سير تحولات انرژي هسته اي در دنيا دستخوش هيجانات و پيامدهاي بسياري چه از نظر سياسي و چه اجتماعي بوده است. پس از آنكه در قرن بيستم بشر توانست تئوريهاي تدوين شده را بصورت صنعتي مورد استفاده قرار دهد، دنيا شاهد تغييرات و تحولات بسياري از نظر مرزبندي هاي سياسي و اجتماعي شد كه هنوز هم ادامه دارد.
يكي از مهمترين زورآزمايي ها در پهنه جهان استفاده از تكنولوژي هسته اي در حيطه نظامي بين پنج كشور قدرتمند هسته اي يعني آمريكا، شوروي سابق، انگليس، فرانسه و چين بود. بالطبع اين كشورها براي نشان دادن توان هسته اي خود يك سري آزمايشات هسته اي در زيرزمين و در جو زمين انجام دادند به طوري كه در جهان جنجال و بحث هاي بسياري آفريد و اعتراضات بي شماري در جهت توقف آزمايشات هسته اي توسط نهادهاي صلح طلب و طرفدار محيط زيست انجام گرفت كه در نهايت توانستند به خواسته خود در جهت جلوگيري از انجام آن توسط كشورهاي عضو NPT دست يابند. در دهه آخر قرن بيستم (سپتامبر 1996) پيمان منع جامع آزمايشات هسته اي توسط كنفرانس خلع سلاح هسته اي پايه ريزي شد كه عدم گسترش سلاحها را وارد حيطه جديدي نمود. اين پيمان هر نوع آزمايش هسته اي را حتي توسط پنج كشور دارنده سلاح  هسته اي منع مي كند. البته هنوز اين پيمان در مراحل ابتدايي است و چالش ها در درون آن ادامه دارد. لازم به يادآوري است كه كشورهاي هند، پاكستان، اسرائيل و كوبا هنوز پيمان CTBT را امضاء نكرده اند. به طور كل هدف از CTBT منع جامع آزمايشات هسته اي بوده و به طور موثر مورد تأييد و تصديق جهاني است. وظيفه ملي كشورها در اين معاهده جلوگيري از انفجارهاي هسته اي در محدوده صلاحيت و كنترل آنهاست.
طبق ماده 1 اين معاهده، هر كشور تحت پيمان ملزم است كه هيچ نوع انفجار هسته اي انجام ندهد و از هر گونه انفجار هسته اي نيز در محدوده تحت كنترل خود جلوگيري نمايد. همچنين كشورهاي عضو CTBT پذيرفته اند كه در موقعيت بين المللي حاضر، به سمت خلع سلاح اتمي در مقابل گسترش آن در همه زمينه ها تلاش كنند و بر ادامه كوششهاي برنامه ريزي شده و سيستماتيك براي كاهش جهاني سلاحهاي اتمي تا محو اين سلاحها و خلع جدي و كامل آن تأكيد مي كنند، از سوي ديگر فعالان صلح بين المللي نيز آن را تأييد مي كنند. البته قبل از پيمان CTBT، معاهده هايي به صورت محدودتر و در مقياس كوچكتر در زمينه انفجارات هسته اي منعقد شده بود كه البته هيچكدام در حد جامعيت CTBT از نظر گستردگي و مفهومي نيست. به عنوان مثال معاهده آنتارتيك در اول دسامبر 1959 در واشنگتن به امضاء رسيد كه هرگونه انفجار هسته اي در قطب جنوب و دفع مواد زايد هسته اي راديواكتيو در آن ممنوع است يا معاهده ديگري با عنوان منع آزمايش سلاحهاي هسته اي در جو، ماوراي جو و زيرآب، اين معاهده كه در 5 آوريل 1963 در مسكو ميان آمريكا، انگليس، ايرلند شمالي و شوروي سابق به امضاء رسيد هر نوع آزمايش هسته اي به جز آزمايشهاي زيرزميني را ممنوع اعلام كردند.
