درباره اورانیم بیشتر بدانیم(1)

مقدمه

تدارک مواد اولیه سوخت های هسته ای و سیکل سوخت راکتورهای اتمی اولین و اصولی ترین مبنای ایجاد تکنولوژی هسته ای و استفاده از رادیو ایزو توپ ها طبیعی و مصنوعی محسوب می گردد. گرچه ممکن است بسیاری از کشورها به دلایل متعدد تمایل چندانی به چنین تکنولوژی پیچیده ای نداشته باشند، ولی نظر به اینکه انرژی و استفاده از آن لزوماً یکی از نیازهای اجتناب ناپذیر در امر رشد و توسعه جوامع به شمار می رود و به دلیل محدودیت های موجود در انواع انرژی ها، استفاده از انرژی هسته ای در موادی حتی الزاماً به صورت انتخاب ایده آل در می آید.

بهر حال تمام کشورهایی که صرفاً علاقمند به توسعه صنایع هسته ای همانند سایر صنایع خود هستند مثل استرالیا، نیجر، نامیبیا و ... و یا استفاده کننده از این صنایع هستند مثل مجارستان، چکسلواکی، کره ژاپن و... و بالاخره آنهایی که هر دو هدف فوق را تعقیب می نمایند مثل: کانادا، آمریکا، فرانسه، روسیه ) الزاماً می باید از مرحله تدوین برنامه دقیق، فراگیر و متناسب با تمامی اوضاع اقتصادی، سیاسی و تکنولوژیکی  گذر کنند. درجه موفقیت هر کدام به نسبتی افزایش می یابد که در شناخت کلیه عوامل و تجربه و تحلیل آنها، تدوین برنامه در یک دوره نسبتاً طولانی، تجربه و وقت مفید بیشتری را مصروف داشته باشند. تحت چنین شرایطی و حفظ تمامی نکات اجرایی برنامه، شاید در حصول به بخشی یا به عمده اهداف از پیش تعیین شده خود دست یابند.

این امر در مورد کشورهای در حال توسعه اهمیت چند برابر دارد، چون هر بخشی از این فعالیت ها به بسیاری از امکانات زیربنایی دیگر ارتباط پیدا می کند، که ممکن است اصولاً چنین ساختارهایی تشکل نیافته باشند. این ساختارها شامل جغرافیای منابع طبیعی، صنایع زیربنایی، نیروی انسانی، فرهنگ و پذیرش عمومی، قوانین، مقررات تکنولوژیکی و نحوه مواجهه تصمیم گیران می تواند باشد. لذا بر حسب درجه وجود امکانات فوق، منابع طبیعی مواد اولیه، مدیریت استفاده از نیروی انسانی و همچنین بر حسب ساختارهای مساعد اقتصادی و سیاسی، طول اجرای برنامه و حصول به اهداف تفاوت می کند.

سیکل سوخت هسته ای عبارتست از یک سری فعالیت های فرآیندی متوالی بر روی سنگ معدن اورانیم  و حصول به ترکیبی از اورانیم با ویژگی های شیمیایی و فیزیکی مشخص که تحت شرایط مناسب و فراهم شده در راکتورهای هسته ای، قابلیت شکافته شدن و یا باصطلاح سوزانده شدن و نهایتاً رها سازی انرژی را پیدا می کند.

 اورانیم یک عنصر از 92 عنصر طبیعی جدول مندلیف محسوب می گردد، که تقریباً در سرتاسر دنیا یافت می شود. در نقاطی از دنیا که برحسب شرایط زمین شناسی مقدار این عنصر بیشتر است. مورد توجه اکتشاف و معدنکاری قرار می گیرد. مواد معدن حاوی اورانیم قبل از استفاده در راکتورها باید تحت یک سری از فرآیندهای فرآوری قرار گیرند. گرمای تولید شده در یک راکتورهسته ای می تواند تولید بخار نموده و توربین مولد برق را به حرکت در آورد. پس از اتمام دوره مفید سوخت در راکتور، این سوخت از راکتور خارج و پس از مدتی می تواند مورد باز فرآوری قرار گرفته و از آن سوخت جدید ساخته شود.

تاریخچه اورانیم 

این کره خاکی زمین از 5 بیلیون سال قبل یا از بدو پیدایش حاوی بیش از 92 عنصر بوده که فقط تعدادی از آنها عناصر زایش یافته جدید مثل ترانس اورانیم ها هستند که بر اثر فعل انفعالات طبیعی و ذاتی عناصر قبلی خود ساخته شده اند. ولی اورا نیم یک عنصر کاملاً طبیعی است که در ساختار بخشی از کره زمین شرکت داشته است.

