به‌روز شده در: ۱۱ مرداد ۱۴۰۲ - ۱۹:۴۹
گفت‌وگو
آیت الله العظمی علوی گرگانی: نسبت به مسایل فرهنگی اخیر نگرانیم
دیدار شورای سردبیری "خیبرآنلاین" با یک مرجع تقلید
صرف نشستن افراد در کنار رهبری، معیار انتخاب نیست
گفت‌وگوی خواندنی "خیبرآنلاین" با علی‌اصغر زارعی
ناگفته‌هایی از نحوه ورود آیت‌الله مهدوی‌کنی به خبرگان
گفت‌وگوی‌ "خیبرآنلاین" با حجت‌الاسلام میرلوحی(2)
چه کسانی آیت‌الله مهدوی‌کنی را بایکوت خبری کردند؟
گفت‌وگوی‌ "خیبرآنلاین" با حجت‌الاسلام میرلوحی(1)
موضوعات شورا جهت رفع تکلیف مطرح می‎شود
عضو شورایعالی فضای مجازی در گفت‌وگو با "خیبرآنلاین"
آشنایی با یک خواننده جوان جبهه انقلاب
گفتگوی اختصاصی "خیبرآنلاین" با سید مهدی ضامنی
تاثیر دودهه زندگی در آمریکا بر ذهن ظریف
گفتگوی اختصاصی "خیبرآنلاین" با محمدصادق کوشکی(2)
سیاستمدار در تراز انقلاب‌ اسلامی نداریم
گفتگوی اختصاصی "خیبرآنلاین" با محمدصادق‌ کوشکی(1)
استراتژی حزب‌الله برای 4 سال پیش رو
گفت‌وگوی خواندنی "خیبرآنلاین" با حسین الله‌کرم
بزرگترین اشتباه سیاسی‌ عمرم رای به خاتمی بود
گفت‌وگوی "خیبرآنلاین" با مهدی کوچک‌زاده (2)
کد خبر: ۴۶۶۴۶
تاریخ انتشار: ۰۷ تير ۱۳۹۴ - ۱۰:۵۱
رادیوایزوتوپ هایى که در کاربردهاى باتری هاى هسته اى مورد استفاده قرار می گیرد، توسط راکتورهاى هسته اى تولید مى شوند که نیاز به سوخت هسته اى با غناى بالا (حداقل 20%) دارند و این یکى از موارد نیاز به درصدهاى بالاى غنى سازى است
"خیبرآنلاین" - علیرضا حیدری * / با توجه به شرایط خاصی این روزها که در روزهای پایانی ضرب الاجل برای توافق نهایی هسته ای به سر  می بریم، و نیز، سیل شبهاتی که درباره علم، فناوری و صنعت پیشرفته هسته ای از سوی برخی غربزدگان سازشکار در سطح جامعه مطرح می شود، بر آن شده ایم تا در سلسله مطالبی تحلیلی - علمی، به چرایی نیاز کشورمان به فناوری هسته ای و کاربردهای متنوع آن بپردازیم.

به گزارش پایگاه خبری - تحلیلی "خیبرآنلاین"، قسمت اول این سری مطالب را که مقدمه ای بر "چرا باید هسته ای باشیم"، بود را می توانید (اینجا) مورد مطالعه قرار دهید. اینک، قسمت دوم:

2- کاربرد فناوری هسته ای در تولید برق

یکى از مهمترین موارد استفاده صلح آمیز از انرژى هسته اى، تولید برق در نیروگاه های اتمى است. با توجه به پایان پذیربودن منابع فسیلى و روند روبه رشد توسعه اجتماعى و اقتصادى، استفاده از انرژى هسته اى براى تولید برق امرى ضرورى و لازم است. به منظور تعیین سهم بهینه انواع نیروگاه ها براى تأمین انرژى الکتریکى موردنیاز کشور طى 20 سال آینده، نتایج استفاده از مدل‌هاى بهینه سازى سیستم عرضه انرژى الکتریکى (مدل برنامه ریزى KASP)  نشان می دهد که تا سال 1410 هجرى شمسى در سناریوى رشد متوسط، حدود 7000 مگاوات و در سناریوى رشد بالاى کلیه شاخصه های اقتصادى کشور سهم برق هسته اى، معادل 10000 مگاوات خواهد بود. از این رو جمهورى اسلامى ایران سناریوى رشد متوسط مؤلفه های اقتصادى کشور و ساخت 6000 مگاوات برق هسته اى علاوه بر نیروگاه دردست ساخت 1000 مگاواتی  بوشهر را به عنوان برنامه اصلى توسعه نیروگاه های هسته اى کشور تعیین نموده است؛ در صورتى که تا 20 سال آینده تولید 7000 مگاواتى محقق شود، به میزان 190 میلیون بشکه نفت خام در مصارف نیروگاهى کشور صرفه جویى شده است که ارزش اقتصادى آن بیش از 5 میلیارد دلار در سال برآورد مى شود.

