الطاقة النووية الفوائد والمحاذير

التفاصيل

تم إنشاءه بتاريخ الجمعة, 29 تموز/يوليو 2016 07:58

كتب بواسطة: د.هيثم االشيباني

                   الدكتور هيثم الشيباني
                       خبير في البيئة

كثر الحديث عن الطاقة النووية , حيث يعود اكتشاف النشاط الإشعاعي الطبيعي أو التحلل الإشعاعي إلى العالم ( أنتوني هنري بيكريل ) في عام1896 

https://ar.wikipedia.org/wiki/ 1896

وصار الموضوع يحتل أهمية كبيرة مع مرور السنوات بشكل سريع متصاعد.
العراق اليوم يعاني من أمراض خطيرة أصابت سكانه , ومعظمهم من المدنيين والأطفال بسبب الحروب عليه , وتعرضت مساحات كبيرة منه الى التلوث البيئي و الاشعاعي .
وصولا الى التعرف على التلوث الاشعاعي في العراق وجدت أن أضع المقال من جزئين , الأول لعرض الخلفية العلمية بشكل مبسط للموضوع , على أن أقدم جزءا آخر في مقال لاحق .
المقدمه :
سوف أناقش المقال تحت العناوين التاليه:
أولا .مصدر الطاقة النوويه.
ثانيا .الاستخدام الحربي .
ثالثا .المفاعلات النوويه.
رابعا .الاستخدامات الأخرى للمفاعلات النووية .
خامسا .القرارعلى انشاء المفاعلات النووية .
سادسا .ما هو الإشعاع المؤين؟.
سابعا .الحقائق الرئيسية .
ثامنا .مصادر الإشعاع.
تاسعا .أنواع التعرض الإشعاعي.
عاشرا . الآثار الصحيه للاشعاع المؤين.
 أحد عشر. التعرض الاشعاعي في حالات الطوارئ.
أثنا عشر . الخلاصه.

1.مصدر الطاقة النوويه:

سيكون المقال موجها الى كافة القراء المتخصصين منهم وغير المتخصصين , وعذرا عن أي تقصير.
لقد خلق الله جميع الأشياء وجعل أصغر وحدة تركيبية فيها الذرة , والذرة جسيم متناه في الصغر فاكبر ذرة  قطرها  أصغر من السنتيمتر بحوالي مائة مليون مرة ,وتركيب الذرة على صغرها يشبه نظامنا الشمسي بوجه عام  , فكل ذرة تتكون من نواة مركزية تدور حولها مجموعة من الإلكترونات أي مثل الشمس التي تدور حولها مجموعة من الكواكب , ونواة الذرة أيضاً متناهية الصغر حيث   يبلغ قطر النواة  1.75 fm (فيمتومتر) (1.75×10−15 م)   والفيمتو متر هو وحدة متناهية في الصغر أوجدها العالم المصري  (أحمد زويل )  , الحاصل على جائزة نوبل , وتساوي مليون مليار جزء من المتر , وتفصل النواة عن الإلكترونات مسافات بعيدة  كبيرة جداً نسبيا .
ولكن  تمكن العلم الحديث من إثبات أن الذرة  هي الأخرى تتكون من جسيمات صغيرة جداً مثل البروتونات والنيترونات وجسيمات أخرى , وقد تمكن العلم الحديث من اكتشاف الطاقة الهائلة الكامنة في الذرة وخصوصاً نواتها ولذلك أطلق على ذلك المصدر الجديد  (الطاقة النووية ), وأن تلك الطاقة يتم الحصول عليها بإحدى طريقتين  , إما عن طريق انشطار نواة الذرة , بما يدعى بالانشطار النووي  أو عن طريق اندماج أنوية الذرات بما يدعى بالاندماج النووي .