سابقه تاريخي آزمايشات هسته اي
از اول ژوئيه 1944 در درياهاي آزاد آزمايشات هسته اي آغاز شد. از جمله حوادث مهم كه در اين زمينه پيش آمده است، واقعه كشتي ماهيگيري ژاپني بنام فوكوريامارو است. اين كشتي به هنگام انجام آزمايش بمب هيدروژني آمريكا در اول مارس 1954، در 250 كيلومتري منطقه اني وتوك قرار داشت با وجود اين 22 ملوان اين كشتي بواسطه خاكسترهاي راديواكتيو ناشي از انفجار بمب هسته اي كشته شدند. در همان زمان اهالي جزاير مارشال از شوراي قيوميت، منع بي قيد و شرط آزمايشات هسته اي را خواستار شدند، در نتيجه نظم بخشيدن به اين گونه آزمايشات كه از جانب هند، فرانسه و بلژيك مطرح شده بود، رد شد. سرانجام در سال 1955 بزرگان حقوق بين الملل، بحث مربوط به آزمايشها را به صورت حقوقي مطرح كردند و بيشتر آنها آزمايشات اتمي در درياي آزاد را براساس قواعد ذيل غيرقانوني دانستند:
۱ – حق آزادي در درياي آزاد 2 – تكليف بين المللي هر دولت در قلمرو حاكميت خود، مبني بر ارتكاب اعمالي كه به دولت ديگر ضرر مي رساند 3 – غيرقانوني بودن سلاحهاي اتمي
با توجه به اين پيمان ها متأسفانه رقابت هاي پنهاني قدرتهاي بزرگ باعث انجام طيف وسيعي از آزمايشات هسته اي در دنيا شد به طوري كه در جنگ سرد بين دو ابرقدرت بزرگ آن دوران تصوير وحشت آور از به وقوع پيوستن جنگ جهاني سوم بوجود آمد، به طوري كه دنيا سالها با اين وضعيت بحراني در هراس از يك فاجعه اتمي به سر مي برد.
براي افرادي كه مايلند با تعداد آزمايشات هسته اي و تاريخ انجام آن آشنا شوند در جداول الف و ب آزمايشات هسته اي كه دنيا از آن مطلع گشته آورده شده است. زيرا ممكن نبودن اثبات تمام آزمايشات هسته اي زير زميني اين شبهه را بوجود مي آورد كه شايد آزمايشات هسته اي زيرزميني ديگري نيز انجام شده باشد كه ذكري از آن به ميان نيامده است. زيرا آنچه در ابتدا از انفجارهاي هسته اي ناشي مي شود يك لرزه زميني است كه مي تواند بطور طبيعي صورت گرفته باشد، با اين تفاوت كه چنين آزمايش هايي پس از چندي اثرات مشخصي در سطح زمين ايجاد مي كند كه از آثار زلزله هاي طبيعي متمايز است.
با توجه به جداول الف و ب مشاهده مي شود كه در طي 25 سال، 482 انفجار هسته اي در جو و 522 انفجار هسته اي در زيرزمين انجام شده است. در ضمن مي توان فهميد كه از سال 1945 تا 1996 به تعداد 2046 انفجار هسته اي توسط پنج كشور فوق در دنيا انجام شده است كه واقعاً باعث شگفتي است.
آمريكا با 1030، شوروي سابق با 715، فرانسه با 210، انگليس با 45 و چين هم با 45 انفجار هسته اي به ترتيبت در اين زمينه ركورد دارند. يك نكته جالب توجه ديگر اين است كه انگلستان تمام انفجارهاي هسته اي خود را در خارج از خاك انگلستان مورد آزمايش قرار داده است. به جز پنج كشور فوق، دو كشور ديگر دارنده تسليحات هسته اي يعني هند و پاكستان كه جزو NPT نبوده يك سري آزمايشات هسته اي انجام دادند.
هند اولين آزمايش هسته اي خود را در سال 1974 در ساعت 2:34:55 در مكاني با عرض جغرافيايي 095/27 درجه شمالي و طول جغرافيايي 752/71 درجه شرقي انجام داد كه اين آزمايش باعث اعتراض شديد پاكستان شد بطوري كه يك رقابت تسليحاتي بين دو كشور در زمينه تسليحات هسته اي پديد آمد. پس از دومين آزمايش هسته اي هند در تاريخ 11مه 1998 در موقعيت مكاني با عرض جغرافيايي 102/27 درجه شمالي و طول جغرافيايي 857/71 درجه شرقي، پاكستان اولين آزمايش هسته اي خود را هفده روز بعد در تاريخ 28مه 1998 در ساعت 10:16:15 انجام داد. البته لازم به ذكر است كه هند در تاريخ 11مه۱۹۹۸ دو انفجار هسته اي هم زمان انجام داد. در حين اين رقابت تسليحاتي، هند آزمايش ديگري در تاريخ 13 مه 1998 در ساعت 06:51 انجام داد كه در پاسخ به آن پاكستان در تاريخ 30 مه 1998 يعني دوباره پس از هفده روز دومين آزمايش انفجار هسته اي را در ساعت 06:54:55 انجام داد. اين رقابت تسليحاتي باعث نگراني هاي بي شماري در سطح منطقه و جهان شد. كره شمالي هم نخستين آزمايش هسته اي نظامي خود را چند روز پيش انجام داد. آزمايش هسته اي كره شمالي قدرتي معادل 550 تن تري نيترو تولوئن (TNT) داشته است كه از بمب هاي هسته اي به كار گرفته شده در جنگ جهاني دوم در ژاپن به مراتب كوچك تر است.
