رآکتورهای هستهای و مرکز پردازش پلوتونیوم سایت هنفورد در کنار رودخانه کلمبیا (۱۹۶۰)
دولتها با ساخت نیروگاه های اتمی، آینده زمین را در معرض فاجعه ای بزرگ قرار می دهند. بزرگترین اتش سوزی در یک نیروگاه غیر اتمی نهایتاً می تواند به مرگ چند ده یا چند صد نفر منجر شود اما یک نشت کوچک در یک نیروگاه اتمی می تواند زندگی هزاران انسان و موجود زنده دیگر را نابود سازد در حالیکه آثار مصیبت بار آن می تواند تا سالهای سال گریبانگیر نسلهای بعد باشد. وظیفه ی ما چیست؟ آیا می بایست فریب دوئل میان دولتها را بخوریم و در مقابل نگاه تبعیض آمیز قدرتهای جهان به موضوع انرژی اتمی در کشورهایی مثل ایران، با غرور از حقوق هسته ای دفاع کنیم یا اینکه همصدا با تمامی مخالفین نیروگاه های اتمی، مخالف ساخت و توسعه نیروگاه های اتمی در کشور خود باشیم؟
از خطرهایی که همواره بیم آن میرود، حمله احتمالی به نیروگاههای هستهای است، چرا که با انفجار نیروگاه محوطهای به شعاع ۲۰ کیلومتر بشدت آلوده میشود و هیچ موجود زندهای را باقی نمیگذارد و در اثرات تخریبی ژنتیکی تا ۱۰ نسل را بر روی محوطهٔ بزرگتری در حدود شعاع ۴۰ کیلومتر باقی خواهد گذاشت.
یافتن راهی ارزان و ایمن برای انبار کردن زبالههای هستهای چالشی پر اهمیت در زمینه چرخه سوخت هستهای است زیرا این ضایعات تا ۱۰٬۰۰۰ سال نیز تشعشعات خطرناک دارند.
مهمترین مسئله از نظر مخالفان انرژی هستهای امنیت محیط زیستی نیروگاه هستهای است زیرا فعالیت هستهای میتواند مانند سایت هنفورد آلایش شدید محیط زیستی از خود باقی گذارد، و یا با اشتباه و نقص فنی فجایعی مانند فاجعه چرنوبیل قابلیت رخ دادن خواهند داشت.آلایش هستهای همواره از نگرانیهای این نوع صنعت بطور کل بودهاست.
سایت هنفورد (به انگلیسی: Hanford Site) یک مرکز گسترده و تقریباً از رده خارج انرژی هستهای در کنار رودخانه کلمبیا در ایالت واشینگتن در کشور آمریکا است. این سایت آلودهترین سایت هستهای ایالات متحده و مرکز بزرگترین فعالیتهای پاکسازی هستهای در این کشور است. سایت هنفورد در سال ۱۹۴۳ میلادی به عنوان بخشی از پروژه منهتن در نزدیکی شهر هنفورد در ایالت واشینگتن تاسیس شد. نخستین رآکتور تمامعیار تولید پلوتونیوم دنیا - موسوم به رآکتور B - در سایت هنفورد برپا شد. نخستین بمب اتمی دنیا در «آزمایش هستهای ترینیتی» و بمب اتمی «فت من» که روی شهر ناکازاکی منفجر شد، هردو پلوتونیومهای تولید شده در سایت هنفورد را بکار بردند. امروزه بیشتر تشکیلات سایت هنفورد از رده عملیاتی خارج شدهاند.
در دوران جنگ سرد، سایت هنفورد به ۹ رآکتور هستهای و ۵ مجموعه پردازش پلوتونیوم مجهز شده بود. پلوتونیوم مورد استفاده در تمامی ۶۰٬۰۰۰ جنگافزار هستهای ایالات متحده در همین مراکز تولید شده است. فناوری هستهای در آن دوران پیشرفت سریعی داشت و دانشمندان سایت هنفورد پایهگذار بسیاری از روشهای نخستین دفع ضایعات هستهای و راهکارهای ایمنی مربوط به صنایع هستهای بودند. با وجود این، بسیاری از روشهای بکار رفته در دفع ضایعات هستهای و راهکارهای ایمنی مورد استفاده در سایت هنفورد ناکافی بودند، بطوریکه در طول دهههای گذشته، مقادیر بسیاری آلاینده رادیواکتیو خطرناک از سایت هنفورد در هوا و آب رودخانه کلمبیا رها شده که سلامت شهروندان منطقه و اکوسیستم رودخانه کلمبیا را تهدید میکند.