2.الاستخدام الحربي
من الممكن أن تستخدم  الطاقة النووية  لأغراض الحرب والتدمير, كما يمكن أن تستخدم للأغراض السلمية وما أكثر استخداماتها السلمية المفيدة والهامة والتي يجب على البشرية أن توليها حقها من العناية والاهتمام , فان استخدام الطاقة النووية وتطبيقاتها يعتبر علماً وصناعة , تديرها الكوادر العارفة والقادرة على تحمل مسؤولية التعامل معها.
وعلى العموم فإن الإنسان قد استخدم تلك الطاقة الهائلة بعد أول اكتشاف لها في عملية الحرب والتدمير , مثل ذلك الذي حدث في نهاية الحرب العالمية الثانية عندما أسقطت قنبلة ذريه بواسطة المقاتلات الأمريكية ,على  مدينة هيروشيما في  6 آب عام 1945 م .  ثم أعقبتها باطلاق قنبلة الرجل البدين على مدينة ناجازاكي في التاسع من شهر آب من نفس العام.   
قتلت القنابل ما يصل إلى 140،000 شخص في هيروشيما , و80،000 في ناغازاكي بحلول نهاية عام 1945 , حيث مات ما يقرب من نصف هذا الرقم في نفس اليوم الذي تمت فيه التفجيرات , ومن بين هؤلاء , مات 15-20 ٪ متأثرين بالجروح أو بسبب آثار الحروق  والصدمات  والحروق الإشعاعية , ضاعفتها الأمراض وسوء التغذية والتسمم الإشعاعي , ومنذ ذلك الحين  توفي عدد كبير بسبب سرطان الدم (231 حالة) والسرطانات المختلفه (334 حالة) , الذي حصل من التعرض للإشعاعات المنبعثة من نواتج الانفجار ,  وكانت معظم الوفيات من المدنيين في المدينتين .
ان تأثيرات السلاح النووي تشمل العصف والأشعة الحرارية والأشعة النوويه . ونحن بصدد الأشعة النوويه في هذا المقال.
لكن  تمكن الإنسان من استعمال هذا المصدر الجديد للطاقة ,  للأغراض السلمية التي تخدم الجنس البشري  ,في مجال إنتاج الطاقة والتنمية بجميع أنواعها  .
وهو ما يؤيده كاتب المقال بشدة .

   

3.المفاعلات النووية
 يتم التحكم بعملية انشطار أو اندماج الأنوية  بواسطة أجهزة خاصة تسمى المفاعلات النووية , والوظيفة الرئيسة للمفاعل النووي هي التحكم في عملية الانشطار أو الاندماج النووي , والسيطرة على إطلاق الطاقة الناتجة  بصورة تدريجية , حتى يمكن الاستفادة منها مع تجنب حدوث المخاطر الناجمة عن استخدام ذلك النوع من الطاقة.
والمفاعلات النووية أنواع كثيرة نذكر منها نوعين النوع الأول ويستخدم لإنتاج النظائر المشعة التي تستعمل في البحوث وتشخيص الأمراض أو علاج بعض منها , كما يمكن أن يستخدم في إنتاج بعض أنواع الوقود النووي , والنوع الثاني من المفاعلات هو الذي يعطي طاقة على هيئة حرارة  , يمكن استغلالها في توليد البخار والذي يستغل في الأغراض الصناعية مثل تحلية مياه البحر وتوليد الكهرباء , و أن المفاعلات النووية تعمل بواسطة الوقود النووي ويكون عادة من اليورانيوم 235أو اليورانيوم 233أو البلوتونيوم 239 , و أن اليورانيوم يوجد في الطبيعة على شكل يورانيوم 238ويحتوي اليورانيوم الطبيعي  على نسبة 0.7% من اليورانيوم 235أما البلوتونيوم فهو لا يوجد في الطبيعة ولكنه معدن من صنع الإنسان حيث يتم تصنيعه من خلال المفاعلات النووية.

  

