رامتين راوندي فوق ليسانس مهندسي هسته اي
انرژي در جهان امروز از مباحث مهم و حياتي است و با افزايش قيمت نفت در سالهاي اخير اين اهميت افزايش يافته است .همه كشورها امروز مهمترين نگرا نيشان تامين امنيت انرژي است .ارزش انرژي هسته اي باتحولات بازار انرژي در سالهاي اخير افزايش يافته و جايگاه آن در تامين نيروي برق بسيار مورد توجه قرارگرفته است . با توجه به گراني و ارزش نفت به عنوان يك منبع توليد مواد صنعتي و با ارزش افزوده بالا توليد برق از انرژي هسته اي و انرژي هاي نو اجتناب ناپذير است .گزارش حاضر نگاهي دارد به نقش انرژي هسته اي در توليد برق در كشورهاي جهان.
دست اندركاران و مسئولين هر كشوري در اين برهه از زمان به اين باور قطعي رسيده اند كه بزرگترين چالش پيش  روي بشريت تأمين انرژي مورد نيازشان از منابع طبيعي و غيرطبيعي در جهان امروزي است. يكي از مهمترين راه هاي توليد انرژي كه توسعه تكنولوژي آن را براي بشريت به ارمغان آورده است، نيروي هسته اي مي باشد. بهينه سازي و توسعه اين روش به سرعت در دنيا در حال گسترش است. به طوري كه تاكنون نيروي هسته  اي داخل اتم را به وسيله شكافت (fission) آزاد مي كنند ولي دنياي صنعتي در حال شروع به ساخت اولين راكتور گداخت (كه در آن انرژي هسته اي از همجوشي هسته اي در يك محيط پلاسمايي به دست مي آيد) در يكي از كشورهاي فرانسه يا ژاپن مي باشد كه به احتمال زياد شانس فرانسه در آنكه اولين راكتور گداخت دنيا در آنجا ساخته شود نسبت به ژاپن بيشتر است. در صورت تحقق صنعتي راكتور گداخت كه كمترين آلودگي را دارد، دنيا در به دست آوردن يك انرژي پاك، هميشگي و اقتصادي به يك نتيجه مطلوب و قابل اعتماد دست خواهد يافت. در مورد فوايد اقتصادي و توجيه پذير بودن گسترش اين صنعت به عنوان يكي از منابع تأمين انرژي بحث هاي كارشناسي عديده اي صورت گرفته و مقالات بسياري نيز به چاپ رسيده اند به طوري كه براي هر فرد منطقي و متفكر شكي جهت گسترش اين صنعت در پهنه انرژي باقي نگذارده است. حال اگر لازم شود كه يك مقايسه منطقي در توليد سرانه انرژي هسته اي كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه مد نظر قرار گيرد بايد به جمعيت و توليد سرانه اين كشورها توجه شود، زيرا شاخص توليد سرانه، معياري براي تعيين ميزان برخورداري مردم از انرژي برق مي باشد. براي اين كه حسي ملموس تر ايجاد شود بهتر است مراجعه اي به آمار و ارقام در اين زمينه شود. اگر به آمار سال ۲۰۰۱ كه در ادامه مقاله به آن پرداخته خواهد شد نظري بيفكنيم بهتر مي توان جايگاه استفاده از صنعت توليد برق هسته اي و نسبت آن به توليد برق حرارتي، بادي، زمين گرمايي و خورشيدي را دريافت. با توجه به مقدمه فوق مي توان دريافت كه تهيه مواد فسيلي جهت مصرف نيروگاه هاي فسيلي در آينده نزديك با بحران روبه رو است. بنابراين