با پایان جنگ سرد، تشکیلات مربوط به ساخت سلاح هستهای در سایت هنفورد بسته شد، اما مقدار ۲۰۴٬۰۰۰ متر مکعب ضایعات رادیواکتیو سطح بالا که در اثر فعالیت این تشکیلات هستهای تولید شده کماکان در سایت باقیمانده است که دو سوم حجم کل ضایعات هستهای سطح بالا در کشور آمریکا را تشکیل میدهد. سایت هنفورد به عنوان آلودهترین مرکز هستهای کشور آمریکا، در حال حاضر کانون فعالیتهای پاکسازی ضایعات هستهای است، اما با این حال دارای یک نیروگاه هستهای فعال، یک آزمایشگاه علمی به نام آزمایشگاه ملی شمالغربی پاسیفیک و یک رصدخانه به نام رصدخانه لیگوی هنفورد است.
آلایش هستهای آلودگی است که توسط زبالهها و یا پسماندهای هستهای ایجاد میگردد. اینها موادی هستند که در نیروگاههای هستهای از طریق شکافت هستهای تولید میشوند.
تمام ترکیبات اورانیوم رادیواکتیو هستند. در کل ترکیبات اورانیوم بهسختی جذب روده و ریه میشوند و خطرات رادیولوژیکی آن باقی میماند. فلز خالص اورانیوم نیز خطر آتشسوزی به همراه دارد. فرد ممکن است با تنفس غبار اورانیوم در هوا یا خوردن و آشامیدن آب و غذا در معرض این عنصر قرار بگیرد. البته بیشتر این عمل از طریق خوردن آب و غذا صورت میگیرد. جذب روزانه اورانیوم در غذا ۰٫۰۷ تا ۱٫۱ میکروگرم میباشد. مقدار اورانیوم در هوا معمولاً بسیار ناچیز است. افرادی که در کنار تاسیسات هستهای دولت و یا معادن استخراج اورانیوم زندگی میکنند، بیشتر در معرض این عنصر قرار میگیرند. اورانیوم ممکن است که درطریق تنفس یا بلع و یا در موارد استثنایی از طریق شکافی روی پوست وارد بدن شود. اورانیوم توسط پوست جذب نمیشود و ذرات آلفای ساتع شده از این عنصر نمیتواند به پوست نفوذ کند. بنابراین اورانیومی که خارج از بدن باشد، نمیتواند به اندازه اورانیوم داخل بدن مضر و خطرناک باشد. اگر اورانیوم به بدن وارد شود، ممکن است موجب سرطان شده یا به کلیهها آسیب برساند.
ه طور کلی در تماس با مواد رادیواکتیو ۲ نوع آلودگی وجود دارد:
- سطح پائین، که بیشتر در مصارف پزشکی نظیر رادیولوژی، پرتودرمانی و اشعه ایکس وجود دارد. در این سطح، به دلیل آن که مواد رادیواکتیو، عمر کوتاهی دارند، خیلی سریع از بین میروند.
- سطح بالا، که در اثر حضور در مرکز راکتور هستهای به وجود میآید، مواد رادیواکتیوی نظیر اورانیوم، پلوتونیوم و دیگر عناصر رادیو اکتیوی به هنگام شکافت هستهای تولید میشوند. بسیاری از عناصر تولید شده در این فرایند نیمه عمر بالایی دارند. بعضی از این مواد تا صدها سال نیز وجود دارند که وجود آنها صدمات جبران ناپذیری را به محیط زیست وارد میکند.هر نوع فلز سنگین مانند اورانیوم در اثر واکنشهای هستهای میتواند به
زباله یا پسماند اتمی تبدیل شود. معمولاً منظور از زباله اتمی باقی مانده
سوخت رآکتور اتمی است. خود فلز اورانیوم مقداری پرتوزایی
طبیعی دارد. این مقدار بسیار اندک بوده و تشعشعات و پرتوهایی که از آن
خارج میشوند، در حد خطرناکی نیست. تنها در صورت تماس مداوم است که ممکن
است اثرات ناخوشایند و بیماری بهبار آورد.
