الجوانب الإيجابية للطاقة النووية
الطاقة هي كل ما يمدنا بالنور ويعطينا الدفء وينقلنا من مكان إلى آخر وهي قدرة المادة على إعطاء قوى قادرة على إنجاز عمل معين وهي مقدرة نظام ما على إنتاج فاعلية أو نشاط خارجي..
استعمل الإنسان في بادئ الأمر طاقته الذاتية الناتجة عن الطاقة الكيميائية الكامنة في غذائه، وكان من أعظم اختراعات الإنسان الأول اختراع طريقة لإشعال النار من احتكاك قطعتين من الخشب.
فعندها بدأ الإنسان باستعمال الخشب كمصدر رئيسي للطاقة، وبعدها تعلم تدجين الحيوانات التي استعملها الإنسان كمصدر للغذاء (وهو مصدر طاقة كيمائية وبروتين ) وكوسيلة للتنقل والقيام بالأعمال الزراعية التي مكنته من انتاج كميات من الغذاء والأدوات التي تزيد عن الحاجة ، عندها دخل في مجال التجارة واستطاع استعمال القوارب التي تعتمد على طاقة الرياح في التنقل.
وتوسع استعمال الطاقة نسبيا بعد اكتشاف النحاس والبرونز حيث أن عملية صهرهما تحتاج إلى طاقة عالية والتي كانوا يحصلون عليها من خلال حرق كميات كبيرة من الأخشاب، ومن ثم تطورت عمليات استخدام طاقة المياه في أعمال الري وطحن الحبوب.
أما الفحم الحجري فقد بدأ استخدامه في العصور الوسطى واختراع المحرك البخاري في القرن الثامن والتاسع عشر..
أما النفط فقد بدأ باستعماله كاحد مصادر الطاقة عند اكتشافه في فيلاد لفيا عام (1865م) ثم في باكو (1890م) ثم في غروزني (1900م) ولم يبدأ انتشار استخدام النفط كمصدر رئيسي للطاقة إلا خلال الربع الثاني من القرن العشرين ، وذلك لتوفر كميات كبيرة منه وبأسعار زهيدة في الولايات المتحدة الأمريكية والشرق الأوسط وكذ لك دخلت طاقة المياه كاحد مصادر الطاقة الرئيسية لتوليد الكهرباء خلال النصف الأول من القرن العشرين.
وأما الطاقة النووية فقد بدأ باستعمالها في إنتاج الكهرباء منذ الخمسينات من هذا القرن ونتيجة لارتفاع أسعار النفط في السبعينات بدأت الدول الصناعية بتخصيص الأموال لأعمال البحث والتطوير بهدف استغلال طاقة الرياح والطاقة الشمسية والحيوية والجوفية.
مصادر الطاقة :-
مصادر غير متجددة & مصادر متجددة
- المصادر الغير متجددة : وهي عبارة عن المصادر الناضبة – أي التي ستنتهي مع الزمن لكثرة الإستخدام – وهي موجودة في الطبيعة بكميات محدودة وغير متجددة مثل الوقود الأحفوري ويشمل النفط والغاز الطبيعي والفحم ويشمل أيضا استخراج مادة اليورانيوم (فى الشكل الصخرى) التى تستخد م في عملية توليد الكهرباء.
- المصادر المتجددة : وهي عبارة عن مصادر طبيعية دائمة وغير ناضبة ومتوفرة في الطبيعة ومتجد دة باستمرار ما دامت الحياة قائمة ومن أهم مصادر الطاقة المتجد دة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر والأمواج والطاقة الحرارية الجوفية وطاقة المساقط المائية وطاقة المخلفات العضوية.
وتوجد الطاقة فى أشكال عديدة و منها على سبيل المثال:- الطاقة الكيميائية &الطاقة الميكانيكية &الطاقة الحرارية &الطاقة الشمسية & الطاقة النووية &الطاقة الكهربائية &الطاقة الضوئية....الخ
نبذة عن الطاقة النووية
بعد الهجوم بالمتفجرات النووية على مدينتي هيروشيما ونغازاكي وانتهاء الحرب العالمية الثانية بات وا ضحا على المستوى الد ولي القد رة الهائلة للطاقة النووية.واتجه التفكير بعد ذلك سواء في الدول الغربية أو الشرقية بإنشاء المفاعلا ت العملاقة وتطويرها لتطويع هذه الطاقة بما يسمح باستخدامها في المجالات الصناعية المد نية لتحسين نمط حياة الإنسان وتدعيم السلام ا4لدولي . إلا أن ما حدث هو أنه بالإضافة إلى العمل على التطبيقات السلمية للطاقة النووية استمر السعي لاستخدامها مرة أخرى في الأغراض العسكرية من خلال استنباط مفاعلات خاصة بد فع السفن والغواصات الحربية ، وقد أعلن عن تشغيل أول غواصة نووية أمريكية عام 1954.
