فى الصناعة البترولية والتعدين تستخدم عملية التحليل التنشيطى Activation analysis بالنيوترونات للتحقق من كفاءة التكرير الأولى عن طريق التعرف على بعض العناصر الموجودة بالزيت الخام .
كذلك تستخدم الإشعاعات فى عمليات اكتشاف آبار البترول والمناجم والثروات الطبيعية الأخرى مثل الحديد والنحاس والنيكل والرصاص والزنك والفحم وغيره كما تدخل الإشعاعات والطرق النووية فى العديد من الصناعات المعدنية.
هناك مستويات ثلاثة أساسية تخدم هدف الأمان النووى للمفاعلات استخدام مكونات ذات جودة عالية ضمن معايير وتشريعات دقيقة واختبارات دورية مستمرة و برامج توكيد الجودة أثناء التصنيع والتركيب والتشغيل .
استخدام منظومات أمان وهى منظومات احتياطية لا تعمل أثناء التشغيل الاعتيادى أو الاختبارات الدورية ولكن تعمل كتعويض فى حالة فشل المنظومات الاعتيادية مثل ذلك منظومة تبريد طارئ لمد المفاعل بالمبرد الاحتياطى إذا تسرب المبرد الأول .
منظومة الكهرباء الطارئة التى تمد المكونات الأساسية بالكهرباء فى حالة انقطاع التيار الأساسى وهكذا.
استخدام حواجز وقائية متعددة وذلك لاحتواء المواد المشعة والإشعاعات داخل المفاعل مثل استخدام – وقود سيراميكى لحجز المواد المشعة الصلبة .
واستخدام غلاف الوقود لحجز باقى المواد المشعة الغازية والصلبة وكذلك الواقى الحرارى لامتصاص الإشعاعات المتسربة من المفاعل وحوض مائى حول المفاعل وإلى جانب بناء خرسانة لامتصاص أكبر قدر من الإشعاعات .
ويوجد مايسمى بالمقياس الدولى للوقائع النووية International Nuclear Event scale ( INES)
يطبق المعيار الأول على الحوادث التى ينتج عنها تسرب إشعاعى خارج الموقع ومن المفهوم أن الجمهور يهتم بتلك التسربات الخارجية فالمستوى السابع فى هذا المقياس يمثل الحادث النووى الخطير ذو التأثيرات الصحية والبيئية واسعة الانتشار.
أما المعيار الثاني يطبق على الحوادث التى لها تأثير داخل الموقع ويتدرج المعدل من المستوى الخامس الذى يمثل حالة ذات خسارة فادحة فى قلب المفاعل النووى ، حتى المستوى الرابع حيث يوجد تلوث خطير أو التعرض الزائد للعاملين .
المعيار الثالث يطبق على الاحداث التى تؤدى إلى تردى مستوى الدفاع فى العمق ، وحيث أن جميع المحطات النووية تصمم على أساس وجود سلسلة من نظم الأمان التى تعمل على منع حدوث تأثيرات ضخمة داخل وخارج الموقع ، فإن فشل أي من هذه النظم قد يؤدى إلى تردى مستوى الدفاع فى العمق . وتبعاً لاعتبارات الدفاع فى العمق تصنف الحوادث من المستوى الثالث حتى الأول .
مفاعلات القوي وإنتاج الطاقة الكهربية – Nuclear Power Reactors and Electricity generation
يزداد معدل استهلاك الطاقة الكهربية علي مستوي العالم لذلك فإن المصادر التقليدية للطاقة ( المائية و الحفرية ) سوف تنضب سريعا .
علاوة علي ذلك فإن الوقود الحفري Fossil Fuels الذي يتمثل في الفحم Coal و البترول oil و الغاز الطبيعي gas Natural يؤدي احتراقه إلي تلوث البيئة بنواتج الاحتراق ( ثاني أكسيد الكربون .. الخ)
لذلك تنشأ الحاجة إلى مصادر جديدة للطاقة ومنها الطاقة النووية التي تعتبر أقل مصادر الطاقة خطراً علي البيئة بالإضافة إلي أنها مصدر غير محدود لتوليد الطاقة الكهربائية .
بالرغم مما تنطوي علية التكنولوجيا النووية من مخاطر مثل إمكانية وقوع حوادث خطيرة للمفاعلات وكذلك مخاطر نقل والتخلص من النفايات المشعة Radioactive waste عالية المستوي بالإضافة إلي احتمالات تسرب المواد النووية Nuclear materials إلي عناصر الإرهاب لتصنيع السلاح النووي فلن تكون حائلا دون بناء المزيد من المحطات النووية والسبب في ذلك أن تطوير التكنولوجيات عالجت جميع هذه القضايا فأصبحت الصناعة النووية من أكثر التكنولوجيات اماناً إذا قورنت بغيرها من التكنولوجيات الأخرى.