اما همین فلز اورانیوم پس از آنکه مورد شکافت اتمی
قرار گرفت تبدیل به مواد دیگری میشود که برخی از آنها به شدت پرتوزا
هستند. خواه این شکافت در رآکتور اتمی انجام شود، خواه در بمب اتم و خواه
در آزمایشگاه. این مواد که عناصری چون رادیوم و کریپتون
در آن به مقدار فراوان وجود دارند بسیار بسیار فعال و پرتوزا هستند. حتی
لمس آنها برای چند ثانیه میتواند پیامدهای مرگباری به بار آورد.
دانشمندان و تکنسینهای نیروگاه اتمی برای خارج کردن میلههای سوختی از درون رآکتور و قراردادن آنها در محفظههای بسیار محکم و غیر قابل نفوذ از ربات و دوربین مدار بسته استفاده میکنند. این میلههای سوختی پس از مرحله سرد شدن (که ممکن است تا چند روز بهدرازا بکشد) به دقت در بستههای محکم و نفوذناپذیر قرار گرفته و سپس وارد یک کانتینر فولادی بسیار ضخیم و ضد زنگ و ضد ضربه میشوند.
دفن این زبالهها که تا هزاران سال به شدت پرتوزا و کشنده هستند تابع مقررات بسیار سخت و بسیار پیچیدهای است. آنها عموماً به صورت ذرات ریز در آمده و با شیشه مذاب مخلوط میشوند. سپس در یک بشکه قطور فولادی بستهبندی شده و آنها نیز به نوبه خود در لایههای ضد پوسیدگی و ضد نفوذ قرار میگیرند. حمل این مواد با اسکورتهای ویژه امنیتی پلیس و حتی ارتش همراه است. زیرا چنانچه این مواد بدست تروریسها بیفتد میتواند فاجعه به بار آورد و حتی زندگی روی کره زمین را مختل کند. کافی است یکی از این بستهها پوسیده شده و وارد طبیعت گردد. ممکن است آبزیان را آلوده نماید. در نتیجه پرندگان و در مرحله بعد گوشتخواران را نیز آلوده میکند. مرحله بعد آبهای کره زمین است و در نتیجه نابودی.
بستههای ضایعات اتمی، سپس در لایههای ژرف زمین همچون گنبدهای نمکی که تا سدهها تغییر نمیکنند انباشته میشوند. در بسیاری از کشورها به علت همین پسماندهای اتمی گروههای طرفدار محیط زیست با تأسیس نیروگاههای اتمی مخالفت میکنند.
اگر یک دولت افراطی و یا یک گروه تروریستی بخشی از این مواد آلودهکننده و پرتوزا را به صورت بمب منفجر نماید میتواند باعث مرگومیر گسترده و اختلال در زندگی همه مردم جهان شود.
ضایعات هسته ای (Nuclear waste) بهعنوان پس ماندههای آزمایشات تحقیقاتی در کشاورزی، در صنعت، پزشکی، و محصول فرعی فرایند تولید انرژی هستهای همواره ناخواسته تولید میشوند.
در میان مواد باقی مانده در یک چرخه هستهای اورانیوم مصرف شده از همه مهمتر است. یک راکتور هستهای بزرگ هر سال در حدود سه متر مکعب (۲۵ تا ۳۰ تن) اورانیوم مصرف شده تولید میکند. این مواد مصرف شده از مقداری اورانیوم و همچنین مقداری پلوتونیوم و کوریوم تشکیل شدهاست و به طور کلی حدود ۳٪ از آن از مواد باقی مانده از شکافت تشکیل شده. اکتینیدها (اورانیوم، پلونیوم، و کریوم) موجود در این ترکیب موجب به وجود آمدن تششعات بلند مدت و کوتاه مدت رادیواکتیویته میشوند.