اهداف فعلي و آتي كشورهاي در حال توسعه و توسعه يافته گسترش صنعت هسته اي جهت به دست آوردن انرژي ارزان قيمت و پاك مي باشد. البته بايد ذكر شود كه در حال حاضر رشد استفاده از انرژي هسته اي جهت توليد برق در كشورهاي در حال توسعه نسبت به كشورهاي توسعه يافته بيشتر است به طوري كه با توجه به شرايط ويژه آنها تمايل بيشتري جهت استفاده از اين تكنولوژي ديده مي شود، البته در كشورهاي توسعه يافته مانند آمريكا،  فرانسه، آلمان، ژاپن، كانادا و ... برنامه آن چناني براي گسترش وجود ندارد، بلكه آنها بيشتر سعي در حفظ و بهينه سازي اين تكنولوژي و همچنين صنعتي كردن تكنولوژي راكتورهاي گداخت را دارند. به هر حال هر دو طيف از كشورهاي در حال توسعه و همچنين توسعه يافته از فوائد اقتصادي انرژي هسته اي اطلاع كافي دارند. اگر نگاهي به جداول ذيل كه مربوط به سال ۲۰۰۱ مي باشد داشته باشيم، به خوبي مشاهده مي شود كه كشورهاي توسعه يافته با كمترين جمعيت بيشترين مصرف را در جهان دارند، بنابراين در جهت تأمين مقدار انرژي مصرفي خود يك برنامه ريزي جامع و منطقي را در دستور كار خود دارند.
جدول الف - نگاهي به آمار برق جهاني در سال ۱۳۸۰ (۲۰۰۱)
با مشاهده نمودار فوق مي توان نتيجه گرفت كه بيشترين نيروگاه هاي هسته اي به ترتيب در اروپاي غربي، آمريكاي شمالي و آسيا قرار دارند؛ به طوري كه توليد سرانه برق در سال ۲۰۰۱ در آمريكاي شمالي به بيشترين مقدار، ۱۰۷۵۸ كيلووات ساعت و در آفريقا، به كمترين مقدار ۵۲۴ كيلووات ساعت رسيد. در همين سال ۲۰۰۱ ميلادي اگر بخواهيم جايگاه صنعت برق ايران در بين كشورهاي در حال توسعه را مورد بررسي قرار دهيم بايد گفته شود كه بررسي تطبيقي صنعت برق ايران با كشورهاي در حال توسعه به دليل شرايط سياسي، اجتماعي و اقتصادي همگون واقعي تر به نظر مي رسد. از اين رو در سال مربوطه صنعت برق از نظر ظرفيت نصب شده مقام ششم،  توليد انرژي سرانه مقام چهارم و ظرفيت سرانه نصب شده مقام سوم را دارا مي باشد. به طوري كه جايگاه صنعت برق ايران با ظرفيت نصب شده ۳۱ هزار مگاوات در سال ۲۰۰۱ در مقايسه با چهل كشور برتر جهان رتبه نوزدهم در ظرفيت نصب شده را دارا بود.
حال اگر بخواهيم يك مقايسه از سهم انرژي هسته اي سال ۲۰۰۱ با سال ۲۰۰۵ داشته باشيم با رشد نسبي اين صنعت در جهان روبه رو هستيم به طوري كه سهم انرژي هسته اي به رشدي قابل قبول دست يافته است، به طوري كه در حال حاضر بيش از ۱۶ درصد برق جهان از اين راه به دست مي آيد كه همچنان رو به گسترش است. اگر به فعاليت هاي انجام شده و يا در حال انجام در كشورهاي در حال توسعه توجه شود مي توان به موارد ذيل به صورت گذرا اشاره كرد.
- ۲۲ نيروگاه هسته اي كه به تازگي به شبكه جهاني اتصال پيدا كرده در منطقه آسيا واقع شده است.
- ۱۸ نيروگاه جديد هسته اي در منطقه آسيا در حال ساخت مي باشد.
