اقتصاد انرژی هسته ای

ظرفیت و توان اقتصادی هر کشوری شامل ترکیبی از فرصت ها و امکانات درون سرزمینی و پیرامونی است و همه کشورها تلاش می کنند ضریب جهانی سازی اقتصاد بازرگانی و تجارت خود را افزایش دهند تا هم اثر بخشی و بهره وری آنها از تحولات درونی و پیرامونی اقتصاد ملی به حداکثر برسد و  هم تهدید های ناشی از تحولات جهان به حداقل ممکن کاهش یابد . ارتباط فناوری با صنعت می توانیم به جرات بگوییم که عامل پیشرفت و  صنعتی شدن یک کشور را به همراه خواهد داشت . فناوری و صنعت ارتباط تنگاتنگ با هم دیگر دارند و اگر این ارتباط برقرار نباشد طبیعتا فناوری اثر بخشی خود را نخواهد داشت و صنعتی هم وجود نخواهد داشت . اگر رابطه صنعت و فناوری برقرار نباشد توسعه صنعتی هم امکان پذیر نخواهد بود . صنعت زمانی به سمت پویایی و رشد خواهد رفت که زمینه فناوری در مراکز علمی فراهم شده باشد و در عین حال در خود مراکز صنعتی شرایط تحقیق و پژوهش و سرمایه گذاری هایی در این بخش ایجاد شده باشد و یک ارتباط تنگاتنگ بین صنعت و مراکز علمی مثل دانشگاه ها هم برقرار باشد . دانش فنی به اعتقاد من زمانی معنا پیدا می کند که ماشین آلات پیشرفته ساخته باشد . ماشین آلات پیشرفته چه زمانی ساخته می شود ؟ زمانی که انسان به فناوری های روز برسد و برای محقق کردن فناوریهای خودش نیاز به صنعت دارد و این صنعت است که فناوری که به دست خود انسان ها به دست آمده محقق می کند و به ساخت ماشین آلات بسیاری به نتایج مثبت می رسد . صنعت از مهم ترین حوزه های کاربرد فناوری  هسته ای است . رادیو ایزوتوپ ها مواد رادیواکتیوی هستندکه کاربرد وسیعی در ابزار اندازه گیری ها و دستگاه های تصویر برداری دارد . چنین ابزار آلاتی مورد استفاده طیف گسترده ای از مشاغل شامل دستگاه های اجرایی صنعت نفت باستان شناسان ، کشاورزان و تولیدکنندگان محصولات مورد مصرف عموم هستند . محور تمامی کاربردهای فناوری در صنعت رادیوایزوتوپ است ماهیت نفوذ کنندگی و قابلیت تشخیص منحصر به فرد آن مزیت واقعی این فناوری است . در زمینه صنعت امروز تکنولوژی هسته ای حرف واقعا اساسی را می زند . در سال 2004 در آمریکا بیش از 450 میلیارد دلار از تکنولوژیهای هسته ای سود برده است . از سال 1946 به بعد رادیوایزوتوپ ها در سطح وسیعی و تقریبا در تمام رشته های صنعتی پزشکی کشاورزی و علوم جهت اندازه گیری و کنترل مواد مورد استفاده قرار گرفتند . کاربرد رادیوایزوتوپ ها در صنایع یکی از موارد مهم و اساسی استفاده صلح جویانه از انرژی اتمی در جهان است . در اکثر مراکز بزرگ هسته ای که دارای رآکتور و دستگاههای مختلف شتاب دهنده هستند به تهیه و تولید این مواد توجه کرده و برخی مراکز این فرایند در سطح تجارتی قرار داشته و دارای بازار جهانی است . گسترش استفاده روز افزون استفاده از رادیوایزوتوپ ها در رشته های مختلف علوم و صنعت خود حاکی از اهمیت آن در توسعه صنایع می باشد . در حال حاضر اکثر صنایع از سیستم های رادیوایزوتوپی استفاده می کنند . از عواملی که در توسعه سریع کاربرد رادیوایزوتوپها و سیستم های هسته ای نقش عمده ای دارند  می توان انعطاف پذیری ، دقت عمل زیاد و صرفه جویی اقتصادی این گونه سیستم ها را نام برد . می دانید که کابل های برق اگر اشعه بخورند قدرتشان دهها برابر می شود وقتی که زیر خاک دفن می شوند کابلی که زیر خاک گذاشته می شود زود خراب می شود و وقتی اشعه خورده باشد مقاوم می شود  عمرش طولانی می شود . یا درکابل های برق یک تکه هایی هستند که می توانند با پرتو مقاوم شوند و عمرشان بسیار طولانی شود . در زمینه الکترومکس