نويسنده : احمدرضا توحيدي بخش نخست
در اين نوشتار سعي خواهد شد با ذكر توضيحاتي در مورد سابقه
فعاليتهاي اتمي ايران و ذكر مزاياي صلح جويانه آن , به بررسي و تحليل
ساختار و اركان آژانس بين المللي انرژي اتمي و نظام عدم گسترش
سلاح هاي هسته اي (انواع بازرسي و انواع پروتكل ها) بپردازيم .
چكيده :
جامعه بين المللي از زمان دستيابي به تكنولوژي سلاح هسته اي , بويژه
بعد از كاربرد دو بمب اتمي توسط آمريكا در خلال جنگ جهاني دوم عليه
كشور ژاپن , خواستار توقف توليد سلاح هاي هسته اي شده است . گرچه اين
خواسته در خلال جنگ سرد جز با حصول توافقي جهت تدوين و تصويب
« معاهده منع گسترش سلاح هاي هسته اي » و امضاي قراردادهاي دو جانبه در
جهت مهار مسابقه تسليحاتي , در حيطه عمل به موفقيتهاي عمده اي دست
نيافت اما بعد از جنگ سرد و در دوران تحولات بنيادين و ايجاد روحيه
همكاري , تقاضاهاي فزاينده اي براي نيل به خلع سلاح هسته اي شكل گرفت .
موضوع سلاح هسته اي عراق (در خلال جنگ دوم خليج فارس ) و پرونده
هسته اي كره شمالي نيز از عوامل دقت بيشتر و همگرايي افزونتر جامعه
بين المللي شده است .
اما در اين فرايند , دستيابي تعداد بيشتري از كشورها , بويژه كشورهاي در
حال توسعه , به غني سازي اورانيوم و چرخه سوخت (حتي به صورت
صلح آميز) براي دارندگان سلاح هسته اي (قدرتهاي هسته اي ) قابل پذيرش
نيست ; زيرا برخوردار شدن يك كشور از سلاح هسته اي يا تكنولوژي
هسته اي و غني سازي , موجب بر هم زدن توازن قدرت در سطوح منطقه اي و
جهاني مي گردد. به همين جهت , اين موضوع با دقت و حساسيت حقوقي
اجتماعي بسيار زيادي همراه با تاملات سياسي غ صرف , مورد بررسي قرار
گرفته و مي گيرد.
در اين راستا , فعاليت نسبتا گسترده جمهوري اسلامي ايران جهت
دستيابي به دانش فني و تخصصي انرژي هسته اي بر اساس همان نگرش
خاص و سياسي , مورد توجه آژانس بين المللي انرژي اتمي و غرب , بويژه
آمريكا قرار گرفت و تلاش نمودند به شكلهاي مختلف , تنها به دليل عدم
همسويي سياسي و ايدئولوژيك ايران با غرب , با استفاده از شيوه هاي
مختلف , اين حركت بديع و سرافرازانه دانشمندان ايراني را در مراحل
ابتدايي خود متوقف كنند.
در اين نوشتار سعي خواهيم كرد با ذكر توضيحاتي در مورد سابقه
فعاليتهاي اتمي ايران و ذكر مزاياي صلح جويانه آن , به بررسي و تحليل
ساختار و اركان آژانس بين المللي انرژي اتمي و نظام عدم گسترش
سلاح هاي هسته اي (انواع بازرسي و انواع پروتكل ها) بپردازيم .
مقدمه
حدود سه قرن قبل از ميلاد مسيح , دانشمندي يوناني به نام دموكريت به
اين نتيجه رسيد كه اشيا , به رغم شكل ظاهر متفاوتي كه دارند , از ذرات
بسيار ريز و غير قابل تجزيه اي تشكيل شده اند. وي اين ذرات را « اتم » نام
نهاد. دو هزار سال بعد , دانشمندي انگليسي به نام جان دالتون به اين نتيجه
رسيد كه اتم هم , قابل تجزيه و شكستن است . اين مساله به صورت نظريه
باقي ماند تا در سال 1306 , دانشمند آلماني الاصل مقيم آمريكا به نام آلبرت
» را مطرح كرد و ثابت نمود كه اگر اتم شكافته شود , E = mc انيشتين فرمول « 2
انرژي عظيمي ايجاد مي شود.