گر چه نمی دانیم اولین آشنایی و شناخت نسبی بشر با اورانیم در چه زمانی اتفاق افتاده است، ولی واضح است که از همان آغاز و خیلی جلوتر از روزگاران باستان اورانیم وجود داشته است و هیچ چیز جدید و تازه ساخته شده ای نبوده و نیست. این منطق همراه با شاهدات بعدی و معدنکاری های اولیه که در گذشته های دور اتفاق افتاده است. همه حاکی از دلیل وجود اورانیم می باشد. آنچه که طبیعت نشان می دهد این است که حدود  460 سال قبل بشر وارد عصر اورانیم شده است. این زمانی است که هزاران معدنچی در رزگیرج در مرکز اروپا که به کندن معدن برای نقره مشغول بودند. هر روز در معرض پرتوگیری از مینرال های اورانیم موجود در رگه های حاوی نقره، کبالت و سایر فلزات قرار می گرفتند. مینرال ای سرشار از اورانیم از اعماق معادن زیرزمین استخراج شده و نهایتاً در سطح زمین همراه با مقادیر متنابهی سنگ های باطله رها می شدند.

آنهایی با رادیو اکتیویته زیاد از طریق صدها حلقه چاه به دلیل عبور از لابلای مواد معدنی حاوی اورانیم به جوی های روان در سطح شهر وارد می شدند. در شهر باخیموف، از یک برکه نسبتاً بزرگ از این نوع آب ها (آب های حاوی ترکیبات اورانیم) در طول کیلومترها مایل ها و برای چند ترن از وسط خیابان های شهر عبور می کرده است. در عین حال، این یکی از رادیواکتیوترین چشمه های روی زمین حداقل از 1906 بوده است، که بطور دائم، چشمه معروف یاخیموف مورد استفاده بیماران رماتیسمی قرار می گرفته است. نهایتاً جریان این چشمه به سمت پایین یک دره سرازیر و پایان می یافته است. در همین شهر در قرن شانزدهم خانه ها تخریب و سنگ ها پس از خرد شدن مثل سایر مواد معدنی حاوی اورانیم مورد فرآوردی های شیمیایی تولید اورانیم قرار گرفتند. در این خانه ها و خانه های مشابه دیگر بیش از بیست نسل متولد و زندگی کرده اند.

طی مطالعات بعدی معلوم گردید که ظاهراً هیچ تغییرات ژنتیکی بزرگ و ناگهانی یا غیر معمول مثل آنچه که امروزه افراطیون ضد هسته ای برای آینده های دور اظهار می کنند، ناشی از زندگی طولانی این خانواده ها، مشاهده نشده است. بنابراین آزمون بسیار بزرگ و با ارزش برای یک دوره تقریباً پانصد ساله توسط مردم شهرهای معدنی مرکز اروپا تجربه شده است.

آنچه بطور مستند در مورد اورانیم وجود دارد حاکی از آن است که این عنصر توسط یک شیمی دان دارو ساز به نام مارتین هنریش کلاپروت کشف شده است. وی در سال 1168 هخ (1789م) در حالیکه مشغول آنالیز پچبلند بوده است، آنرا در بیش از 150 مینرال یافته است. ولی از این میان وجود اورانیم فقط در سه مینرال اهمیت اقتصادی داشته است، که عبارتند از پچبلند، کافینیت و کارنونیت. فراوانی اورانیم در پوسته زمین معادل طلا یا کمی بیشتر از آن است.

زمین شناسان انواع مهم نمونه های کانسار اورانیم را ماکمانیت (شامل پگمانیت ها، رگه های هیدروترمال،...)، رسوبی (شامل کوارتر- کنگلومرا، ماسه ها، فسفات ها و تیپ رگه ای) بر شمرده اند.

آژانس بین المللی انرژی اتمی منابع اورا نیم اثبات شده دنیای غرب را 3/2 میلیون تن که با قیمت کمتر از 130 دلار برای هر کیلوگرم (کمتر از 50 دلار برای هر پوند) و U3O8 و منابع نسبتاً مطمئن را 7/2 میلیون تن برآورد و محاسبه کرده است. کشورهای مهم تولید کننده اورانیم در بلوک غرب عبارتند از کانادا، استرالیا، افریقای جنوبی، نامیبیا، نیجر، فرانسه، برزیل. اخیراً منابع بزرگ دیگری در کانادا و استرالیا کشف شده اند که مسلماً با هزینه های بسیار کمتری قابل استخراج هستند. هم چنین پیش بینی می شود ایالات متحده امریکا به عنوان یک تولید کننده بزرگ، سبب کاهش قیمت اورانیم در سال های آینده خواهد شد.

ادامه دارد...

مژده اصولی