4.الاستخدامات الأخرى للمفاعلات النووية
ان  الاستخدامات الأخرى  للطاقة النووية  كثيرة منها  ما يلي :
أولا.  تسيير السفن الحربية وخصوصا الغواصات , حيث أن المحركات التي تعمل بالطاقة النووية تساعد على بقاء الغواصات مدة طويلة تحت سطح البحر, قد تصل إلى عدة شهور والقيام برحلات طويلة حول العالم دون الحاجة إلى اللجوء إلى الموانئ للتزود بالوقود , ومن المعروف أنه يوجد في الوقت الحاضر أعداد هائلة من الغواصات وحاملات الطائرات العملاقة وكاسحات الجليد تعمل بالوقود النووي.
ثانيا. توليد الكهرباء في كثير من دول العالم وخصوصا في الدول المتقدمة وقد بلغت الطاقة التي يتم الحصول عليها من هذه المصادر أكثر من 9% من الكهرباء المولدة في العالم لعام 1983م وهي تزداد يوماً بعد يوم منذ ذلك التاريخ وربما قد  وصلت تلك النسبة إلى 25% من الكهرباء المولدة.
ثالثا.  في توليد الطاقة اللازمة لتحلية مياه البحر .
رابعا. تحضير النظائر المشعة لأغراض الأبحاث في الطب , والصناعة  , والزراعة , وأبحاث الكيمياء , و الفيزياء , و النبات , والحيوان , والإنسان , و مقاومة الآفات الزراعيه , وزيادة المحاصيل الزراعية, وتشخيص وعلاج الأمراض في الجسم البشري وخاصة التعرف على الأورام وعلاجها, ودراسة الظواهر الطبيعية في الأرض والماء والجو, وتحديد أعمار التكوينات الجيولوجية, والأملاح المعدنية, وآثار الحضارات القديمة, والنيازك القادمة من الفضاء, والكشف والإشراف والتحكم في العمليات الصناعية, والتركيب الداخلي للمواد المعدنية والخزفية, وحفظ الأغذية والبسترة وكل هذه ذات مردود اقتصادي.
5.القرارعلى انشاء المفاعلات النووية  
 بعد أن يقدم المختصون دراسات الجدوى فان بناء المفاعلات النووية قرار سياسي يتطلب من الدول أن تقرر الغاية منها مسبقا .

6. ما هو الإشعاع المؤين؟
الإشعاع المؤين هو نوع من الطاقة تطلِقه ذرات معينة وينتقل على هيئة موجات كهرومغناطيسية (أشعة غاما أو الأشعة السينية) , أو على هيئة جسيمات (نيترونات أو بيتا أو ألفا) , وتسمى هذه العمليات بالنشاط الإشعاعي .
وتحدد الصفات الفريدة لجميع النويدات المشِعّة حسب نوع الإشعاعات المنبعثة منها وطاقة تلك الإشعاعات وعمرها النصفي.
ويقاس هذا النشاط - الذي يستخدم كمقياس لكمية النويدات المشعة الموجودة بوحدة تسمى البيكيرل (Bq) , ويعادل البيكيرل الواحد عملية تحلل واحدة في الثانية. والعمر النصفي هو الزمن اللازم لكي يتراجع نشاط النويدات المشعة بفعل الانحلال الإشعاعي إلى نصف قيمته الأولية  , ويتراوح من مجرد جزء من الثانية إلى ملايين السنين (حيث يبلغ العمر النصفي لليود-131 مثلاً 8 أيام في حين أن العمر النصفي للكربون-14 هو 5730 سنة  ويبلغ عمر النصف لليورانيوم-238 حوالي 4.47 مليار سنة ).

7.الحقائق الرئيسية
•يتعرض الناس للمصادر الطبيعية للإشعاع المؤين , فمنها ما يوجد في التربة أو/والماء أو/ والنبات , أو/ والأشعة الكونيه , ومصادر أخرى من صنع الإنسان مثل  المفاعلات وأجهزة الأشعة السينية والأجهزة الطبية.
•ومع زيادة استخدام الإشعاع المؤين يزداد احتمال وقوع مخاطر صحية  ,في حالة عدم استخدامه أو احتوائه بشكل صحيح.
•ويمكن أن تحدث تأثيرات صحية حادة مثل احتراق الجلد أو الإصابة بمتلازمة الإشعاع الحادة عندما تتجاوز جرعات الإشعاع مستويات معينة.
•ويمكن أن يزيد التعرض لجرعات منخفضة من الإشعاع المؤين من خطر حدوث تأثيرات طويلة الأجل مثل الإصابة بالسرطان .
•مضافا الى كوارث الاستخدام الحربي للسلاح النووي , فقد برزت محاذير صحية وخسائر بشرية  حصلت بسبب الحوادث النووية ,مثل حادثة تشيرنوبيل بتأريخ 26 مايس 1986في الاتحاد السوفياتي السابق , وحادثة مفاعل فوكوشيما في اليابان   بتأريخ 11 مارس 2011 , وقصف مفاعلات العراق والاستهداف المكثف عليها في حربي عام  1991 وعام 2003 وما بينهما , واستخدام اليورانيوم المروع على العراق  , والمخاطر الصحية والبيئية من جراء النفايات النووية , وتراكم كميات كبيرة من اليورانيوم المنضب من جراء عمليات التخصيب النووي, التي تجريها الدول النووية للحصول على اليورانيوم المخصب 235 , وأن نفايات اليورانيوم تبقى فعالة لمدة ملايين السنين .
•لقد تسارعت استخدامات مصادر الطاقة الصديقة للبيئة , مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وانتاج الطاقة من النفايات ,وزادت الدول االمستخدمه لهذه المصادر , لدرجة أن الأمم الذكية  الرشيده الحكيمه  , بدأت ومنها بعض الدول العربية والحمد لله , تهيئ نفسها الى مرحلة ما بعد النفط والغاز والفحم في حالة نفاذها , اضافة الى ان مصادر الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز والفحم , ملوثة للبيئة وتسبب الاحتباس الحراري. والتعويض عن الطاقة النووية الملوثة للبيئة ومخاطر الحوادث النووية التي علمت البشرية دروسا لا تنسى.