واستمرت الدراسات في الخمسينات والستينات على نماذج من المفاعلات في الولايات المتحد ة الأمريكية مثل المفاعلات التي تختلط فيها المبرد والمهدئ والوقود معا,
وكذلك المفاعلات المبرد ة بالسوائل العضوية وغيرها من النماذج حتى توصلت إلى مفاعلات الماء الخفيف :
وهي مفاعلات عملية في التشغيل وممكنة اقتصا ديا. وبذلك انطلقت صناعة جديدة تماما على ا لمستوى العالمي وهي صناعة المفاعلات العملاقة لإنتاج الطاقةالكهربائية.
وتعتبر فرنسا أكثر الد ول اعتمادا على الطاقةالنووية في توليد الكهرباء إذ زاد ت النسبة عن 75% من إنتاجها للطاقة ا لكهربائية .ويعتبر اليورانيوم الوقود الأساسي في الطاقة النووية ومن المتوقع أن يكون هناك زيادة في الطلب على اليورانيوم في المستقبل نظرا لزيا دة الطلب على الطاقة وخصوصا الكهربائية منها.
حقائق حول الطاقة النووية و الوقود النووى
تعتبر محطات التوليد النووية نوعا من محطات التوليد الحرارية البخارية، حبث تقوم بتوليد البخار بالحرارة التي تتولد في فرن المفاعل.
الفرق في محطات الطاقة النووية أنه بدل الفرن الذي يحترق فيه الوقود يوجد الفرن الذري الذي يحتاج إلى جدار عازل وواق من الإشعاع الذري وهو يتكون من العديد من الطبقات الواقية وتنتهى بطبقة من الأسمنت تصل إلى سمك مترين وذلك لحماية العاملين في المحطة والبيئة المحيطة من التلوث بالإشعاعات الذرية .
والمفاعل الذري تتولد فيه الحرارة نتيجة انشطار ذرات اليورانيوم بضربات الإلكترونات المتحركة في الطبقة الخارجية للذرة وتستغل هذه الطاقة الحرارية الهائلة في غليان المياه في الغلايات وتحويلها إلى بخار ذات ضغط عال ودرجة مرتفعة جدا، ثم يسلط هذا البخار على توربينات بخارية صممت ليقوم البخار السريع بتدويرالتوربينات التى تقوم بعد ذلك بتوليد الطاقة الكهربائية اللازمة ..
وكانت أول محطة توليد حرارية نووية في العالم نفذت في عام 1954 وكانت في الاتحاد السوفيتي بطاقة 5 ميجاوات .
الاستخدامات السلمية للطاقة النووية
منذ عام 1954م استخدمت الطاقة النووية في تسيير السفن الحربية وخصوصا الغواصات حيث إن 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 وجميعها تسير بواسطة الطاقة النووية.
تستخدم المفاعلات النووية في 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 يوما بعد يوم منذ ذلك التاريخ.
تستخدم المفاعلات النووية في تحلية مياه البحر وهناك عدد من الدول تعتمد على تحلية مياه البحر باستخدام تلك الوسيلة وفي مقدمتها إسرائيل.
وللمفاعلات النووية استخدامات أخرى مثل تحضير النظائر المشعة التي لها استخدامات تطبيقية عديدة في المجالات المختلفة لذلك نجد أن مجال استخدام المواد المشعة يشمل كل فروع الأبحاث في الطب والصناعة والزراعة وأبحاث الكيمياء، وأبحاث الحالة الصلبة في الفيزياء ومتابعة العمليات الحيوية في النبات والحيوان والإنسان ومشاكل مقاومة الآفات 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 والاشراف والتحكم في العمليات الصناعية والتركيب الداخلي للمواد المعدنية والخزفية وحفظ الأغذية والبسترة بالاضافة إلى استخدامات أخرى مثل حل كثير من المشاكل العلمية ولجميع هذه الاستخدامات فوائد اقتصادية ممتازة مباشرة وغير مباشرة.
لمفاهيم الايجابية للطاقة النووية
مع بداية استغلال الإنسان للطاقة النووية قبل أكثر من خمسين سنة واجهت البشرية نوعا جديدا من الكوارث لم تكن معروفة من قبل وتضمنت لغات العالم جميعا مصطلحات جديدة لم تكن مسموعة كالحماية الإشعاعية والمخاطرالنووية وقد حظيت قضايا المخاطر النووية باهتمام الناس على كل مستوياتهم نظرا للرعب النووي الذي خلفه تفجير أول قنبلة نووية في هيروشيما-اليابان في 6/8/1945 وقنبلة ناكازاكي في 9/8/1945 عند نهاية الحرب العالمية الثانية كما أدرك العلماء والمسئولين السياسيين والعسكريين مخاطر الطاقة النووية وخصائصها التدميرية جنبا إلى جنب مع منافعها ومردوداتها الايجابية.