چين و هند به عنوان دو كشور در حال توسعه به شدت به دنبال ايجاد نيروگاه هاي عظيم هسته اي جهت توليد برق هسته اي مي باشند. اين دو كشور كه با شهرهايي به شدت آلوده و با منابع اندك سوختي روبه رو هستند در چهار سال گذشته بيش از ۹ نيروگاه جديد تأسيس كرده اند و در حال ساخت ۱۰ نيروگاه جديد هستند. چين قصد دارد در ۱۵ سال آينده ۳۰ نيروگاه هسته اي جهت توليد برق راه اندازي نمايد. سال گذشته هند ۳/۳ درصد و چين ۲/۲ درصد برق خود را از نيروي هسته اي تأمين كردند.
- كشورهاي كره شمالي و كره جنوبي نيز داراي نيروگاه هاي هسته اي جهت توليد برق مي باشند كه نشان دهنده رشد آنها در اين صنعت عظيم مي باشد. به طوري كه در سه سال گذشته كار ساخت ۲ نيروگاه در كره جنوبي آغاز شده است.
- پاكستان هم در حال ساخت نيروگاه هسته اي بوده و همچنين داراي تأسيسات هسته اي پژوهشي مطلوبي مي باشد.
- برزيل و آرژانتين هم پيشرفت هاي خوبي در اين صنعت داشته و داراي نيروگاه  هاي هسته اي مي باشند و همچنين در زمينه گسترش آن تلاش مي كنند.
- تركيه هم جديداً قراردادي براي احداث سه نيروگاه هسته  اي با ظرفيت ۳۰۰۰ مگاوات الكتريكي به امضاء رسانده است.
- در فنلاند در سال جديد ۲۰۰۵ كار ساخت يك نيروگاه جديد هسته اي آغاز مي شود.
جدول ج- ظرفيت نامي نيروگاه هاي اتمي در حال بهره برداري كشورهاي جهان در پايان سال ۷۹
- در منطقه خاورميانه هم ايران به عنوان يك كشور در حال توسعه از سه دهه پيش برنامه گسترده اي جهت پيوستن به كلوب هسته اي دنيا را داشته كه تاكنون بنا بر دلايلي جهت رسيدن به اين حق طبيعي و جهت استفاده صلح آميز از انرژي هسته اي با مشكلاتي روبه رو بوده است كه خارج از اين بحث است. ايران در حال گذار از يك مرحله مهم تاريخي در سرنوشت خود مي باشد.
قبل از انقلاب قرار بود تا سال ۱۳۹۰ هجري شمسي در يك اقدام جاه طلبانه صاحب ۲۰ هزار مگاوات برق هسته اي شود ولي پس از انقلاب سياست در اين زمينه با برنامه توليد ۷۰۰۰ مگاوات برق هسته اي رقم خورد كه هم اكنون برنامه ريزي در اين زمينه در حال انجام است.
اگر نيروگاه بوشهر طبق وعده داده شده توسط روس ها در زمان مقرر تحويل داده شود آنگاه مشكل ما با تحويل سوخت نيروگاه در پيوستن به باشگاه هسته اي حل خواهد شد. در ضمن به عنوان اولين كشور در حال توسعه در منطقه خاورميانه افتخار داشتن نيروگاه ۱۰۰۰ مگاواتي از نوع VVER را خواهد داشت كه در واقع تحول بزرگي است.
حال اگر به اهم فعاليت هاي كشورهاي توسعه يافته در زمينه انرژي هسته اي نگاهي گذرا شود مشاهده مي شود كه:
- آمريكا بزرگترين مصرف كننده انرژي هسته اي در دنيا مي باشد به طوري كه با در اختيار داشتن ۴/۳۰ درصد از ظرفيت مصرف انرژي هسته اي جهان، رتبه اول مصرف كنندگان انرژي اتمي را در سال گذشته به دست آورده به طوري كه مقدار مصرف عددي آن ۹/۱۸۱ ميليون تن (معادل نفت خام) انرژي هسته اي مي باشد.