اين كشف , يكي از مهم ترين و اثرگذارترين كشفيات بشر در طول تاريخ
بود اما از همان آغاز نگراني عميقي را در سطح جهان در مورد آثار و
پيامدهاي احتمالي و منفي آن پديد آورد. مدتي بعد قدرت تخريب بسيار
بالاي انرژي هسته اي توسط ابن هايمر شاگرد انيشتين و آمريكايي ها به طور
كاملا سري در صحراي « نوادا » با انجام اولين انفجار هسته اي آزمايش
گرديد. اين آزمايش نقطه عطفي در مورد گسترش فناوري غني سازي و
استفاده از انرژي اتمي به صورت صلح جويانه و يا به عنوان سلاح اتمي
بود.
فرايند توليد و چرخه سوخت هسته اي
توليد انرژي در يك نيروگاه هسته اي و عامل توليد آن , به گونه اي است
كه از رآكتورهاي هسته اي از شكافت اورانيوم غني شده با غناي 3 تا 5
درصد , براي توليد انرژي گرمايي استفاده مي شود. اين انرژي به وسيله
توربين , به انرژي مكانيكي و توسط ژنراتور به انرژي الكتريكي تبديل
مي شود بنابراين , رآكتورهاي هسته اي , همان نقشي را ايفا مي كند كه ديگهاي
بخار در نيروگاه هاي حرارتي با سوخت فسيلي به عهده دارند. تفاوت آنها در
نوع سوخت است : در اولي از سوخت هسته اي و در نيروگاه هاي فسيلي از
مواد نفتي گاز يا ذغال سنگ استفاده مي شود.
توليد و بهره برداري از سوخت هسته اي يكي از پيچيده ترين و
پيشرفته ترين تكنولوژيهاي امروزي است كه از طيف گسترده اي از علوم و
فنون مختلف بهره مي گيرد. ماده اصلي كه براي سوخت در رآكتورهاي
) با تركيباتي از اين فلز است كه به U )( 4 هسته اي به كار مي رود , اورانيوم (
علت خواصي كه در جلب نوترون و شكافت هسته اي دارد مورد استفاده قرار
مي گيرد.
اورانيوم شكاف پذيرترين عنصر طبيعي مي باشد كه توسط نوترون
شكافته مي شود. البته فلز پلوتونيوم از اورانيوم هم شكاف پذيرتر است ولي
به صورت طبيعي وجود ندارد بلكه از واكنش هسته اي ايزوتوپ اورانيوم
) با نوترون به وجود مي آيد . U 238 (238
براي توليد ميله سوخت مورد مصرف در رآكتورهاي هسته اي ,
پروسه اي بس پيچيده و جالب طي مي شود تا اين كه از سنگ معدن اورانيوم ,
سوخت هسته اي حاصل شود كه به آن , اشاره مي نماييم . در مرحله اول
نيازمند تهيه و استخراج سنگ معدن اورانيوم هستيم .
در ايران , يكي از معادني كه متخصصان ايراني براي استخراج اورانيوم
از آن در تلاشند در ساغند يزد قرار دارد.
به هر حال , پس از استخراج سنگ معدن اورانيوم , عمليات كانه آرايي و
تغليظ در تاسيسات نزديك معدن انجام مي پذيرد تا پودر اورانيوم (كنسانتره
) كه غالبا در بردارنده بيش از 70 % اورانيوم و اصطلاحا به كيك زرد O 3 U 8
مشهور است , به دست آيد. پس از به دست آوردن كيك زرد طي يك سري
)تبديل مي كنند كه در UF فرايند پيچيده , آن را به هگزافلوئور اورانيوم (6
اصفهان , انجام مي شود . سپس در UCF ايران اين فرايند پيچيده , در كارخانه
به مركز دستگاه هاي سانتريفوژ تزريق UF كارخانه غني سازي اورانيوم , گاز 6
مي شود.