هایی که در یزد داریم در واقع امکان تکنولوژی و ارتقاء محصولات را مطرح می کند و معرفی می کند . بد نیست بدانیم در کشور ژاپن بیش از 5000 الکترومکس تولید شده وجود دارد . هرجا شما یک کالای با کیفیت خوب و سراغ دارید مطمئن باشید پرتودهی شده است . امروز اگر شما یک لاستیک اتومبیل را می بینید که مقاومتش چندین برابر لاستیک های دیگر است این چیزی نیست جز اینکه در مقابل پرتو کراسلینک  شده است . اگر بخواهید کاغذ خوب تولید کنید بایستی یک گیگ متر خوب داشته باشید تا بتوانید ضخامت را کنترل کنید . در شیشه ها هم همین طور است در هر جایی که بخواهید کیفیت خوب تولید کنید می بینید که ابزار کنترلتان می تواند تکنیک هسته ای باشد . آنقدر فراگیر هستند که هر روز که می گذرد نیاز بشر به آنها فراوان تر می شود . شما می خواهید یک قطعه ای را به هم جوش بدهید (بسیار ظریف) و در یک جای خاص هواپیما قرار دهید . از کجا می دانید این جوش شما واقعا جوش خوبی است ؟ بعد از هزار پرواز این جوش کنده نمی شود . باید در تمام جاهایی که نقطه جوش که دو تا فلز را جوش دادند را طوری عکسبرداری کنند که مشکلات را نشان دهد . باز هم تکنولوژی هسته ای اگر نباشد هیچ تکنیک دیگری به این دقت  نمی تواند روش رادیوگرافی صنعتی نسبت به سایر روش ها بیشترین کاربرد را در صنعت دارد و ما تقریبا می توانیم بگوییم حدود 60 درصد از کارهای تست غیر مخرب توسط این روش انجام می شود و مورد تایید تقریبا همه مشاورین هم است . در واقع روش جایگزینی برای این نداریم یعنی ما به هر صورت باید مقاطعی که یک پروسه تولیدی داخلش انجام شده و به خصوص جوشکاری انجام شده حتما باید تست بکنیم تا مطمئن بشویم که آن محل چون تمرکز و تنش هست در آن زیاد است که در آن قطعه آیا ناخالصی یا چیزی وجود دارد که بتواند تنش را افزایش دهد و باعث ایجاد خسارت در قطعه ما شود . یکی از مهم ترین کاربرد های فناوری هسته ای در صنعت پتروشیمی و نشت یابی لوله های انتقال نفت است .کارکرد فراوان و فرسودگی لوله های نفتی در کشور که گاه به بیش از 30 سال می رسد با گذشت زمان و اثر عوامل محیطی در قسمت هایی از این خطوط لوله سایش و خوردگی ایجاد شده که باعث نشت نفت در درون زمین و در نتیجه به هدر رفتن مقادیر زیادی از فرآورده های نفتی می شود که با استفاده از رادیوایزوتوپ های ردیاب مانند برم82 می توان با دقت بسیار بالای نیم لیتر نشت در یک ساعت لوله های انتقال نفت که تا چندین متر در زیر زمین نهاده شده اند را مورد نشت یابی دقیق قرار داد و بدین ترتیب از به هدر رفتن مقادیر زیادی از نفت جلوگیری کرد . ارتباط صنعت و فناوری هسته ای  امری اجتناب ناپذیر است چرا که این ارتباط برای پیشرفت نیاز صنعت امروز ارتباط نزدیک به فناوری هسته ای دارد و به عنوان نمونه  تولید برق که از تولید انرژی هسته ای ایجاد می شود نیاز عمده صنعت کشور ها و یا بخشی از فعالیت های کشور ها محسوب می شود . برای نمونه در صنعت اکتشاف نو آوری هسته ای و فناوری هسته ای است که کمک می کند که بتوانند اکتشافاتی را در زمینه های مختلف داشته باشند . این فناوری هسته ای هر چند که کشور های قدرتمند علاقه مند هستند که خودشان از آن بهره ببرند و همواره این فناوری هسته ای را هم عامل تهدید برای بشریت و سوء استفاده از آن قرار دادند اما امروزه دانش فناوری هسته ای حق تمامی ملت های هوشمند دانا است که از آن بهره ببرند و در راه توسعه کشورشان و نگاه به انرژی هسته ای طبیعتا یک نگاه صلح آمیز در بین کشور های توسعه یافته و دیگر کشورها است . در تمامی علوم ما می بینیم که نیاز به