با توجه به ممكن نبودن اثبات تمام آزمايشات هسته اي و شبهه در اين امر يك سري معيارهاي بين المللي جهت تشخيص انفجارهاي هسته اي از ديگر فعاليت هاي هسته اي مطرح شد كه در ذيل به آن اشاره شده است.
معيارهاي تشخيص انفجار هسته اي از ديگر فعاليت هاي هسته اي
در يك انفجار هسته اي، شكافت بوسيله نوترون با توزيع انرژي هاي مختلف (طيف نوترون هاي شكافت) انجام مي گيرد در حالي كه در يك راكتور هسته اي نوترون هاي حاصل از شكافت ابتدا بوسيله يك كندكننده، انرژي آنها به يك تعادل گرمايي با محيط مي رسند (نوترون حرارتي) سپس نوترون هاي حرارتي با اورانيوم – 235 برخورد كرده و آن را شكافت مي دهند.
انرژي مربوط به شكافت منتهي به اختلاف نسبي محصولات شكافت مي شود، البته زمان توليد محصولات شكافت (fission product) موضوع مهم تري است. در يك انفجار هسته اي، محصولات شكافت بطور آني توليد مي شود در حالي كه در يك راكتور هسته اي محصولات حاصل از شكافت در يك ميله سوخت در طول زماني كه اين ميله سوخت در راكتور قرار دارد توليد مي شود. فعاليت هر محصول شكافت تابعي از تشعشع و نيمه عمر آن است. هسته هاي راديو اكتيو با نيمه عمر كوتاه مي تواند پس از مدتي كوتاه به هسته اي پايدار (stable nuclei) تبديل شود. براي مثلا سزيم – 134 (Cs-134) حاصل از شكافت خيلي كم است اما با واپاشي (decay) زينان – 133 (Xe-133) و پديده گيراندازي (capture) توليد مي شود. بنابراين با توجه به اين دو موضوع مي توان اثرات يك انفجار هسته اي را با ديگر فعاليت هاي هسته اي نظير نيروگاه هاي اتمي، تاسيسات باز فراوري سوخت مصرف شده هسته اي و تشعشع عادي (normal) زمينه متمايز كرد.
تجربيات گذشته نشان داده است كه با اندازه گيري چندين نسبت مي توان تمايز بين يك آزمايش هسته اي و موادي كه از يك راكتور هسته اي آزاد مي شوند را مشخص كرد. Cs-134 به ندرت در آزمايشات هسته اي آشكار مي شود، يكي از ضوابطي كه جهت شناسايي آزمايشات هسته اي در جو انجام مي شود مقدار نسبت ذيل است:
(CS-134)/ (CS-137) <0.01
در صورت برقراري رابطه فوق يك انفجار هسته اي صورت گرفته است در غير اينصورت مربوط به كار يك نيروگاه هسته اي است.
براي مشخص نمودن زمان انفجار هسته اي، مي توان Zr-95 (زيركونيوم – 95) استفاده نمود. زيركونيوم – 95 با نيمه عمر 64 روز مستقيما از شكافت بوجود مي آيد .راه ديگر بوجود آمدن آن واپاشي نئوبوديوم – 95 با نيمه عمر 35 روز است. Nb-95 مستقيما از شكافت توليد مي شود همه نئوبوديوم بوسيله واپاشي به Zr-95 تبديل شده و مقدار آن صفر مي گردد. اگر در مدت 15 روز از زمان انفجار آشكارسازي رخ دهد كه اين نسبت مي تواند بطور دقيق زمان آزمايش هسته اي را مشخص كند. با توجه به توضيح فوق مي توان از رابطه ذيل هم جهت آشكار نمودن يك آزمايش هسته اي استفاده كرد:
(Zr – 95) < 1/ Nb-95))
در صورت برقراري رابطه فوق يك آزمايش هسته اي صورت گرفته است. لازم به ذكر مي باشد كه در يك راكتور هسته اي نسبت فوق خيلي نزديك به 1 است.
از معيارهاي غير راديواكتيو آشكار سازي يك انفجار هسته اي مي توان به اثرات موج توليد شده، لزره نگاري و هيدرواكوستيك اشاره داشت كه در هر كدام از روش خاصي استفاده مي شود.