  


8. مصادر الإشعاع
•يأتي الإشعاع الطبيعي من مصادر عديدة تتضمن أكثر من 60 مادة مشعة طبيعية المنشأ وموجودة في التربة والماء والهواء. والرادون غاز طبيعي المنشأ ينطلق من الصخور والتربة , وهو المصدر الرئيسي للإشعاع الطبيعي , ويتعرض الناس كل يوم للنويدات المشعة عن طريق  استنشاقه وابتلاعه من الهواء والغذاء والماء.
•ويتعرض الناس للإشعاع الطبيعي أيضاً عن طريق الأشعة الكونية , وخاصة في الارتفاعات الشاهقة , إذ تأتي 80% من جرعة إلاشعاع الطبيعية (الخلفية الاشعاعية) التي يتلقاها الإنسان سنوياً - في المتوسط - من الأشعة الأرضية والكونية التي تنشأ طبيعياً , وتختلف مستويات التعرض للخلفيه الاشعاعيه  نتيجةً للاختلافات الجيولوجية , فقد يصل مستوى التعرض في بعض المناطق إلى أكثر من 200 مرة أعلى من المتوسط العالمي.
9.أنواع التعرض الإشعاعي
•قد يكون التعرض للإشعاع داخلياً أو خارجياً , وقد يحدث عبر مجموعة متنوعة من مسارات التعرض الإشعاعي .
•التعرض الداخلي للإشعاع المؤين يحدث عند استنشاق أو بلع النويدات المشعة أو دخولها إلى مجرى الدم (عن طريق الحقن أو الجروح مثلاً).  
•التلوث الخارجي قد يحدث عند تعلق المواد المشعة التي تنتقل عن طريق الهواء (مثل الغبار أو السوائل أو الهباء) بالجلد أو الملابس.  
•وقد يكون التعرض للإشعاع المؤين ناتجا أيضاعن التشعيع الخارجي (كما في حالة التعرض للأشعة السينية في المراكز الطبية) , أو المصادر المشعة غير المسيطر عليها.
10 .الآثار الصحية للإشعاع المؤين
يعتمد نوع الضرر الذي يلحقه الإشعاع بأنسجة و/ أو أعضاء جسم الإنسان على الجرعة الإشعاعية التي يتعرض لها , أو على الجرعة الممتصة والتي تقاس بوحدة تسمى الغراي (Gy). ويعتمد نوع الضرر الذي يحتمل أن ينتج عن الجرعة الممتصة على نوع الإشعاع وعلى درجة حساسية الأنسجة أو الأعضاء المختلفة.
والسيفرت (Sv) هو وحدة لقياس الجرعة المؤثرة , وهو وسيلة لقياس  مستوى الضرر , ويأخذ السيفرت في الحسبان نوع الإشعاع ودرجة حساسية الأنسجة والأعضاء.
ويمكن للإشعاع إذا تعدى حدوداً معينة أن يضعف وظائف الأنسجة و/ أو الأعضاء وأن يؤدي إلى آثار حادة مثل احمرار الجلد وفقدان الشعر والحروق الإشعاعية ومتلازمة الإشعاع الحادة , وكلما زادت كمية الجرعات وارتفع معدل الجرعات زادت حدة الآثار .
ويزداد احتمال  إصابة الإنسان بالسرطان بعد مرور سنوات أو حتى عقود , ويشكل الأطفال والمراهقون الفئة الأكثر عرضة للخطر لأنهم أكثر حساسية للتعرض الإشعاعي من كثير من البالغين .
وقد يسبب تعرض الأم قبل الولادة للإشعاع المؤين تلفاً في مخ الجنين , حيث تشير الدراسات الوبائية إلى أن مخاطر الإصابة بالسرطان بعد تعرض الجنين للإشعاع لا تختلف عن المخاطر الناجمة عن التعرض للإشعاع في مرحلة الطفولة المبكرة.
11 .التعرض الإشعاعي في حالات الطوارئ النووية
