمینی معدنی یا فاضلاب‌های شهری در اولویت بعدی قرار می‌گیرند.

بیشتر موارد نمک‌زدایی در زندگی امروز با استفاده از سوخت‌های فسیلی انجام می‌شوند که منجر به بالارفتن میزان گاز‌های گلخانه‌ای می‌شوند. معمولا نمک‌زدایی هسته‌ای یکپارچه در کارخانه با بیش از ۱۵۰ سال قدمت، در کشور‌های قزاقستان، هند و ژاپن به وفور انجام می‌شود.

با توجه به اینکه رآکتور‌های عمل‌کننده هیچ یک از گاز‌های گلخانه‌ای را که در گرمایش کره‌زمین نقش دارند، ترشح نمی‌کنند، می‌توان از آن به عنوان راه‌حلی برای شیرین کردن آب‌های شور و قابل شرب کردن آن‌ها استفاده کرد.

استفاده از صنعت هسته‌ای برای تولید برق

به جرئت می‌توان گفت که بیشترین استفاده از انرژی هسته‌ای برای تولید برق است؛ جمهوی اسلامی ایران با توجه به پایان‌پذیر بودن منابع سوخت فسیلی و همچنین استفاده از گاز مازوت به دلیل کمبود سایر سوخت‌ها که از آلودگی کمتری برخوردار است، اقدام به تولید برق از طریق انرژی هسته‌ای کرده است.

الزامات قانونی کشور نیز هدف بلند مدت ساخت و بهره‌برداری از نیروگاه‌های هسته‌ای برای تولید ۲۰ هزار مگاوات برق را برای سازمان انرژی اتمی ایران تعیین کرده است. با توجه به آن، سازمان انرژی اتمی ایران برنامه‌های بلندمدت توسعه چرخه سوخت هسته‌ای و فعالیت‌های پژوهشی مرتبط را تدوین و در دست اقدام دارد.

کاربرد صنعت هسته‌ای در زمینه پزشکی و تولید دارو

یکی از روش‌های تشخیصی و درمانی ارزشمند در طب، پزشکی هسته‌ای است. به لطف صنعت هسته‌ای تشخیص بسیاری از بیماری‌ها از جمله سرطان انجام می‌گیرد. همچنین می‌توان از آن برای استریل و ضدعفونی کردن تجهیزات پزشکی و یادگیری فرآیند‌های بیولوژی با استفاده از ردیاب‌ها و مطالعه ویژگی‌های سلول‌های تومور استفاده کرد.

یکی دیگر از موارد استفاده پزشکی هسته‌ای تولید رادیودارو است. به طور کلی رادیو دارو‌ها دو کارکرد متفاوت دارند که عبارتند از کارکرد‌های تشخیصی و کارکرد‌های درمانی. با این حال فرایند کلی کارکرد رادیو دارو‌ها در هر دو مشابه است. به‌طور خلاصه عبارت است از ورود رادیو دارو به درون بدن، هدایت آن به عضو مورد نظر و باقی ماندن رادیو دارو برای یک مدت زمان معین در آن محل و انتشار پرتو از آن.

از صنعت هسته‌ای در حوزه‌های دیگر مانند حوزه صنعت و ردیاب‌های ایزوتوپی، تولید آب سنگین، فناوری کوانتومی که در ارتباطات، زیست‌شناسی، شبیه‌سازی، محاسبات و حسگر‌ها استفاده می‌شود.

سایر کاربردهای انرژی هسته‌ای

– کاربردهای پزشکی: بطور کلی می‌توان عوامل ذیل را به عنوان مصادیق کاربرد تکنیک‌های هسته‌ای در حوزه پزشکی نام برد.

* تهیه و تولید رادیو دارویید-۱۳۱، جهت تشخیص بیماری‌های تیروئید و درمان آن‌ها.

* تهیه و تولید کیتهای رادیو دارویی جهت مراکز پزشکی هسته‌ای.

* کنترل کیفی رادیو داروهای خوراکی و تزریقی برای تشخیص ودرمان بیماری‌ها.

– کاربرد انرژی اتمی در بخش دامپزشکی و دامپروری.

– کاربرد تکنیک‌های هسته‌ای در مدیریت منابع آب.

– کاربرد انرژی هسته‌ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی.

– کاربرد انرژی در صنایع.

– کاربرد تکنیک هسته‌ای در شناسایی مین‌های ضد نفر.

– کاربرد انرژی اتمی در تولید الکتریسته.

انتهای پیام/

ارسال نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

شانزده − دوازده =