انرژی هسته ای احساس می شود و آنهایی که علاقه مند به توسعه هستند و طبیعتا انرژی هسته ای یا فناوری هسته ای است که می تواند آنها را در زمینه های مختلف یاری کند . طی نیم قرن گذشته تکنولوژی هسته ای کاربرد های گسترده ای در صنعت یافته است . تسهیل عملیات اکتشاف و استخراج معادن زیر زمینی نفت و گاز ، تشخیص محل نشت سیالات در لوله ها و مخازن ، تعیین میزان خوردگی فلزات ، اندازه گیری دقیق قطر سنجی ، ضخامت سنجی ، سطح سنجی ، تعیین فرسودگی دیواره داخلی کوره‌های صنعتی و استفاده از اثرات پرتوها با مواد جهت بهینه سازی عملکرد آنها در صنعت از جمله مهمترین کاربردهای فناوری هسته ای در صنعت می باشد . کاربرد های فناوری هسته‌ای در صنعت از چنان گستردگی برخوردار است که  باعث شد حوزه های مختلف صنعت به استفاده از این فناوری روی آورند دقت و ظرافت و سرعت بالای این تکنولوژی نیز از دیگر دلایل استقبال فراوان از این فناوری می باشد به طوری که شاید کمتر بتوان جایگزین مناسبی برای آن یافت که این خود لزوم گام برداشتن به سمت این فناوری را به روشنی بیان می کند . نگهداری مواد غذایی در طولانی مدت همواره یکی از مشکلاتی بوده که انسان ها با آن دست به گریبان بودند . استفاده از نگهدارنده هایی مانند آب نمک یا دیگر روش ها همچون خشک کردن یا کنسرو کردن از راه هایی است که امروزه نیز رایج اند . هر یک از روش های نگهداری مواد غذایی مزایا و مضراتی دارند که از جمله می توان به تغییر طعم ، ظاهر و بافت غذا و استفاده ‌از مقادیر زیاد انرژی و باقی ماندن برخی از میکرو اورگانیزم های مضر اشاره کرد . استفاده از پرتودهی و فناوری هسته ای یکی دیگر از روش های مطمئن در صنایع غذایی است . در تولیدات کشاورزی حفظ و نگهداری تولیدات کشاورزی یکی از  چالش های مهم است . در واقع انبار مانی آنها  می دانیم که وقتی که محصولات در یک فصل خاصی تولید می شود و در طول سال مصرف می شود حدود 20 درصد حداقل در کشور ما و شاید هم بیشتر مواد غذایی که مورد نیاز است مثل گندم و برنج و خیلی از محصولات بنشنی که وجود دارد به علت مشکلات انبارداری از بین می رود . 20 درصد یعنی چه یعنی اگر ما صد کیلو برنج بخواهیم انبار کنیم 20 کیلویش را قبل از ما میکروب ها و میکرواورگانیزم ها و موجودات ریز ذره بینی می خورند و فاسد می کنند و از بین می برند . یکی از چالش های مهم این است که ما مواد غذایی را در انبار نگه داریم ولی بدون اینکه این میکرو اورگانیزم هایی که سمی هستند بر روی آن ها رشد کنند ضمن اینکه رشد اینها باعث فساد پذیری این محصولات می شود . این گیاهان حتی اگر یک جای سالمی در این ماده غذایی دارد ممکن است سمی شده باشد و استفاده از آن صحیح نباشد . به جاست که برای جلوگیری از این خسران اقتصادی و جلو گیری از این ضرر و زیان اقتصادی و همچنین برای جلوگیری از خطرات ایمنی که ممکن است برای انسان داشته باشد ما نیاز داریم که مواد غذایی که نگهداری می کنیم طوری شود که اینها ضد عفونی شود . ضد عفونی کردن سطحی مواد غذایی با اشعه های رادیواکتیو ضمن اینکه روی گیاه و روی ماده غذایی روی میوه و روی سبزی و ‌روی دانه‌ باقی نمی ماند که جذب بدن انسان بشود ولی در عین حال آن میکرو اورگانیسم ها را از بین می برد . یکی از حوزه های کاربرد فناوری هسته ای صنایع غذایی است پرتو دهی مواد غذایی فرایندی است که طی آن اشعه یونیزاسیون برای تازه نگه داشتن غذا و کشتن میکروبها مورد استفاده قرار می گیرد . برخی پرتودهی مواد غذایی را تحت عنوان روش پاستوریزاسیون سرد نامیده‌اند زیرا در این روش به جای انرژی گرمایی ، انرژی اشعه برای از بین بردن  میکرواورگانیزم های بیماریزا به کار می رود . یک مورد دیگر غیر از حفظ و نگهداری مواد غذایی که باید به آن اشاره کرد ما وقتی که مواد غذایی را می خواهیم صادر کنیم خیلی از مواد غذایی صادراتی ما ممکن است برگشت بخورد به واسطه میزان بالای توکسین های قارچی همان موادی که گاهی بعضی از آنها اصطلاحا به آنها آفلاتوکسین می گوییم . مثلا شما موضوع آفلاتوکسین را در پسته زیاد شنیدید یا آفلاتوکسین در مواد غذایی مورد نیازش تهیه می کنیم  بر می گردد به واسطه باقی مانده های سموم شیمیایی برای کنترل هر دو تای اینها ما از اشعه رادیو اکتیو می توانیم استفاده کنیم در واقع هم اثرات اقتصادی بسیار بالایی دارد برای اینکه ما مواد غذایی صادر می‌کنیم یکی از صادرات اصلی غیر نفتی ما مواد غذایی کشاورزی است چیزی جز این صادر نمی کنیم . ما درحد وسیع البته نه در حد کم ولی در واقع مهم ترین صادرات غیر نفتی ما مواد غذایی کشاورزی است و اگر ما از اینجا ضرر و زیان اقتصادی ببینیم ضرر و زیان قابل توجهی می شود یعنی در واقع بخش عمده صادراتمان را از دست می دهیم بنابراین با استفاده از مواد رادیواکتیوی ما می توانیم این را به مقدار زیادی کنترل کنیم که نه به خاطر آلودگی و نه به خاطر باقی مانده های سموم بر نگردد . در زمینه حفظ و نگهداری مواد غذایی شما می دانید که کشور ما یکی از مهم ترین کشورهای تولید کننده اصلی خرماست و خرما نگهداری می خواهد برای اینکه در بازار حفظ بشود شکرک نزند و آفت نزند. غالب خرماهای ما در انبارها از بین می رود برای اینکه نگهداری اش را بلد نیستیم  نمی توانیم حفظش کنیم . در حالی که با تکنولوژی هسته ای به راحتی می‌توانیم پرتو دهی کنیم و خرما با کیفیت خوب را البته باید بعدا روشهای انبار داری را هم اعمال کنیم آن وقت می توانیم خرما با کیفیت خوب صادر کنیم .اولین مورد استفاده از پرتودهی در مواد غذایی در اوایل دهه 1960و برای مواد غذایی روزانه نظیر گندم آرد و سیب زمینی صورت گرفت . زیرا با افزایش جمعیت روش هایی برای ضد عفونی کردن مواد غذایی باید یافت می شد . امروزه بیش از 40 کشور از پرتودهی مواد غذایی استفاده می‌کنند . در سال 1992 از سوی سازمان بهداشت جهانی پرتودهی مواد غذایی فناوری کامل حفظ و نگهداری مواد غذایی عنوان شده است . رئیس گروه امنیت غذایی این سازمان اعلام کرد پرتودهی مواد غذایی در دنیایی که در آن بیماری های مربوط به مواد غذایی در حال افزایش است و بین یک چهارم تا یک سوم مواد غذایی جهانی پس از تولید از بین می رود بسیار ضروری است . فرض کنید یک سیب را  تحت شعاع انرژی هسته ای مثل گاما قرار می دهید این گاما ممکن است که موجب بشود بعضی از پروتئین های موجود در سیب تجزیه بشود و به صورتی در بیاید که برای انسان خوب نباشد . روی این مورد هم تحقیقات زیادی صورت گرفته است . تا کنون موارد روشنی از این گزارش نشده که بتواند این سیب را طوری تغییر بدهد که موجب شود پروتئینش طوری تجزیه شود و تغییر پیدا کند مثلا خطراتی برای انسان داشته باشد خوشبختانه دیتای کافی برای این وجود ندارد . بنابراین برای همین است استفاده از انرژی هسته ای در دنیا مرسوم شده وجود دارد . پرتودهی کاربرد زیادی در صنایع غذایی دارد از جمله این کاربردها می توان از جلوگیری از جوانه زدن محصولات غذایی ، به تاخیر انداختن زمان رسیدن محصولات ، افزایش زمان نگهداری ، کاهش میزان آلودگی میکروبی و از بین بردن ویروس های گیاهی و غذایی نام برد .

منابع :

فیزیک کاربردی رآکتورهای هسته‌ای نویسنده : احمد داورزنی

http://www.tebyan.com