ومن أشهر المفاعلات النووية لتوليد الطاقة الكهربية :-
أ- مفاعلات الماء المضغوط ) Pressurized Water Reactors ( PWR وفى هذه المفاعلات يكون ضغط دائرة المبرد مرتفعاًبحيث يظل المبرد فى الحالة السائلة بدون تبخير وذلك بعد امتصاصه للحرارة الناتجة من الانشطار ويمر المبرد الساخن داخل مواسير مولد البخارحيث يفقد حرارته ويعود مرة ثانية عن طريق مضخة المبرد إلى المفاعل مرة ثانية أما الحرارة التى فقدها المبرد فى مولد البخار فإنها تستخدم فى توليد بخار عند درجة حرارة وضغط مرتفعين يستخدمان لإدارة التوربين البخارى لتوليد الكهرباء وتتراوح قدرة هذه المفاعلات من 500 إلى 1500 ميجاوات .
ويجدر بالذكر أنه كلما زادت قدرة المحطة كبر حجم المفاعل وزادت كمية الوقود داخله . وفى هذه المفاعلات يكون الماء الخفيف هو المبرد Cooler وفى نفس الوقت هو المهدئ Moderator أما الوقود المستخدم فيكون من النوع المثرى بنسبة 3.5% يورانيوم 235 .
ب- مفاعلات الماء الثقيل المضغوط ( الكاندو ) ( PHWR ) ( CANDU ) Pressurized Heavy Water Reactors ويختلف هذا النوع عن السابق فى أنه يستخدم أكسيد الديوتيريم المسمى بالماء الثقيل كمبرد وكذلك كمهدئ ، والذى ينفصل عن المبرد تماماً مثل النوع السابق . ويمر المبرد تحت ضغط مرتفع لامتصاص الحرارة الناتجة من الوقود ثم يفقدها فى مواسير مولد البخار ويعود إلى المفاعل مرة ثانية .
أما المهدئ فيوجد حول أنابيب الوقود تحت ضغط منخفض ودرجة حرارة منخفضة . ويستخدم هذا المفاعل اليورانيوم الطبيعى الذى يحتوى على نسبة 7, % U235 .
وتتراوح الكفاءة الحرارية ما بين 30 – 32 % والقدرة من 300 إلى 1500 ميجاوات وتستخدم هذه المفاعلات فى إزالة ملوحة المياه مفاعلات الماء المغلى Boiling Water Reactor ( BWR )
فى هذا النوع من المفاعلات يكون الضغط داخل المفاعل أقل من ضغط مفاعلات الماء المضغوط حيث يتم تسخين وغليان المبرد وهو الماء الخفيف ومن ثم يتم توليد البخار مباشرة داخل المفاعل أى أن المبرد هو نفسه ماء التغذية القادم من المكثف وعليه فلا حاجة إلى دائرة مولد البخار ويخرج البخار من المفاعل مباشرة إلى توربين البخار حيث يفقد طاقته لإدارة التوربين وتوليد الكهرباء ومن مميزات هذا النوع أنه أقل تكلفة ولكن من عيوبه امكانية تلوث دائرة
الكهرباء.
وتتراوح قدرة هذه المفاعلات من 500 إلى 1500 ميجاوات معدلات الأمان المستخدمة فى المحطة النووية الضبعة من خلال تكنولوجيا الجيل الثالث المستخدمة بالمحطة لتوليد بقدرة 4800 ميجا وات، لتحقيق أعلى معدلات الأمان النووى والتى تنفذها شركة روس آتوم الروسية، فضلا عن سبب اختيار روسيا شريك لمصر فى تنفيذ مشروع المفاعل النووى من الجيل الثالث، حيث يتم بناء المشروع النووى كما يحتوى المفاعل من هذا الجيل على تصميم بسيط وموثوق به ومقاومة لخطأ المشغل “العامل البشرى
– وهو مصمم ضد الحوادث الضخمة كسقوط الطائرة. يمتلك المفاعل النووى أيضًا قدرة على عدم التأثير على البيئة المحيطة به كما يقوم بحرق كمية كبيرة من الوقود وإخراج كمية قليلة من النفايات المشعة وتضمن هذه المفاعلات عدم التسرب الإشعاعى عن طريق الحواجز المتعددة كما يوجد بها نظم السلامة السلبية والإيجابية وامتلاك هيكل بسيط وسهل للإدارة وإزالة أخطاء الموظفين،وزيادة كفاءة استخدام الوقود وإخراج أقل كمية من النفايات كما تحتوى هذه المفاعلات على نظام التحكم الآلى الحديث.
تعتبر روسيا الدولة الوحيدة التى تقوم بتصنيع مكونات المحطة النووية بنسبة 100% على مستوى العالم ولا تعتمد على استيراد مكونات المحطة من أى دول أخرى قد يكون بينها وبين مصر خصومة تعرض المشروع للاحتكار من قبل هذه الدول و تقوم مصر بسداد قيمة المحطة النووية بعد الانتهاء من إنشائها وتشغيلها وذلك من الوفر الناتج من المحطة مع وجود فترة سماح يتم تحديدها بالاتفاق بين الجانبين.
ك .أسماء سيد مصطفى
شركة القاهرة لإنتاج الكهرباء