سوخت مصرف شده دارای خاصیت رادیواکتیو بالایی است و برای حمل آنها باید تمام جوانب احتیاط را رعایت کرد. البته خاصیت رادیواکتیو این مواد در طول زمان کاهش مییابد. پس از ۴۰ سال تششعات رادیواکتیو این مواد تا ۹۹٪ کاهش مییابند ولی با این حال هنوز هم خطرناک هستند.
میلهای سوخت مصرف شده به طور حفاظت شده در حوضچههای مخصوص (spent fuel pools) نگه داری میشوند. آب داخل حوضچه گذشته از خنک کردن اورانیوم از خروج تششعات رادیواکتیو جلوگیری میکند. پس از گذشت چند ده سال سوختها را که حالا از خاصیت تششع پراکنی آنها در حد قابل توجهی کم شده از حوضچهها خارج کرده و به انبارهای خشک انتقال میدهند. در این انبارها سوختها را در داخل محفظههای فلزی یا بتنی نگه میدارند، در این مرحله نیز تششعات ایجاد شده توسط سوختها هنوز خطرناک است. مدت نگهداری سوختها در این مرحله بسته به نوع سوخت میتواند از چند سال تا دهها سال متغیر باشد، ولی به هر ترتیب سوختها باید آنقدر در این مرحله بمانند تا میزان تششعات آنها به حد استاندارد برسد.
البته راههایی برای کاهش میزان زبالههای هستهای نیز وجود دارد، یکی از بهترین روشها باز فرآوری سوخت هستهای است. در واقع زبالههای هستهای حتی اگر اکتینیدهای آنها را جداکنیم، حداقل برای مدت ۳۰۰ سال فعالیت رادیواکتیوی دارند البته مدت تششعات در صورتی که اکتینیدها وجود داشته باشند به هزاران سال میرسد. عدهای عقیده دارند بهترین راهحل ممکن در حال حاضر انباشتن زبالههای هستهای در انبارهاست چراکه احتمالاً در آینده با پیشرفت تکنولوژی راهی برای استفاده از این مواد پیدا خواهد شد به این ترتیب این مواد میتوانند خیلی با ارزشتر از آن باشند که دفن شوند.
همچنین صنایع هستهای حجمی از مواد کم تششع را نیز تولید میکنند. این مواد معمولاً در اثر سرایت مواد تششعزا به وجود میآیند که میتوانند شامل لباسها یا پوششها، ابزارآلات، تجهیزات پالاینده آب و دیگر موادی که به گونهای با راکتور و مواد تششعزا ارتباط دارند، باشند. در ایالات متحده کمیسیون تنظیم فعالیتهای هستهای مکرراً اعلام کرده که این مواد میتوانند جزیی از زبالههای عادی باشند و در زبالهدانها با زبالههای عادی دفع شوند و یا حتی بازیافت شوند. سطح تششع در بیشتر مواد کم تششع بسیار پایین است و تنها به دلیل استفاده شدن در فعالیتهای هستهای جزو زبالههای هستهای محسوب میشوند و نه برای سطح تشعشعشان. برای مثال براساس استاندارد NRC از نظر سطح تششع یک لیوان قهوه نیز به اندازه زبالههای کم تششع تششعزاست.
در ایالات متحده آمریکا، پسماندهای هستهای که از چرخه سوخت در نیروگاه هستهای و یا تولید سلاح هستهای تولید شدهاست، در استخرهای ویژه جهت ذخیره سازی موقت، و نیز در صحراهایهای جنوب غرب ایالات متحده همانند لایههای عمیق نمکی در نیو مکزیکو دفن میشوند.