در اثر چرخش دستگاه و ايجاد اختلاف غلظت ايزوتوپي در بالا و پايين
دستگاه , مي توان ايزوتوپهاي سبك و سنگين را از يكديگر جدا كرد. پس از
تبديل UO , آن را با دو فرايند مرطوب يا خشك , به 2 UF غني سازي گاز 6
را مي توان پرس كرده و به صورت قرص در آورد و از UO مي كنند . اكنون 2
) و از اجتماع Fuel rod اجتماع اين قرصهاي كوچك , ميله هاي سوخت (
) را توليد كرد و Fuel assembly ميله هاي سوخت , مجتمع هاي سوخت (
سپس آنها را در رآكتور بارگذاري كرد.
پس از مصرف سوخت بايد سوخت مصرف شده را از قلب رآكتور
خارج كرد (هر سال يك سوم از كل سوخت را) و سوخت جديد , جايگزين
نمود. سوخت مصرف شده را پس از فرايندهاي پيچيده , مورد بازفرايابي
قرار مي دهند كه يكي از مواد توليد شده آن , پلوتونيوم است كه ماده اي
استراتژيك است و مي تواند براي تهيه سلاح هسته اي به كار رود. ديگر مواد
آن , اورانيوم تهي شده و پاره هاي شكاف است . انبار كردن فرآورده هاي
شكافت به صورت مايع در كارخانه بازفرايابي براي چندين سال و به دنبال
آن فرايابي بيشتر براي توليد ماده , به صورتي كه در نهايت , براي دور ريزي
بلند مدت مناسب باشداز ديگر كارهاست كه بايد انجام شود. سرانجام براي
تكميل كردن مراحل چرخه سوخت بايد اورانيوم تهي شده و پلوتونيوم را
انبار كنند تا اين مواد در كارخانه توليد ميله هاي سوخت استفاده شود.
موارد كاربرد صلح آميز انرژي هسته اي
كاربرد انرژي هسته اي در توليد برق
استفاده از علوم و فنون هسته اي در توليد برق از طريق نيروگاه اتمي ,
براي ايران اهميت بالايي دارد; زيرا ايران در بيست سال آينده به هفت هزار
مگاوات برق در سال نياز دارد كه نيروگاه اتمي بوشهر , در صورت راه اندازي
فقط 1000 مگاوات برق را تامين مي كند و احداث نيروگاه هاي ديگر براي
رفع اين نياز ضروري است . گفتني است براي توليد اين ميزان برق , حدود
190 ميليون بشكه نفت خام مصرف مي شود كه در صورت تامين از طريق
انرژي هسته اي , ساليانه 5 ميليارد دلار صرفه جويي خواهد شد . علاوه بر
صرفه اقتصادي , دلايل زير استفاده از انرژي هسته اي را ضروري مي نمايد :
الف ) منابع فسيلي , محدود است و به نسلهاي آينده نيز تعلق دارد.
ب ) استفاده از نفت خام در صنايع تبديلي پتروشيمي , ارزش بيشتري
دارد.
ج ) توليد برق از طريق نيروگاه هاي اتمي , آلودگي نيروگاه هاي كنوني را
ندارد . توليد هفت هزار مگاوات با مصرف 190 ميليون بشكه نفت خام ,
157 هزار تن دي اكسيد كربن , 150 تن ذرات معلق در هوا , 130 تن گوگرد و
50 تن اكسيد نيتروژن را در محيط زيست پراكنده مي كند . در حالي كه
نيروگاه اتمي , چنين آلودگي را ندارد.
نكات ياد شده , موجب شده است كه كشورهاي پيشرفته صنعتي ,
تاسيس نيروگاه هاي برق اتمي را در اولويت برنامه هاي خود قرار دهند.
امروزه , نيروگاه برق هسته اي , حدود 17 % از كل الكتريسيته جهان را توليد
مي كند. در حال حاضر , چهارصد نيروگاه برق هسته اي در دنيا فعال است كه
بيش از يكصد مورد آن به آمريكا تعلق دارد. همچنين , استفاده از انرژي
هسته اي , مقدمه اي براي استفاده از ديگر منابع توليد انرژي در دست
مطالعه , مانند « جوش هسته اي » است .
كاربرد انرژي اتمي در پزشكي و امور بهداشتي
در حال حاضر , علاوه بر استفاده از انرژي اتمي در اشعه ايكس و كاربرد
آن در دستگاه هاي راديوگرافي و عكسبرداري در كشورمان , درمان بيماريهاي
سرطاني با راديوداروها انجام مي شود. به طور كلي , در پزشكي هسته اي , از
مواد راديو ايزوتوپ براي شناسايي و تشخيص و درمان بيماريها در سطح
سلولي و مولكولي استفاده مي شود. تشخيص سريع مراكز عفوني در بدن ,
تصويرگري بيماريهاي قلبي , تشخيص عفونتها و التهاب مفصلي , آمبولي و
لخته هاي وريدي , كاربردهاي فراوان در صنايع خوني , تشخيص كم خوني يا
و جداسازي فلزات سنگين از گياهان B سندرم اختلال در جذب ويتامين 12
دريايي , از جمله مواردي است كه مي توان به آن اشاره كرد.
كاربرد انرژي اتمي در بخش دامپزشكي و دامپروري
تكنيك هاي هسته اي در حوزه دامپزشكي موارد مصرفي چون تشخيص
و درمان بيماريهاي دامي , توليد مثل دام , تغذيه دام , اصلاح نژاد , بهداشت و
ايمن سازي محصولات دامي و خوراك دام دارد.
كاربرد انرژي هسته اي در دسترسي به منابع آب
تكنيك هاي هسته اي , براي شناسايي حوزه هاي آب زيرزميني , هدايت
آبهاي سطحي و زيرزميني , كشف و كنترل نشت و ايمني سدها , استفاده
مي شود. براي شيرين كردن آبهاي شور نيز انرژي هسته اي كاربرد دارد.
كاربرد انرژي هسته اي در بخش صنايع غذايي و كشاورزي
موارد عمده استفاده در اين بخش , عبارت است از : جلوگيري از جوانه
زدن محصولات غذايي , كنترل و از بين بردن حشرات , به تاخير انداختن
زمان رسيد محصولات , افزايش زمان نگهداري محصولات كشاورزي ,
كاهش ميزان آلودگي ميكروبي , از بين بردن ويروسهاي گياهي و غذايي , طرح
بازدهي و جهش گياهاني چون گندم , برنج و پنبه .
كاربرد انرژي هسته اي در بخش صنعت
براي توليد چشمه هاي پرتوزايي جهت مصارف صنعتي , توليد
چشمه هاي ايريديم براي كاربردهاي صنعتي و بررسي جوشكاري در
لوله هاي نفت و گاز , از انرژي هسته اي استفاده مي گردد. اين انرژي , همچنين
براي ساخت انواع سيستم هاي هسته اي سطح سنجي , ضخامت سنجي ,
دانسيته سنجي و اندازه گيري خاكستر زغال سنگ و بررسي كوره هاي مذاب
شيشه سازي و نشت يابي در لوله هاي انتقال استفاده مي شود.
پيشينه انرژي اتمي در ايران
در سال 1335 , مجلس شوراي ملي وقت , ايجاد « مركز اتمي دانشگاه
تهران » را تصويب كرد و در آذرماه 1344 , رآكتور پنج مگاواتي آموزشي و
تحقيقاتي ايران , آماده كار شد.
همچنين در تيرماه 1355 , موافقت نامه اي بين رژيم پهلوي و وزارت
تحقيقات و صنعت آلمان غربي براي تاسيس نيروگاه اتمي در بوشهر امضا
شد . بنا بود اين نيروگاه به عنوان نخستين نيروگاه اتمي ايران در سال 1358
راه اندازي شود و سپس كار ساخت ديگر نيروگاه ها آغاز گردد.
متعاقب اين قرارداد , بعد از مذاكراتي كه در 22 مرداد سال 1356
صورت گرفت , بنا شده آمريكا نيروگاه هايي در ايران احداث كند و هشت
رآكتور اتمي به رژيم شاه بفروشد و در 15 مهر 1356 , فرانسه نيز اعلام كرد
كه دو نيروگاه اتمي در ايران تاسيس مي كند و رآكتورهايي را نيز به ايران
مي فروشد.
با پيروزي انقلاب اسلامي , به دليل مخالفت غربيها با انقلاب اسلامي ,
اين روند متوقف گرديد و حتي در دوران جنگ , بخشي از تاسيسات احداث
شده توسط فرانسويها , بمباران شد. پس از آن با ژاپنيها مذاكراتي صورت
گرفت ; اما ژاپنيها هم تحت فشار غرب , پاپس كشيدند. در نهايت , روس ها
همكاري هسته اي با ايران را پذيرفتند.
ايران با تلاشهايي كه از سال 1364 تا حدود 1376 صورت داد ,
توانست از طريق دلالان خارجي به نقشه هايي كه در ساخت دستگاه هاي
سانتريفوژ كاربرد دارند , دسترسي پيدا كند. دراين دوره , ايران توانست
نقشه هاي مربوط به رآكتور آب سنگين را هم به دست آورد. جمهوري
اسلامي ايران , از سال 1376 تا حدود سال 1380 با ساخت وسائل مورد
نياز در داخل و وارد كردن برخي از قطعات از خارج , موفق به انجام
آزمايشهاي مربوط , در محيط آزمايشگاهي شد. پس از موفقيت آزمايشها در
مقياس آزمايشگاهي , از سال 1380 به بعد , اين دانش به سايتهاي هسته اي ,
از جمله سايت نطنز كه از چندين سال قبل احداث آن شروع شده بود , منتقل
گرديد. در همين دوران , ايران به دانش غني سازي اورانيوم از طريق ليزر نيز
دست يافت و در محيط آزمايشگاهي , فعاليتهايي را انجام داد. كار احداث
رآكتور آب سنگين از مرحله طراحي در اراك آغاز گرديد.
با دسترسي به چنين توانمندي (يعني دستيابي به فناوري هسته اي ) اين
دانش , عملياتي نيز گرديد و ايران توانست فرآيند غني سازي و چرخه
سوخت اتمي را اجرايي كند. اين پيروزي با اتكا به دانشمندان ايراني در
چندين نقطه دنبال شد , از جمله :
1 ـ استخراج اورانيوم از معادن در ساغند يزد 2 ـ تبديل سنگ اورانيوم به
كيك زرد يا كنسانتره اورانيوم در اردكان يزد 3 ـ تبديل كيك زرد از طريق
فرآوري اورانيوم به سه گاز در اصفهان :
; گاز تترافلورايد اورانيوم UF گاز هگزا فلورايد اورانيوم معروف به 6
. UO ; اكسيد اورانيوم معروف به 2 UF معروف به 4
با استفاده از اين سه نوع گاز در دستگاه هاي سانتريفيوژ در سايت نطنز
كه آخرين مرحله چرخه سوخت است , طي فرايندي با جداسازي اتمهاي
سنگين , غني سازي صورت مي گيرد.
شايان ذكر است درصد غني سازي , متناسب با نوع نياز كاربرد مورد نظر
انجام مي گيرد; بدين گونه كه غني سازي 4 ـ3 درصد براي سوخت
نيروگاه هاي اتمي و براي بمب اتم , غني سازي بالاي 90 % بايد انجام گيرد .
فعاليت نسبتا گسترده جمهوري اسلامي ايران جهت
دستيابي به دانش فني و تخصصي انرژي هسته اي بر اساس
همان نگرش خاص و سياسي , مورد توجه آژانس
بين المللي انرژي اتمي و غرب , بويژه آمريكا قرار گرفت و
تلاش نمودند به شكلهاي مختلف , تنها به دليل عدم
همسويي سياسي و ايدئولوژيك ايران با غرب , با استفاده
از شيوه هاي مختلف , اين حركت بديع و سرافرازانه
دانشمندان ايراني را در مراحل ابتدايي خود متوقف كنند
با پيروزي انقلاب اسلامي , به دليل مخالفت غربيها با
انقلاب اسلامي , اين روند متوقف گرديد و حتي در دوران
جنگ , بخشي از تاسيسات احداث شده توسط فرانسويها ,
بمباران شد. پس از آن با ژاپنيها مذاكراتي صورت گرفت ;
اما ژاپنيها هم تحت فشار غرب , پاپس كشيدند. در نهايت ,
روس ها همكاري هسته اي با ايران را پذيرفتند