- فرانسه با ۷۸ درصد مصرف در رديف دوم جهان است و مقدار مصرف عددي آن ۸/۹۹ ميليون تن (معادل نفت خام) انرژي هسته اي مي باشد. در ضمن فرانسه شانس ساخت اولين راكتور هسته اي گداخت را هم در خود دارا مي باشد.
- آلمان هم با مصرف ۴/۳۷ ميليون تن (معادل نفت خام) انرژي هسته اي مقام سوم جهان را دارا مي باشد. در ضمن براي بهبود نيروگاه هاي هسته اي خود برنامه هاي منظمي را دنبال مي كند.
- روسيه به عنوان يك كشور مدعي در تكنولوژي ساخت نيروگاه هسته اي در حال حاضر ۸ نيروگاه هسته اي در حال ساخت دارد.
- در  آمريكاي شمالي مجوز تمديد فعاليت ۲۶ نيروگاه هسته اي به مدت ۲۰ سال ديگر صادر شده است و ۱۸ مجوز ديگر در دست بررسي است. همچنين ۷ نيروگاه هسته اي كه در آمريكاي شمالي تعطيل شده بود  احياء شده و سه نيروگاه هم در كانادا طي دو سال اخير دوباره فعال شده است.
- سوئيس هم در زمينه نيروگاه هسته اي برنامه  براي فعاليت بيشتر دارد.
- ژاپن هم به عنوان يك كشور پيشرو در زمينه هسته اي، ادعاي ساخت اولين راكتور گداخت را در خاك خود دارد كه در اين مسئله فرانسه رقيب اوست.
- البته در مورد ليتواني نمي توان اظهار داشت كه آيا جزو كشورهاي توسعه يافته است يا در حال توسعه ولي با اين حال ۸۰ درصد از برق مورد نياز خود را از انرژي هسته اي تأمين مي كند و از اين نظر در صدر كشورهاي ديگر قرار دارد كه قابل توجه است.
- ۹ نيروگاه جديد ديگر متصل شده به شبكه جهاني هم در كشورهاي توسعه يافته قرار دارد و ۹ نيروگاه نيز در اين كشورها در حال ساخت مي باشد.
جدول پ _ ظرفيت نيروگاه هاي مختلف نصب شده در سال ۲۰۰۱ جهان
با توجه به توضيحات فوق دريافته مي شود كه سهم خاورميانه از توليد انرژي هسته اي در حد صفر مي باشد كه جاي بسي  تأمل مي باشد. آژانس بين المللي انرژي اتمي پيش بيني توسعه انرژي هسته اي را در آينده نموده است. در اين پيش بيني،  انرژي هسته اي در سال ۲۰۳۰ ميلادي، ۷۰ درصد بيشتر از سال ۲۰۰۲ برق توليد خواهد كرد. اما كل برق توليدي از همه منابع ديگر انرژي بسيار بيشتر از اين مقدار است. با توجه به همه عوامل، تخمين متوسطي كه زده مي شود رشد ۵/۲ برابر انرژي هسته اي تا سال ۲۰۳۰ و سهم ۲۷ درصدي آن در توليد برق جهان مي باشد. در حال حاضر با توجه به ۴۴۲ نيروگاه هسته اي در ۳۰ كشور جهان مي توان گفت كه به طور تقريبي يك ششم  برق دنيا توسط اين نيروگاه ها توليد مي شود.
لازم به ذكر بوده كه فقط ۳۹ درصد از ۴۴۲ نيروگاه  هسته اي دنيا در كشورهاي در حال توسعه واقع شده و به دليل كوچك بودن ظرفيت توليد آنها نسبت به متوسط جهاني فقط ۶/۵ درصد از برق هسته اي دنيا توسط كشورهاي در حال توسعه توليد مي شود و ۴/۹۴% از برق هسته اي دنيا در كشورهاي توسعه يافته و يا پيشرفته توليد مي شود. تفاوت فاحش از اين سهم توليد از برق هسته اي بايد باعث تلاش كشورهاي در حال توسعه در اين صنعت و رشد قابل قبول آنها در پهنه جهاني شود.