•قد يسفر حدوث حالة طوارئ في محطة من محطات الطاقة النووية (NPP) عن تسرب مواد مشعة إلى البيئة , فان اليود والسيزيوم هما النويدتان المشعتان الأكثر إثارة  احتمالا للمخاوف على الصحة.
•أما حالات تعرض أعضاء فرق الإنقاذ وأول المستجيبين والعاملين في محطات الطاقة النووية للإشعاع , سواء كان هذا التعرض داخلياً أم خارجياً , فغالباً ما تحدث خلال استجابتهم لحالة الطوارئ , وقد يؤدي ذلك إلى تعرضهم لجرعات إشعاعية عالية بما يكفي لإحداث آثار حادة مثل احتراق الجلد أو الإصابه بمتلازمة الإشعاع الحادة.
•ويمكن للأشخاص الذين يعيشون في المناطق الأقرب إلى محطات الطاقة النووية أن يتعرضوا خارجياً للنويدات المشعة الموجودة في إحدى السحب المشعة أو المترسبة على الأرض , ويمكن أن يصابوا  بتلوث خارجي من الجسيمات المشعة التي تترسب على الجلد أو الملابس , وبتلوث داخلي عند استنشاق النويدات المشعة أو بلعها أو دخولها إلى مجرى الدم من خلال جرح مفتوح .
•ومن المستبعَد أن يتعرض عامة السكان لجرعات عالية بما يكفي لإحداث آثار حادة لكنهم قد يتعرضون لجرعات منخفضة يمكن أن تؤدي إلى زيادة خطر تعرضهم لآثار طويلة الأجل كالإصابة بالسرطان. ويضاف  لذلك , تناول أغذية و/ أو مياه ملوثة بالإشعاع إلى مجمل مسببات التعرض الإشعاعي.
•ويتركز اليود المشع في حالة تسربه إلى البيئة ودخوله جسم الإنسان عن طريق الاستنشاق أو البلع في الغدة الدرقية  , مما يزيد من خطر إصابته بسرطان الغدة الدرقية. وقد وجد أن الأطفال أكثر عرضة لخطر الإصابة بسرطان الغدة الدرقية من البالغين , ولاسيما الأطفال الذين تقل أعمارهم عن الخمسة سنوات والأطفال الذين لا يحتوي غذاؤهم على كمية كافية من اليود الطبيعي .
 12.الخلاصه :
•ان الطاقة النووية لها العديد من المحاسن والمميزات, كما وأن لها العديد من المساوئ, وأن الحوادث النووية في العالم , وتنامي ظاهرة الاحتباس الحراري وتأثيرها المخيف على مستقبل البشرية , واستخدام السلاح النووي , واليورانيوم المنضب , وتلوث البيئة والكوارث الصحية التي أصابت البشر وفي مقدمتها السرطان , جعلت هذا الخيار في موضع الرفض. ( من قبل كاتب المقال بالتأكيد).
•لقد تنامت نشاطات المنظمات الانسانية الصديقة للبيئة , وانصاعت  الدول الصناعية الكبرى ( الملوث الأكبر للبيئة) , الى المساعي الحثيثه نحو التوجه الى مصادر الطاقة الصديقة للبيئة.
•( قدمنا دراسات وكتبنا مقالات حول الموضوع).
•من الغريب أن اليابان قد دخلت باب المفاعلات النووية , وهو البلد الوحيد في تأريخ البشرية الذي تعرض الى ضربتين بالسلاح النووي في عام 1945, وحصلت فيه كارثة مفاعل ( فوكوشيما ) في 11 مارت 2011 , وهو البلد الأكثر تعرضا للزلازل في العالم , ولم تكتفي بذلك بل أنشأت مفاعلا جديدا بعد أربعة سنوات من الحادثة المأساوية.
•يتطلب أن تكون المفاعلات النووية مقتصرة على الاستخدامات السلمية , والبحث العلمي .
•أصبحت الدول المصنعة , تستغل صناعتها لبيع المفاعلات الى الدول المتأخرة عن ركب الطاقة البديلة الصديقة للبيئة.