علاوه بر آن، براساس برآوردهاى دیگر، نیاز به 20 هزار مگاوات برق هسته اى براى شرایط مشابه دیده شده که علاوه بر اینکه مورد تاکید امام خامنه ای قرار گرفته، با تصویب مجلس شوراى اسلامى به قانون نیز تبدیل شده است. این برآوردها با درنظرگرفتن شرایط اقلیمى، ظرفیت هر یک از منابع انرژى، شرایط زیست محیطى، هزینه و فایده اقتصادى و... به دست آمده است. برق هسته اى با وجود هزینه راه اندازى ابتدایى بالاتر، در میان مدت و درازمدت بسیار به صرفه تر بوده و آلایندگى کمترى براى محیط زیست در پى دارد.

2-1- نیروگاه هسته ای

نیروگاه هسته اى (Nuclear Power Station) یک نیروگاه الکتریکى است که از انرژى تولیدى شکست هسته اتم اورانیوم یا پلوتونیم استفاده می کند. اولین پایگاه از این نوع در 27 ژوئن سال 1958 و با توان 5000 کیلووات در شوروى سابق ساخته شد.

در نیروگاه هسته اى، از گرماى تولیدشده در فرآیند شکافت هسته اتم هاى سنگین، تولید بخار مى شود. این بخار براى به حرکت درآوردن توربین ها و ژنراتورها و در نهایت تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد.

تحولاتی که فناوری هسته‌ای در تولید برق ایجاد می‌کند

در آینده نوع دیگرى از نیروگاه های هسته اى جایگزین نیروگاه های موجود خواهند شد که در آنها به جاى فرآیند "شکافت هسته اى" از فرآیند "گداخت هسته اى" استفاده مى شود. عدم نیاز به اورانیوم و در نتیجه محدودیت هاى کمتر، آلایندگى کمتر، توجیه اقتصادى و ایمنى بیشتر، از مزایاى نیروگاه های گداخت هسته اى نسبت به نیروگاه های شکافت هسته اى هستند.

2-2- باتری هسته ای

باترى هسته اى، دستگاه تبدیل کننده انرژى اتمى به جریان برق مستقیم است. ویژگى این باتری ها عمر بسیار طولانى ده ها ساله است. استفاده از باتری هاى هسته اى در برخى لوازم پزشکى از جمله پیس میکر  (باترى قلب)  از سال 1973 سابقه دارد. تحقیقات براى صنعتى کردن استفاده از این باتری ها در تلفن هاى همراه و رایانه های قابل حمل انجام شده است اما کاربرد اصلى باتری هاى هسته اى به صنعت فضاپیمایى که در آن نیاز به استفاده طولانى مدت و بدون امکان شارژ مجدد براى سال هاى طولانى وجود دارد، مربوط مى شود.

ساده ترین باتری هاى از این نوع، متشکل از دو صفحه است که در یکى از آنها یک ماده ساطع کننده اشعه بتاى خالص (مثل ایزوتوپ استرانسیوم 90) و در دیگرى یک ماده رسانا (مثل سیلیسیوم) تعبیه شده است. در نمونه های فعلى باتری هاى اتمى، ذرات آلفا و بتا و یون هاى ایجادشده بر اثر تشعشعات یک عنصر رادیواکتیو نظیر پلوتونیم یا فرآیند یونیزاسیون، جریان الکتریکى و بنابراین اختلاف ولتاژ کوچکى در الکترودها ایجاد مى شود که با جمع آنها به اختلاف ولتاژ مناسب جهت استفاده در برخى از تجهیزات دست پیدا مى نماییم.

رادیوایزوتوپ هایى که در کاربردهاى باتری هاى هسته اى مورد استفاده قرار می گیرد، توسط راکتورهاى هسته اى تولید مى شوند که نیاز به سوخت هسته اى با غناى بالا (حداقل 20%) دارند و این یکى از موارد نیاز به درصدهاى بالاى غنى سازى است.

2-3- موتور هسته ای و زیردریایی هسته ای

طى مسافت هاى طولانى براى حضور در آب هاى آزاد، به خصوص در زیردریایی ها، استفاده از موتورى که از سوخت هسته اى استفاده می کند، را گریزناپذیر مى سازد. لذا جهت توسعه ناوگان دریایى کشور، حفاظت از امنیت و نیز گسترش حمل و نقل دریایى، نیازمند موتور هسته اى و در اختیارداشتن امکانات غنى سازى با غناى بالا (حدود 60%) هستیم.

ادامه این مطلب را در روزهای آتی پیگیری نمایید...



* مهندس  علیرضا حیدری
کارشناس ارشد مهندسی هسته ای
مسئول تیم دانشجویان تحصیلات تکمیلی هسته ای کشور

نظر شما
نام:
ایمیل:
* نظر: