سفارش تبلیغ
صبا ویژن

انرژی دغدغه امروز

انرژی در جهان امروز یک عامل راهبردی است و اغلب کشورهای جهان به خصوص آنها که به دنبال اعمال اراده و قدرت خود بر دیگر کشورها می باشند از همین دریچه به مقوله انرژی می نگرند. همان طوری که این نگاه را می توانیم از زمان های گذشته یعنی دوران استعمار کهنه تا به امروز دنبال کنیم.
در این میان کشور ما ایران، علاوه بر اینکه دارای ذخایر ویژه و عمده ای از منابع انرژی بخصوص نفت و گاز می باشد، در منطقه ای از جهان واقع است که یکی از اصلی ترین منابع انرژی در سطح جهان به شمار می رود. بنابراین با توجه به اینکه مقوله انرژی برای کشورهای سلطه طلب، نقش موتور محرکه اقتصاد و تولید ملی و تعیین کننده جایگاه آنها در نظام سرمایه داری جهان را دارد و همچنین تضمین کننده منافع و امنیت ملی آنها است، برای کشور ما نیز چگونگی سامان دهی به سیاستهای بخش انرژی، نقش کلیدی در فرآیند تحولات سیاسی، اجتماعی و اقتصادی را داراست و لذا ضروری است که برای انرژی و بخصوص نفت و گاز و به دنبال اینها انرژی هسته ای، برنامه و استراتژی اندیشیده و متناسب با شرایط واقعی موجود داخلی و جهانی داشته باشیم.
نگرش استراتژیک دارای دو مشخصه میان رشته ای یا فرابخشی بودن (جامع بودن) و طولانی مدت بودن است، که در سایر نگرش ها اعم از نگرش اقتصادی و فنی صرف کمتر به آنها توجه می شود. در این نگرش منافع و مضرات بخش انرژی تنها در محدوده بخش مذکور مورد لحاظ قرار نمی گیرد بلکه در کل چارچوب نظام و با توجه به رعایت و حفظ امنیت ملی لحاظ می شود و منافع نظام اجتماعی را حداکثر و مضرات آن را به حداقل می رساند. البته باید توجه داشت که این نگرش لزوماً با نگرش های اقتصادی و فنی در تناقض نیست اما ممکن است سیاستهایی را بطلبد که از منظر اقتصادی صرف، غیراقتصادی انگاشته شود. در نگاه استراتژیک، بهینگی بلند مدت در سطح همه اجزاء نظام اجتماعی مورد توجه است، برعکس نگاه اقتصادی صرف که منافع کوتاه مدت و یک بعدی را در نظر می گیرد. این برنامه استراتژیک، باید از سویی با توجه به توانایی های واقعی همان بخش مورد نظر و از سوی دیگر در چارچوب استراتژیهای کلان کشور سامان پذیرد: یعنی در تعامل با سایر حوزه ها طراحی شود.
با توجه به مقدمه فوق باید اذعان داشت که دغدغه اصلی جهان عادت کرده به مصرف انرژی، در دو دهه آینده، تولید انرژی و ساخت نیروگاه اتمی به عنوان تنها راه خروج از بحران انرژی در دهه های آینده است. در این بین از آن جا که ساخت یک نیروگاه اتمی اغلب علوم و فنون را به کار می گیرد، این کاربری به مفهوم توسعه و پیشرفت در همه علوم و فنون است. از طرفی هم می توان ادعا کرد که نیروگاه برق اتمی، اقتصادی ترین نیروگاهی است که امروز در دنیا احداث می شود که دلایل آن در ادامه بحث خواهد آمد. دلایل دیگری هم برای استفاده از نیروگاه اتمی برای تولید برق وجود دارد که از مهم ترین آنها می توان به پاکیزه بودن این روش، عدم تولید گاز گلخانه ای و دیگر آلاینده های زیست محیطی اشاره کرد. سوخت های فسیلی مانند ذغال سنگ، مقدار قابل توجهی از انواع آلاینده ها همانند ترکیبات کربن و گوگرد را وارد محیط زیست می سازند که برای سلامت انسان زیانبار است. از سوی دیگر با توجه به افزایش مصرف برق و پایان پذیر بودن منابع سوخت فسیلی به نظر می رسد استفاده از انرژی هسته ای بهترین گزینه موجود باشد.
شاید هنوز افرادی هستند که ادعا می کنند با توجه به ذخایر نفت و گاز ایران، آیا ایران نیازی به انرژی هسته ای دارد یا خیر؟ پاسخ صحیح به این سؤال مستلزم مطالعه دقیق علمی است. این مطالعه به کمک یک سری نرم افزارهای خاص، هم در سازمان انرژی اتمی ایران و هم در دانشگاه صنعتی شریف انجام گرفته و این گونه نیست که براساس برداشت های عمومی و محدود گفته شود، مثلاً ما که این قدر گاز داریم چرا سراغ انرژی اتمی برویم؟ موضوع به این سادگی نیست، بلکه برای امکان سنجی و مطالعه همین موضوع تحت عنوان انرژی میکس یا ترکیب منابع انرژی نرم افزارهای بزرگ خاصی وجود دارد و این فرآیند تحت عنوان The merits of energy mix نام گذاری شده است؛ «یعنی فواید انرژی های ترکیبی». برهمین اساس هیچ کشوری سعی نمی کند از لحاظ استراتژیک، انرژی مورد نیازش را فقط از یک منبع تأمین کند، ولو آنکه در آن کشور به فراوانی یافت شود. مثلاً اگر در کشوری منابع آبی زیاد است، به این سمت نمی رود که انرژی برق خودش را فقط از آب تأمین کند، اما اینکه باید چه سهمی به انرژی میکس اختصاص داده شود نیاز به محاسباتی دارد که باید انجام شود. در ایران هم این محاسبات، سال های سال صورت گرفته و چیز جدیدی نیست. برای انجام این محاسبات باید پارامترهای متعددی در نظر گرفته شود که اکثر آنها متغیر است. مثلاً قیمت گاز طبیعی قیمتی متغیر است. و الان که نقش زیادی در سوخت جهانی ندارد، قیمت چندانی هم ندارد، اما گفته می شود در ۱۵ سال آینده، سهم قابل توجهی از سوخت را به خود اختصاص خواهد داد و مسلماً قیمت سوخت در آن شرایط با الان بسیار متفاوت خواهد بود؛ ضمن اینکه اگر همین الان این محاسبات انجام شود و ما تصمیم بگیریم مثلاً ۷۰۰۰ مگاوات برق از انرژی هسته ای تأمین کنیم، حتی اگر این کار به صورت فاینانس انجام شود دست کم ۱۲ سال طول خواهد کشید و این هم خود یک متغیر است. به هر حال یکی از سخت ترین کارها در پروژه های داخلی و خارجی همین بحث فاینانسینگ است. با ذکر چند پارامتر مؤثر در مورد ضرورت نیروگاه هسته ای از لحاظ اقتصادی می توان بحث را روشن تر نمود، البته همه پارامترها را باید به نرم افزار داد تا در مورد صرفه اقتصادی آن نظر بدهد.
نخستین درس در اقتصاد انرژی در مورد Energy mix این است که فرق بین انرژی هسته ای و انرژی های کلاسیک، در سرمایه گذاری اولیه بالا و هزینه های پایین راهبری و تعمیرات است. به عنوان مثال یک نیروگاه ۱۰۰۰ مگاواتی فسیلی؛ به۱۰ میلیون بشکه نفت یا معادل انرژی آن از سوخت های فسیلی دیگر مثل گاز در طول یک سال نیاز دارد. با در نظر گرفتن قیمت اوپک که بین ۲۲ دلار و ۲۸ دلار و خارج کردن هزینه های استخراج که حدود ۲ دلار است، قیمت پایه نفت حدوداً بشکه ای ۲۴ دلار خواهد شد وبرای یک نیروگاه ۱۰۰۰ مگاوات الکتریکی چیزی حدود۲۴۰ میلیون دلار در سال خواهد شد. در مورد گاز در حد ۲ میلیارد فوت مکعب در سال خواهد شد. البته گاز بحث دیگری است، چون قیمت آن بسیار متغیر است. چیزی که فعلاً می توان با اطمینان بیشتر در مورد آن صحبت کرد، نفت است که با در نظر گرفتن۲۴۰ میلیون دلار قیمت سوخت و۶۰ میلیون دلار هزینه تعمیرات و نگهداری، در مجموع حدوداً ۳۰۰ میلیون دلار هزینه راهبری یک نیروگاه فسیلی ۱۰۰۰ مگاواتی در سال می شود. در شرایط عادی هزینه ساخت یک نیروگاه فسیلی، بسیار پاپین خواهد بود؛ یعنی عددی بین ۴۰۰ تا ۷۰۰ میلیون دلار برای یک نیروگاه ۱۰۰۰ مگاواتی. اما اگر قیمت ترجیحی در نظر گرفته شود، هزینه از این هم کمتر خواهد شد. ولی در شرایط غیرعادی سیاسی با خارج، این هزینه افزایش می یابد. این مبلغ در ساخت نیروگاه هسته ای بسیار بالاتر است. هزینه نصب هر مگاوات آن حدود ۱۵۰۰ تا ۲۵۰۰ دلار است، چون هزینه هایی مانند برچیدن نیروگاه هم در نظر گرفته می شود و به اصطلاح قیمت سرشکن گفته می شود. یعنی در واقع هزینه ساخت یک نیروگاه هسته ای ۱۰۰۰ مگاواتی ۵/۱ تا ۵/۲ میلیارد دلار خواهد بود. اما سوخت هسته ای مورد نیاز یک نیروگاه هسته ای ۱۰۰۰ مگاواتی، حدوداً۳۰ تن اورانیوم غنی شده در سال است که هزینه آن در شرایط سیاسی و اقتصادی مناسب، ۱۰ میلیون دلار و در بدترین شرایط ۲۵ میلیون دلار می باشد. با توجه به محاسبات فوق، در بدبینانه ترین شرایط یعنی اگر قیمت نفت بشکه ای ۲۴ دلار فرض شود، هزینه سوخت مورد نیاز یک نیروگاه هسته ای، ۱۰ درصد هزینه سوخت یک نیروگاه فسیلی مشابه است که با احتساب ۵۰ سال عمر یک نیروگاه اتمی، تفاوت این هزینه به قیمت های امروز، بیش از۱۰ میلیارد دلار خواهد شد که اختلاف حدود یک و نیم میلیارد دلاری در هزینه ساخت آنها را کاملاً پوشش می دهد. بنابراین، این نظر که نیروگاههای هسته ای در مقایسه با نیروگاههای فسیلی توجیه اقتصادی ندارد، درست نیست. اما بحث دوم، به قرارداد کیوتو مربوط می شود، که متأسفانه آمریکایی ها زیر بار آن نرفته اند. این قرارداد مربوط به تولید گازهای گلخانه ای در جهان بوده که روال طبیعی جهان را از لحاظ زیست محیطی به هم ریخته است.
در همین شرایط ایران ۳۰ هزار مگاوات نیروگاه دارد و در ده سال آینده، احتمالاً به۶۰ هزار مگاوات خواهد رسید. بالا رفتن حجم تولید گازهای گلخانه ای، هزینه های اجتماعی خاصی را ایجاد می کند که بالطبع باید جلوی تولید گازهای گلخانه ای را در نیروگاههای فسیلی گرفت، یا به اصطلاح، هزینه زیادی را برای Scrape (۱) اختصاص داد. حداقل هزینه ای که پیش بینی می شود حدوداً ۲۵ درصد کل هزینه تمام شده برق تولیدی است، اما برق هسته ای این هزینه را ندارد و فقط زباله های اتمی در اثر آن تولید می شود. اگر سالی ۳۰ تن سوخت مصرف شود و۵۰ سال عمر برای نیروگاه در نظر گرفته شود، چیزی حدوداً ۱۵۰۰ تن زباله اتمی در عرض۵۰ سال تولید می شود که بعد از تفکیک و فشرده سازی آن، بیش از چند تن زباله باقی نخواهد ماند (البته با حجم کم). این زباله ها باید در جاهای خاص حفاظت شده قرار بگیرند تا محیط زیست را آلوده نکنند. مانند زیرزمین و جاهایی که آب از آن عبور نکند. بعضی کشورها مثل روسیه زباله های اتمی دیگران را می گیرند و آن را با هزینه نسبتاً پایین دفع می کنند. پس از لحاظ زیست محیطی هم نیروگاه هسته ای بر نیروگاه فسیلی اولویت اقتصادی خواهد داشت. اما موضوع سوم، جنبه تکنولوژیک قضیه است که بسیار مهم است. بشر به سمتی می رود که یک انرژی لایزال پیدا کند (حتی اورانیوم هم لایزال نیست). دنیا به فکر گداخت (Fusion) (۲) است، یعنی انرژی لایزال و پاک. ایران نیز از این قاعده مستثنی نیست. علم و تکنولوژی و فن آوری، مراحلی دارد که باید حتماً گذرانده شود. تکنولوژی و فن آوری هم به همین صورت است، پروسه ای است که باید گذرانده شود. دنیا به هر حال در آینده از شکافت- تولید انرژی با شکافت هسته ای- یعنی همین انرژی هسته ای پا را فراتر خواهد گذاشت و به دنبال گداخت- تولید انرژی با هم جوشی هسته ای- خواهد رفت. تکنولوژی گداخت ممکن است تا۳۰ سال دیگر صنعتی شود. اگر کشور ما با گداخت دست و پنجه نرم نکند و نیرو تربیت نکند و در یک کلام به بلوغ و فناوری و تکنولوژی این مرحله نرسد، نمی تواند از آن عبور کند و وقتی گداخت وارد عرصه صنعت می شود، باز دوباره جزو کشورهای عقب مانده خواهیم بود.
در حال حاضر روسیه ۸ میلیون بشکه نفت در روز تولید و حدود ۵ میلیون از آن را صادر می کند. ۳۰ نیروگاه هسته ای دارد و به سرعت هم به نیروگاههای خود اضافه می کند، در حالی که اولین کشور در ذخایر گازی است و جمعیت آن هم تنها کمی بیشتر از دو برابر ماست. فرض شود، تولید نفت روسیه با ایران برابر باشد، چرا با اینکه ذخایر گازی این کشور از ایران بیشتر است، باز به دنبال انرژی هسته ای است؟ مگر صرفه اقتصادی دارد؟ در مورد مکزیک چطور؟
در این شرایط آمریکا هم ۱۰۵ نیروگاه هسته ای دارد، لذا فقط معیارهای اقتصادی هم مطرح نیست و معیارهای مختلف فن آوری تأثیر گذار خواهد بود. در واقع تکنولوژی هسته ای، میعاد گاه تکنولوژی های دیگر است. مثل صنعت خودرو که اگر در یک کشور رونق خوبی داشته باشد، تقریباً بخش عمده ای از تکنولوژی را جلو می برد، چرا که بیشتر علوم و تکنولوژی ها مثل مکانیک، شیمی، مواد، برق و... در آن است. به همین صورت اگر صنعت هسته ای کشور هم رشد معنادار، واقعی و همه جانبه داشته باشد، با توجه به اینکه بالاترین محدودیت ها و استانداردهای مهندسی در آن وجود دارد، صنعت کشور در سطح بالایی رشد خواهد کرد.
صنعت غنی سازی هم عمر کمی ندارد و دست کم ۴۰ سال است که این کار شروع شده است. مثلاً سانتریفوژ حدوداً ۴۰ سال پیش توسط استادی به نام زیپر آلمانی طراحی شد. اما سانتریفوژ امروز با آن سانتریفوژ در حالی که اصول یکسانی دارند، تفاوت هایی هم دارند. حال اگر کشوری بتواند یک دستگاه سانتریفوژ بسازد، در واقع آن کشور در عرصه تکنولوژی یک گام جلو افتاده است. چون در غنی سازی اورانیوم جهت استفاده در راکتورهای هسته ای از علوم مختلف مهندسی، مکانیک، شیمی و... با نهایت دقت و قدرت استفاده می شود. به طور کلی تعریف جدید مهندسی براساس میزان دقت است و کشوری پیشرفته نامیده می شود که میزان خطای مهندسی آن کم باشد.
لذا برای رسیدن به استقلال واقعی، باید به سمت تولید فن آوری و علم رفت. البته این روند بالطبع هزینه دارد. همه جای دنیا هم، این گونه است. به هر حال هزینه رسیدن به تکنولوژی هسته ای با این همه عظمت، کار و فعالیت همه جانبه متخصصین ایرانی و استفاده از تجربه کشورهای دارنده این صنعت را طلب می کند.

 پی نوشت سعید خورشیدی


معجزات علمی قرآن در کیهان شناسی!

"بسم الله الرحمن الرحیم" 

معجزات علمی قرآن در کیهان شناسی!

عمر دنیا  و زمین و انبساط آن (بیگ بنگ) -  سیاه چاله ها و ستاره های نوترونی همگی گوشه ای از معجزات قرآن است!

نسبت عمر دنیا به عمر زمین:

سوره ی 50 (ق): آیه ی 38:

"ما آسمان ها و زمین و آنچه در میان آنهاست در شش روز آفریدیم و هیچ گونه رنج و سختی ای به ما نرسید"

سوره ی 41 (فصلت): آیه ی 9:

"بگو: آیا شما به آن کس که زمین را در دو روز آفرید کافر هستید و برای او همانندهایی قرار می دهید؟ او پروردگار جهانیان است!"

 

امروزه دانشمندان با توجه به شواهد موجود عمر زمین را 4.5 میلیارد سال پیش بینی می کنند.

این در حالی است که عمر دنیا 13.5 میلیارد سال برآورد شده است.

در قرآن آمده که زمین در دو روز و دنیا در شش روز خلق شد. (عمر دنیا 3 برابر عمر زمین است).

اگر این موضوع را با شواهد عینی امروز مقایسه کنیم هیچ کمبودی دیده نمی شود!

عمر دنیا (13.5 میلیارد سال) را بر عمر زمین (4.5 میلیارد سال) تقسیم کنید.

جواب 3 بدست می آید.

این بدان معناست که علم امروز نیز به این مسئله رسیده که عمر دنیا 3 برابر عمر زمین است!

 

سیاه چاله ها و ستاره های نوترونی: 

سوره ی 86 (طارق): آیات 1 تا 3:

"سوگند به آسمان و کوبنده ی شب! و تو نمی دانی کوبنده ی شب چیست. همان ستاره ی ثاقب است!"

 در عربی "ثقب" به معنای چاله و "ثاقب" به معنای چیزی است که چاله را ایجاد می کند.

نسبیت عام پیش بینی می کند که سیاه چاله ها از ستاره های نوترونی بوجود می آیند. ستاره های نوترونی اکثرا قابل رویت نیستند و تنها با امواج رادیویی (پالس ها) رصد می شوند.

امواج دریافتی از این ستاره ها طوری به نظر می رسد که کسی به جایی می کوبد! (ستاره ی کوبنده).

باور ندارید؟ گوش کنید!

قرآن در آسمان ستاره ای کوبنده را معرفی می کند که ثاقب است. (چاله ایجاد می کند).

کلام واضح قرآن در این مورد جایی برای شک نمی گذارد!

 

بیگ بنگ – بیگ کرانچ و انبساط دنیا:

سوره ی 55 (الرحمن): آیه ی 37:

"آسمان ها روزی دوباره شکاف برمی دارند و مانند گل سرخی باز می شوند!"

سوره ی 51 (الذاریات): آیه ی 47:

"و ما آسمان ها را با قدرت خود بنا کردیم و همواره آن را وسعت می بخشیم!"

سوره ی 21 (الانبیا): آیه ی 104:

"در آن روز که آسمان را چون طوماری در هم می پیچیم هماگونه که آفرینش را آغاز کردیم آنرا باز می گردانیم. این وعده ای است که بر ماست و قطعا آنرا انجام می دهیم!"

 

با بیان تئوری بیگ بنگ دانشمندان همواره در صدد گسترش آن بوده اند.

مدتی بعد به کمک تحقیقات عده ای از دانشمندان مشخص شد که علاوه بر بیگ بنگ پدیده ای به نام بیگ کرانچ هم باید وجود داشته باشد. و همانطور که دنیا باز شده روزی به همان نقطه ی آغاز جمع می شود. (انا لله و انا الیه راجعون).

قرآن این موضوع را در ابتدا به باز شدن یک غنچه ی گل رز تشبیه می کند و بیان می دارد که با قدرت بی انتهای خویش در حال گسترش (انبساط) دنیا است!

و روزی همانطور که این دنیا را باز کرد دوباره مانند طوماری آنرا در هم خواهد پیچید. (بیگ کرانچ).

 

و این سخن حقیقت است!

پی نوشت سعید خورشیدی


نرژی جایگزین ضرورت جهان آینده

نرژی جایگزین ضرورت جهان آینده

پیشرفت علم و فناوری ضمن دستاوردهای فراوان برای آسایش و رفاه بشر همواره مشکلات تازه ای را با خود به همراه آورده است. مثال ملموس در این مورد آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوختهای فسیلی است.
اهمیت استفاده از این منابع به حدی است که حتی لحظه ای توقف در این کار روند زندگی در جهان مدرن را مختل خواهد کرد.

اما موضوع به همین جا ختم نمی شود. گازهایی که در نتیجه سوختن این مواد وارد هوا می شوند سبب ایجاد مشکلات تنفسی برای انسان و آلودگی محیطزیست هستند.

در عین حال ، تراکم این گازها در جو زمین مانع از خروج گرما از اطراف زمین می شود؛ پدیده ای که نتیجه آن افزایش دمای هوا و تغییرات آب و هوایی گسترده در زمین است و اثر گلخانه ای نامیده می شود.
چنانچه افزایش دمای هوا مطابق روند فعلی صورت پذیرد بازگرداندن آن به وضعیت سابق تقریبا غیرممکن خواهد بود. بهترین راه حلی که اکثر دانشمندان پیشنهاد کرده اند متوقف کردن روند رو به رشد افزایش این گازهای مضر است.
این مساله نیازمند بررسی دوباره و جدی منابعی است که می توانند جایگزین سوختهای فسیلی شوند. در حال حاضر، اتفاق نظر کلی درباره چگونگی مواجهه با این مشکل در میان دانشمندان ، گروههای طرفدار محیطزیست و مدیران صنعتی وجود ندارد.

گروهی از متخصصان بر بهره گیری از منابع سنتی انرژی مثل باد و انرژی خورشیدی تاکید می ورزند. عده ای دیگر معتقدند استفاده از سوختهای فسیلی ادامه می یابد؛ اما باید راههای تازه ای برای جمع آوری دی اکسید کربن قبل از ورود آن به هوا یافت شود.

در این میان انرژی هسته ای می تواند پاسخگوی مناسبی برای جایگزینی انرژی حاصل از سوختهای فسیلی باشد.

 

مشکل اصلی

مشکل عمده در این میان دی اکسید کربن است که اصلی ترین محصول جانبی ناشی از سوختن منابع فسیلی مثل نفت و ذغال سنگ است.

دانشمندان معتقدند از آغاز انقلاب صنعتی تاکنون میلیاردها تن از این گاز وارد جو زمین شده است. میزان این گاز مضر در هوای زمین در حال حاضر 30 درصد بیش از آن چیزی است که قبل از انقلاب صنعتی وجود داشته است.
هر چه کشورها به طرف صنعتی شدن حرکت کرده اند میزان تولید دی اکسید کربن بیشتر شده است. پیش بینی می شود تا نیمه قرن حاضر مقدار این گاز به دو برابر افزایش یابد و این مساله دمای هوای زمین را به میزان 3 تا 10 درجه افزایش خواهد داد.

از آنجا که دی اکسید کربن گازی بی رنگ و بی بو است ، آلودگی آن مستقیما جلب توجه نمی کند. بد نیست بدانید یک دستگاه خودرو طی عمر مفید آن بین 50 تا 100 تن دی اکسید کربن تولید می کند.
از کشورهای صنعتی ایالات متحده بیش از هر کشور دیگری این گاز مضر را تولید کرده که مقدار آن دو برابر ژاپن و کشورهای اروپایی است.

مشکلی نه چندان آسان

در مقاله ای که اخیرا توسط دکتر مارتین هوفرت استاد فیزیک دانشگاه نیویورک و 17 تن از همکاران وی به چاپ رسید،این دانشمندان به بررسی و تحقیق درباره منابع جایگزین سوخت های فسیلی پرداختند.
بررسی ها حاکی از آن است که در حال حاضر 85 درصد انرژی مورد نیاز جهان از منابع سوخت فسیلی تامین می شود. از 15 درصد باقیمانده انرژی حاصل از سدهای آبی و انرژی هسته ای هر کدام حدود 5/6 درصد و انرژی خورشیدی و انرژی باد مجموعا 2 درصد نیاز به انرژی را تامین می کنند.
در این بررسی مشخص شد چنانچه بخواهیم افزایش دمای زمین را محدود کنیم ، استفاده از منابع غیرفسیلی باید به 4 تا 14 برابر میزان فعلی افزایش یافته و تا پایان قرن حاضر حداقل سه چهارم انرژی مصرفی جهان باید از سایر منابع غیرفسیلی تامین شود.

به نظر می رسد آنچه بیش از همه مورد نیاز است یافتن روشهای جدید مبتنی بر فناوری پیشرفته ای است که این برنامه ها را عملی کنند. هدفی که دستیابی به آن چندان هم آسان نیست.

علت این امر گران بودن انرژی تولیدی از سایر منابع نسبت به انرژی حاصله از نفت و سایر سوختهای رایج است. در اغلب روشهای دیگر مثل تولید انرژی از گاز ئیدروژن نیز انرژی که می باید جهت شکستن مولکول آب مصرف شود بیش از انرژی حاصله از ئیدروژن است و بنابراین اقتصادی نخواهد بود.

روش دیگر تولید انرژی الکتریکی از سدهای آبی است که به علت محدودیت منابع آب در روی زمین عملا امکان افزایش چندانی ندارد. راه حل هایی همانند صرفه جویی در مصرف انرژی ، احداث ساختمان های دارای عایق حرارتی مناسب ، تولید اتومبیل های کم مصرف و... از جمله مواردی هستند که منجر به کاهش مصرف انرژی شده و بدین ترتیب در کاهش آلودگی محیطزیست موثرند.

امید های تازه

نور خورشید یکی از منابع مورد توجه دانشمندان برای تامین انرژی جایگزین سوختهای رایج است. دردهه های گذشته تولید انرژی الکتریکی از نور خورشید بسیار گران بود که این میزان در حال حاضر با ساخت سلولهای جدید خورشیدی به میزان زیادی کاهش یافته است.

محققان امیدوارند در آینده با انجام تحقیقات جدید و یافتن راههای بهتر برای جذب نور خورشید این فرآیند بسیار ارزان تر شده و کاملا اقتصادی شود. برای حل مشکل عدم دسترسی به نور خورشید در روزهای ابری یا مناطق پرباران ، سلولهای خورشیدی می توانند در فضا نصب شده و انرژی نور خورشید از طریق این سلولها به صورت امواج میکروویو به زمین ارسال شود. نیروی باد منبع دیگری برای انرژی است.

این موضوع قبلا در بعضی مناطق جهان مثل دانمارک مورد توجه بوده و در این کشور 17 درصد الکتریسیته از توربین هایی به دست می آید که با انرژی باد کار می کنند. جدیدترین توربین ها پروانه هایی به قطر یک زمین فوتبال دارند و انرژی الکتریکی بسیار ارزان و مناسبی تولید می کنند.

در مناطقی که باد دایمی وجود دارد، می توان از این منبع انرژی بهره جست. در سایر مناطق به باتری هایی عظیم برای ذخیره انرژی نیاز است. این موضوعی است که متخصصان در حال حاضر به تحقیق درباره آن مشغولند.
در بررسی به منظور یافتن منابع تازه ای برای تولید انرژی باید به انرژی هسته ای اشاره کرد که منبع تولید الکتریسیته در مقیاس وسیع بوده و می تواند بسیار راهگشا باشد.

دکتر fertel معاون انستیتوی انرژی هسته ای می گوید: مشکلات مرتبط با اثرات گلخانه ای گاز دی اکسید کربن و افزایش گرمای زمین موجب شده که همه نگاهها بار دیگر متوجه استفاده از انرژی هسته ای شود.
در تازه ترین تحقیقات در این زمینه دانشمندان در مرکز تحقیقات انرژی دانشگاه کالیفرنیا بر روی طرحی جهت استفاده از انرژی هسته ای در اتومبیل ها و کامیون ها کار می کنند.

در این طرح الکتریسیته ای که از انرژی هسته ای حاصل شده مولکول آب را شکسته و اتم ئیدروژن آزاد می کند سپس انرژی حاصل از ئیدروژن به عنوان سوخت اتومبیل مورد استفاده قرار می گیرد.

این محققان معتقدند طی 30 تا 50 سال آینده چنین سیستم هایی کارآیی قابل توجهی خواهند داشت. تحقیقاتی از این دست در نقاط مختلف جهان انجام می شود و همه روزه شاهد پیشرفت های بزرگی در این زمینه هستیم.
برای جهان بدون نفت آینده انجام این تحقیقات یک ضرورت اساسی است.


بمب هسته ای

 

بمب هسته ای چگونه کار می‌کند؟

شما احتمالاً در کتابهای تاریخ خوانده‌اید که بمب هسته‌ای در جنگ جهانی دوم توسط آمریکا علیه ژاپن بکار رفت و ممکن است فیلم‌هایی را دیده باشید که در آنها بمب‌های هسته‌ای منفجر می‌شوند. درحالیکه در اخبار می‌شنوید، برخی کشورها راجع به خلع سلاح اتمی با یکدیگر گفتگو می‌کنند، کشورهایی مثل هند و پاکستان سلاح‌های اتمی خود را توسعه می‌دهند.

ما دیده‌ایم که این وسایل چه نیروی مخرب خارق‌العاده‌ای دارند، ولی آنها واقعاً چگونه کار می‌کنند؟ در این بخش خواهید آموخت که بمب هسته‌ای چگونه تولید می‌شود و پس از یک انفجار هسته‌ای چه اتفاقی می‌افتد؟

فیزیک هسته‌ای

انرژی هسته‌ای به 2 روش تولید می‌شود:

1- شکافت هسته‌ای: در این روش هسته یک اتم توسط یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم می‌شود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده می‌شود.

2- گداخت هسته‌ای: در این روش که در سطح خورشید هم اجرا می‌شود، معمولاً هیدروژن‌ها با برخورد به یکدیگر تبدیل به هلیوم می‌شوند و در این تبدیل، انرژی بسیار زیادی بصورت نور و گرما تولید می‌شود.

در شکل زیر نمونه ای از شکافت هسته اتم اورانیوم نمایش داده شده است:

و در شکل زیر گداخت هسته‌ای اتم‌های هیدروژن و تبدیل آنها به هلیوم 3 و الکترون آزاد نمایش داده شده است:

طراحی بمب‌های هسته‌ای:

برای تولید بمب هسته‌ای، به یک سوخت شکافت‌پذیر یا گداخت‌پذیر، یک وسیله راه‌انداز و روشی که اجازه دهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود، کل سوخت شکافته یا گداخته شود نیاز است.

بمب‌های اولیه با روش شکافت هسته‌ای و بمب‌های قویتر بعدی با روش گداخت هسته‌ای تولید شدند. ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می کنیم:

بمب‌ شکافت هسته‌ای :

1- بمب‌ هسته‌ای (پسر کوچک) که روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد.

2- بمب هسته‌ای (مرد چاق) که روی شهر ناکازاکی و در سال 1945 منفجر شد.

بمب گداخت هسته‌ای : 1- بمب گداخت هسته‌ای که در ایسلند بصورت آزمایشی در سال 1952 منفجر شد.

بمب‌های شکافت هسته‌ای:

بمب‌های شکافت هسته‌ای از یک عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هسته‌ای استفاده می‌کنند. این عنصر از معدود عناصری است که جهت ایجاد انرژی بمب هسته‌ای استفاده می‌شود. این عنصر خاصیت جالبی دارد: هرگاه یک نوترون آزاد با هسته این عنصر برخورد کند ، هسته به سرعت نوترون را جذب می‌کند و اتم به سرعت متلاشی می‌شود. نوترون‌های آزاد شده از متلاشی شدن اتم ، هسته‌های دیگر را متلاشی می‌کنند.

زمان برخورد و متلاشی شدن این هسته‌ها بسیار کوتاه است (کمتر از میلیاردم ثانیه ! ) هنگامی که یک هسته متلاشی می‌شود، مقدار زیادی گرما و تشعشع گاما آزاد می‌کند.

مقدار انرژی موجود در یک پوند اورانیوم معادل یک میلیون گالن بنزین است!

در طراحی بمب‌های شکافت هسته‌ای، اغلب از دو شیوه استفاده می‌شود:

روش رها کردن گلوله:


در این روش یک گلوله حاوی اورانیوم 235 بالای یک گوی حاوی اورانیوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد.

هنگامی که این بمب به زمین اصابت می‌کند، رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد:

1- مواد منفجره پشت گلوله منفجر می‌شوند و گلوله به پائین می‌افتد.

2- گلوله به کره برخورد می‌کند و واکنش شکافت هسته‌ای رخ می‌دهد.