پروژهٔ بزرگترین محل دفن عمیق زبالههای هستهای سطح بالای جهان که در کوه یاکا در ایالت نوادا مدتها در حال ساخت بوده است، کماکان دچار مشکلات متعدد مدیریتی، قانونی، و دولتی میباشد.در اروپا بیشتر زبالههای هستهای را در نیروگاهها نگهداری میکنند. انگلستان و فرانسه نیز با ایجاد مراکز بازفرآوری مواد هستهای، به دنبال استفاده مجدد از مواد هستهای هستند. در کشورهایی که دارای نیروگاه هستهای هستند زبالههای تششعزا کمتر از ۱٪ از کل زبالههای سمی تولیدی را تشکیل میدهند. همچنین بسیاری از زبالههای سمی با گذشت زمان خاصیت خود را از دست نمیدهند و به هیچ وجه تجزیه پذیر نیستند. به طور کلی مواد تولیدی در اثر سوختن سوختهای فسیلی میتوانند از زبالههای تولید شده در یک نیروگاه هستهای خطرناکتر باشند. برای مثال یک نیروگاه زغال سنگی میتواند آثار عمیقی برروی طبیعت بگذارد و حجم زیادی از مواد سمی و پرتوزا را تولید کند. برخلاف عقیده عموم حجم مواد پرتوزای منتشر شده توسط یک نیروگاه زغال سنگی از یک نیروگاه هستهای بیشتر است.
زبالههای تولید شده بر اثر همجوشی هستهای با انبار شدن پس از صد سال دوباره قابل استفاده هستند، در مقابل زبالههای تولیدی از شکافت هستهای تا ۱۰۰۰۰ سال میتوانند آثار رادیواکتیوی داشته باشند.
آلودگیهای سطح بالا و اثرات آنها بر روی محیط زیست
حوادث هستهای
حادثه تری مایل آیلند (۱۹۷۹)
حادثه چرنوبیل (۱۹۸۶)
تعداد زیادی از کارکنان تأسیسات در عرض چند ساعت نشانههای دریافت تشعشع رادیو اکتیو را نشان دادند. عده زیادی کارمند و آتش نشان که بدون محافظ مشغول به کار بودند، بیشتر بخاطر شروع آتش سوزی در سقف واحد ۳ بود که پیش بینیهای ایمنی را نادیده گرفتند. عده افرادی که در بیمارستانها بستری شدند، تا ساعت ۶ صبح به ۱۰۸ و تا پایان روز اول به ۱۳۲ نفر رسید. پس از انفجار ابتدا محیط اطراف تاسیسات به امواج رادیواکتیو آلوده گشت و بعد به تدریج ابرهای آلوده به نواحی دورتر سرکشیدند و بارش باران سبب شد که بخشهای وسیعی از اروپا به مواد رادیواکتیو آلوده شود.در اثر انفجار در رآکتور بلوک چهار تاسیسات اتمی چرنوبیل، مواد رادیواکتیو برای ساختن حدود ۱۰۰ بمب اتمی آزاد شدند. اگرچه در آن سال مقامات اتحاد شوروی سابق در آن زمان، پخش هر گونه خبری را در مورد این فاجعه به شدت ممنوع ساختند اما در مقایسه جوامع بشری، فاجعه چرنوبیل وحشتناکترین فاجعه تکنولوژیک انسانی در تمام تاریخ به شمار میآید در اثر فاجعه چرنوبیل قریب به ۵ میلیون نفر آسیب دیدند، حدود ۵ هزار مرکز مسکونی در جمهوری روسیه سفید، اوکراین و فدراسیون روسیه با ذرات رادیو اکتیو آلوده شدند. از میان آنها، ۲۲۱۸ شهر و روستا با جمعیت حدود ۲/۴ میلیون نفر در محدوده اوکراین قرار داشتند، فاجعه چرنوبیل جمعیت کشورهای مذکور را تحتالشعاع قرار داد. غیر از اوکراین، جمهوری روسیه سفید و فدراسیون روسیه، کشورهای فنلاند، سوئد، نروژ، لهستان، بریتانیای کبیر و برخی کشورهای دیگر نیز اثرات فاجعه را احساس کردند. عوامل اصلی فاجعه انجام آزمایش بدون فراهم بودن شرایط، سطح ناکافی ایمنی در رآکتور، اشتباهات پرسنل اعلام شد.