ولقد أمكن إنتاج الطاقة الذرية من القوى الهائلة التي أودعها الله سبحانه وتعالى في نواة الذرة حيث تتحرر الطاقة النووية عند إجراء تغيير في بنية الذرة وتكويناتها أو ما يعرف بالتفاعل النووي..تتكون الذرة من نواة يدور حولها ما يعرف بالإلكترونات حجم الذرة الواحد = 1 /1.000.000 مليمتر ( واحد من المليون من المليمتر ) و كل نواة تحتوي على ما يعرف بالبروتونات والنيوترونات ..ويمكن تشبيه تركيب الذرة بالمجموعة الشمسية حيث تمثل الشمس النواة والكواكب التي تدور حولها تمثلها الإلكترونات ومن المعلوم ان الشحنات المتنافرة تتجاذب والشحنات المتشابهة تتباعد وهكذا الحال في الذرة حيث أن النواة تتكون كما قلنا سابقا من البروتونات وهي ذات شحن موجبة (+) وزنها أكثر بـ 1836 مرة من وزن الإلكترون (-) السالب الشحنة مما يؤدي إلى حدوث عملية جذب من البروتون ذا الوزن الكبير مقارنة مع الإلكترون الذي سيصطدم لا محالة مع البروتون لوجود قوى الجذب بين الشحنات المختلفة ولكن سرعة الإلكترون تجعله يدور حول النواة بحيث لا تستطيع جذبه إليها ولكنه لا يستطيع الابتعاد عنها في نفس الوقت ولتلافي حدوث التنافر بين البروتونات الموجودة في النواة كونها تحمل شحنات متشابهة (+) فقد وجد في النواة مادة أخرى وهي النيوترونات وهي متعادلة الشحنة ..
الطاقة النووية ليست كلها مخاطر واضرار تصيب البشر ولكن لها فؤائد عديدة اذا احسن استخدامها فى نفع الانسان ورفاهيتة ومن هذة المنافع العظيمة الاثر هو توليد الطاقة النووية وتحويلها الى طاقة كهربائية بواسطة ما يعرف بمحطات القوى الكهربائية ويمكن الحصول عليها بواسطة المحطات الحرارية التى تعمل بالوقود العادى (النفط والفحم) ولكن الموارد هنا محدودة للغاية.
ولأغراض المقارنة فان طن واحد من اليورانيوم يعطي طاقة تعادل الطاقة الناتجة من ملايين الأطنان من الفحم أو ملايين البراميل من النفط ..
والآثار الجانبية لحرق الفحم والنفط يؤدي إلى تلوث البيئة بينما مفاعل نووي مصمم بشكل جيد ويعمل تحت رقابة وإشراف لا يؤدي إلى إطلاق أي تلوث في الجو.
وفى المقابل فان المحطات النووية اقل تكلفة من المحطات الحرارية كما ان المحطات الحرارية تزيد من تلوث الهواء نتيجة لاحراقها للوقود وانطلاق كميات كبيرة من غازات اول اكسيد الكربون وثانى اكسيدالكبريت متجاوزة بدرجات كبيرة النمو السكانى فى الفترة نفسها ...
ولقد كشفت احدى التقارير مؤخرا عن ان بعض البلاد العربية قد اضافت الطاقة النووية فى مزيج الطاقة التى تعتمد عليه ، وذلك للوفاء بالطلب المتنامى على الكهرباء..
وتعتبر الدول المنتجة للنفط هى اكثر الدول احتياجا للطاقة النووية وتعزيزا لامن الطاقة تحسبا لنضوب النفط ..و تعد البلاد العربية من اكثر مناطق العالم معاناه من شح المياه , ومع تغيير المناخ الاخذ فى الزيادة ,يتوقع ان تصبح موجات الجفاف اشد حدة وان تتفاقم ندرة المياه ..
ولذا فانه من الضرورى اتخاذ اجراءات صارمه على الصعيد العالمى لتخفيف الاثار و التكيف فيما يتعلق بتغير المناخ و تنفيذ الخطط المستقبلية للاختيار الامثل لتوفير الطاقة.
إعداد وتقديم
أ.د.وفاء محمد محمد مصطفى
تعليقات
إرسال تعليق