3- بمب منفجر می‌شود.

در بمب هیروشیما از این روش استفاده شده بود. نحوه انفجار این بمب در شکل زیر نمایش داده شده است:

روش انفجار از داخل:

در این روش که انفجار در داخل گوی صورت می‌گیرد، پلونیم 239 قابل انفجار توسط یک گوی حاوی اورانیوم 238 احاطه شده است.

هنگامی که مواد منفجره داخلی آتش گرفت رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد:

1- مواد منفجره روشن می‌شوند و یک موج ضربه‌ای ایجاد می‌کنند.

2- موج ضربه‌ای، پلوتونیم را به داخل کره می‌فرستد.

3- هسته مرکزی منفجر می‌شود و واکنش شکافت هسته‌ای رخ می‌دهد.

4- بمب منفجر می‌شود.

بمبی که در ناکازاکی منفجر شد، از این شیوه استفاده کرده بود. نحوه انفجار این بمب، در شکل زیر نمایش داده شده است.

بمب‌ گداخت هسته‌ای: بمب‌های شکافت هسته‌ای، چندان قوی نبودند!

بمب‌های گداخت هسته‌ای ، بمب های حرارتی هم نامیده می‌شوند و در ضمن بازدهی و قدرت تخریب بیشتری هم دارند. دوتریوم و تریتیوم که سوخت این نوع بمب به شمار می‌روند، هردو به شکل گاز هستند و بنابراین امکان ذخیره‌سازی آنها مشکل است. این عناصر باید در دمای بالا، تحت فشار زیاد قرار گیرند تا عمل همجوشی هسته‌ای در آنها صورت بگیرد. در این شیوه ایجاد یک انفجار شکافت هسته‌ای در داخل، حرارت و فشار زیادی تولید می‌کند و انفجار گداخت هسته‌ای شکل می‌گیرد.در طراحی بمبی که در ایسلند بصورت آزمایشی منفجر شد، از این شیوه استفاده شده بود. در شکل زیر نحوه انفجار نمایش داده شده است.

اثر بمب‌های هسته‌ای:

انفجار یک بمب هسته‌ای روی یک شهر پرجمعیت خسارات وسیعی به بار می آورد . درجه خسارت به فاصله از مرکز انفجار بمب که کانون انفجار نامیده می‌شود بستگی دارد.

زیانهای ناشی از انفجار بمب هسته‌ای عبارتند از :

- موج شدید گرما که همه چیز را می‌سوزاند.

- فشار موج ضربه‌ای که ساختمان‌ها و تاسیسات را کاملاً تخریب می‌کند.

- تشعشعات رادیواکتیویته که باعث سرطان می‌شود.

- بارش رادیواکتیو (ابری از ذرات رادیواکتیو که بصورت غبار و توده سنگ‌های متراکم به زمین برمی‌گردد)

درکانون زلزله، همه‌چیز تحت دمای 300 میلیون درجه سانتی‌گراد تبخیر می‌شود! در خارج از کانون زلزله، اغلب تلفات به خاطر سوزش ایجادشده توسط گرماست و بخاطر فشار حاصل از موج انفجار ساختمانها و تاسیسات خراب می‌شوند. در بلندمدت، ابرهای رادیواکتیو توسط باد در مناطق دور ریزش می‌کند و باعث آلوده شدن موجودات، آب و محیط زندگی می‌‌شود.

دانشمندان با بررسی اثرات مواد رادیواکتیو روی بازماندگان بمباران ناکازاکی و هیروشیما دریافتند که این مواد باعث: ایجاد تهوع، آب‌مروارید چشم، ریزش مو و کم‌شدن تولید خون در بدن می‌شود. در موارد حادتر، مواد رادیواکتیو باعث ایجاد سرطان و نازایی هم می‌شوند. سلاح‌های اتمی دارای نیروی مخرب باورنکردنی هستند، به همین دلیل دولتها سعی دارند تا بر دستیابی صحیح به این تکنولوژی نظارت داشته باشند تا دیگر اتفاقی بدتر از انفجارهای ناکازاکی و هیروشیما رخ ندهد.

 

پی نوشت : سعید خورشیدی




یا حسین

امام حسین (ع) می فرمایند:

برحذر باش از ارتکاب آنچه موجب پوزش می شود.زیرا انسان با ایمان هرگز کار نا صواب

انجام نمیدهد تا عذرخواهی کند.ولی فرد منافق هر روز خطا کرده در پی آن پو زش می طلبد.

                                                             

همانا گروهی هستند که خداوند یکتا را به خاطر رغبت به بهشت می پرستند اینان سوداگرانند

 

جمعی می باشند که از روی ترس به درگاه خداوندی عبادت می کنند اینان برده اند گروهی از

 

روی سپاسگزاری سر به آستان ربوبی می نهند اینان آزاده اند و بهترین عبادت چنین عبادتی

 

است.

با کاروان عشق...