عملیات امحاء نتایج فاجعه در نیروگاه چرنوبیل از تاریخ ۲۶ آوریل ۱۹۸۶ تحت ریاست کمیسیون دولتی شوروی آغاز شد. این عملیات از نیمه دوم روز ۲۶ آوریل شروع شد و تا سال ۱۹۹۱ ادامه یافت.در اولین گام یک منطقه انزوا در محدوده ۳۰ کیلومتری اطراف نیروگاه چرنوبیل تعیین شد. از ۲۷ آوریل سال ۱۹۸۶ حکومت اوکراین ساکنین شهرهای پریپیتت و چرنوبیل، و روستاهای داخل منطقه ۳۰ کیلومتری (حدود ۱۰۰ هزار نفر) را به خارج این محدوده انتقال داد.پنهان کردن اطلاعات مربوط به فاجعه چرنوبیل باعث شکل گیری و گسترش شایعات باور نکردنی پیرامون نتایج فاجعه شد. ریاست شوروی از پذیرش همکاری بینالمللی برای انجام عملیات امحاء نتایج فاجعه هستهای امتناع کرد. تنها در سال ۱۹۸۹ بود که حکومت شوروی از آژانس انرژی اتمی به منظور ارزیابی کارشناسی عملیات امحاء، درخواست کمک کرد.فاجعه چرنوبیل وضعیت تشعشع در محدودههای بسیاری از کشورهای اروپایی را به شدت تغییر داد. در ماه میسال ۱۹۸۶ در تمامی کشورهای نیمکره جنوبی، در اقیانوسهای آرام، اتلانتیک و منجمد شمالی ملاحظه میشدند. با وجود گذشت سال ها از اين حادثه وحشتناك اما هنوز اثاري از مواد راديو اكتيو و جهش هاي ژنتيكي در مردم منطقه مشاهده مي شود.در این میان میتوان به ناقص شدن نوزادان در دو دهه اخیر، از قبیل بی دست و پا متولد شدن اشاره کرد.مقیاس این فاجعه بسیار بیشتر از آن بود که مقامات دولتی آن را اعلام میکردند.از رآکتور شماره چهار فقط اتم سزیم و پلوتونیوم نبود که بیرون آمد بلکه دروغی خطرناک تر از آن ها بود مقامات سابق شوروی آن را اعلام کردند.بر اساس گزارش های اعلام شده مقامات شوروی میزان استاندارد تشعشعات اتمی که یک انسان میتواند تحمل کند را در عدد پنج ضرب کرده بودند، که این جرمی بسیار بزرگ است.از پانصد هزار نفری که با حادثه چرنوبیل مبارزه کردند، بیست هزار نفر مردهاند و دویست هزار نفر هم رسماً از کار افتاده اعلام شدهاند.و کسانی هم زنده ماندند از بیماری ها و سرطان های مربوط به تشعشعات اتمی رنج میبرند. بسیاری از مردم اکراین و حتی کشورهای همسایه به دلیل وجود ید رادیواکتیو به سرطان تیروئید دچار شدند.
حادثه فوکوشیما (۲۰۱۱)
نیروگاه سانحه دیده فوکوشیمای ژاپن، پس از گذشت بیش از دو سال از وقوع حادثه، همچنان خبر ساز است و وضعیتی نگران کننده دارد و آثار زیانبار آن همچنان ادامه دارد. سازمان بهداشت جهانی در آخرین گزارش خود از احتمال افزایش سرطان در میان ساکنان ابراز نگرانی کرده است.
تخمین زده می شود در طی دو سال گذشته روزانه حداقل سیصد تن آب آلوده که جهت خنک کردن راکتورها مورد استفاده قرار می گرفته، به آبهای اقیانوس آرام نشت کرده باشد.
زمین لرزه و سونامی ویرانگر سال ۲۰۱۱ میلادی، یکی از مخرب ترین حوادث هسته ای جهان را در نیروگاه اتمی دائیچی فوکوشیما رقم زد، حادثه ای که بزعم کارشناسان، پاکسازی کاملش بیش از چهل سال زمان می برد و مستلزم صرف هزینه ای برابر با یازده میلیارد دلار است. تشعشع رادیو اکتیو محیط زیست منطقه را آلوده کرده است.
پاینوشت: لینک های مرتبط