در حال حاضر اروپا يك مصرف كننده اصلي برق هسته اي در جهان مي باشد. متخصصان هسته اي اظهار مي  دارند كه استفاده از انرژي هسته اي در اروپا سبب شده است تا از توليد ۷ درصد گازهاي گلخانه اي اين قاره نيز جلوگيري شود. متوسط كاركرد نيروگاه هاي هسته اي دنيا در ده سال گذشته از ۲۳/۷۴ درصد به ۴۰/۸۳ درصد افزايش يافته به گونه اي كه سهم انرژي هسته اي مورد مصرف در اروپا به ۳۵ درصد مقدار جهاني رسيده است.
جدول ب _ سهم مصرف انرژي كشورهاي جهان سال ۲۰۰۱
ضمناً اگر ايران بتواند در چند سال آتي به برنامه ۷۰۰۰ مگاوات برق هسته اي دست يابد آنگاه به عنوان يك كشور در حال توسعه بخش اعظمي از سهم انرژي هسته اي در جهان كه مربوط به كشورهاي در حال توسعه است را به خود اختصاص خواهد داد. لازم به يادآوري است كه اكثر نيروگاه هاي جديد هسته اي در آينده نزديك مبتني بر طرح هاي جديد و تكامل يافته و البته با همان سيستم هاي قبلي خواهد بود. نمونه اين طرح هاي تكامل يافته،  راكتور آبي تحت فشار اروپاست كه شركتي در فنلاند آن را به كار گرفته است. يا اين كه به عنوان مثال در سال ۱۹۹۰ نيروگاه هاي هسته اي به طور متوسط تنها در ۷۱ درصد مواقع براي توليد برق در دسترس بودند ولي به طور متوسط دسترسي به نيروگاه هسته اي در سال ۲۰۰۳ جهت توليد برق اين عدد به ۸۴ درصد افزايش يافت.
* لازم به يادآوري مي باشد كه كشور ايران نيز با ۱/۱ درصد از جمعيت جهان در سال ۲۰۰۱ ميلادي تنها در ۸/۰ درصد از مصرف انرژي برق جهان سهيم بود.
در حال حاضر ۲۰ كشور از اعضاي آژانس مشغول تهيه و توليد راكتورهاي نو و طرح هاي جديد چرخه سوخت هستند. براي آن كه اين طرح هاي جديد به موفقيت برسند بايد مسائل مربوط به امنيت هسته اي و وضعيت زباله هاي توليدي را مورد توجه قرار دهند. از سوي ديگر بايد بتوانند برق را به قيمت رقابتي توليد كنند. با توليد و توسعه موفق وسائل نقليه اي كه سوخت هيدروژني دارند، در آينده تقاضا براي انرژي هسته اي بسيار بيشتر مي شود. هيدروژن از طريق برق آبي توليد مي شود كه محصول اصلي نيروگاه هاي هسته اي، خورشيدي و بادي است. به اين ترتيب اين محصول انرژي لازم براي سوخت بخش حمل و نقل را كه اكنون ۹۵ درصد آن نفت است تأمين مي كند. اين سوخت گاز كربن هم توليد نمي كند به طوري كه تحقيقات گسترده اي در اين مورد در ژاپن، چين، آمريكا و اروپا در جريان است. با توجه به اين فوايد اقتصادي و مشكلات آلودگي و زيست محيطي سوخت هاي فسيلي براي تمام كشورها، به نظر مي رسد كه نقش انرژي هسته اي براي استراتژي هاي توسعه پايدار ضروري است. بنابراين كارشناسان و متخصصان جهان بايد با توجه به پارامترهاي مختلف يك برنامه ريزي جامع و مدون جهت رشد اين صنعت عظيم به نفع نوع بشر ارائه دهند.