البرنامج النووي

بمناسبة الذكرى السبعين لإسقاط القنابل النووية على اليابان، مرور أربع سنوات على كارثة فوكوشيما و70 عاما على كارثة تشيرنوبيل - ما هي مميزات وعيوب الطاقة النووية وهل لها مكان في إسرائيل أيضا؟

الدكتور دانيال ميدار، موقع زاوية

يصادف هذا الأسبوع الذكرى السبعين لإسقاط القنبلتين الذريتين على مدينتي هيروشيما وناجازاكي اليابانيتين في نهاية الحرب العالمية الثانية. يمثل هذا الحدث البداية الرسمية للعصر الذري. في هذه التفجيرات تم إظهار القوة التدميرية للانشطار الذري وفيها يمكن العثور على المصدر الأولي للقلق البشري بشأن القوة الهائلة للانشطار النووي. وتزايدت حدة هذا القلق أثناء الحرب الباردة، عندما كانت الكتل الغربية والشرقية غالباً على حافة حرب نووية ــ كما كانت الحال في أزمة الصواريخ الكوبية في أكتوبر/تشرين الأول 70.

وإلى جانب الخطر الرهيب الكامن في الطاقة الذرية، فإن لديها بالطبع إمكانات هائلة لإنتاج الطاقة. ومع ذلك، مع تقدم العلم في استغلال هذه الإمكانية لتلبية الاحتياجات المدنية، انتقل بعض القلق بشأن الحرب النووية أيضًا إلى مجال الطاقة النووية. في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي، بدأت حركة احتجاج عالمية ضد استخدام الطاقة النووية، التي كان يُنظر إليها على أنها خطرة على الإنسان والبيئة. تلقى معارضو الطاقة النووية دليلاً على صدقهم في عام 60، عندما تسبب حادث وقع في مفاعل ثري مايل آيلاند النووي في ولاية بنسلفانيا بالولايات المتحدة، في إطلاق كمية كبيرة من المواد المشعة إلى البيئة. بعد نشاط حركة الاحتجاج العالمية وتزامناً مع كون أسعار الوقود الأحفوري رخيصة جداً في ذلك الوقت، حدث تباطؤ كبير في خطط تطوير وبناء المفاعلات النووية في العالم. واليوم، يتم إنتاج حوالي 70% فقط من الكهرباء في العالم من الطاقة النووية.

التلوث الإشعاعي

في تفاعل الانشطار النووي، تصطدم نوى الذرات أو الجسيمات دون النووية مع بعضها البعض مما يؤدي إلى تكوين نوى أو جسيمات تحت نووية جديدة. مثل هذا التغيير في بنية النواة الذرية يؤدي إلى إطلاق كمية كبيرة من الطاقة. في المفاعل النووي، تخضع نوى اليورانيوم للانشطار النووي بطريقة محكمة وبطيئة. تُستخدم الطاقة المنطلقة لتسخين الماء وتحويله إلى بخار، مما يدفع التوربينات لتوليد الكهرباء. ما يميز هذه العملية هو أن كمية صغيرة جدًا من المواد الخام يمكن أن تنتج كمية هائلة من الطاقة.

خلال الـ 64 عاماً التي مرت على بناء أول مفاعل نووي تجريبي ينتج الكهرباء، وقع نحو مائة حادث في المفاعلات النووية، منها ثلاثة فقط حوادث خطيرة ذات آثار واسعة النطاق على البيئة: حادثة ثري مايل الجزيرة، وكارثة تشيرنوبيل (أوكرانيا) عام 1986، وكارثة فوكوشيما (اليابان) عام 2011. لا شك أن المشكلة طويلة الأمد في حال وقوع حادث نووي هي التلوث الإشعاعي، الذي يمكن أن ينتشر على مساحات واسعة ويبقى في بعض الأماكن لعقود أو حتى آلاف السنين. لكن يجب أن نتذكر أن الوفيات المباشرة الناجمة عن الإشعاع من هذه الحوادث الثلاثة الكبرى بلغت أقل من 50 شخصا، في حين تتحدث التقديرات عن عدة آلاف من الوفيات غير المباشرة - بسبب السرطان أو العيوب الخلقية.

ففي كارثة جزيرة ثري مايل في الولايات المتحدة الأمريكية، على سبيل المثال، لم يُقتل أحد ولم تحدث زيادة في مستوى الإصابة بالأمراض في المنطقة. في تشيرنوبيل، من المؤكد أن الوضع أكثر تعقيدًا للنظر فيه، وذلك بسبب الإجراءات الحثيثة التي قامت بها حكومة الاتحاد السوفيتي السابق لإخفاء الكارثة والقضاء على الوفيات والأمراض المرتبطة بها. ومع ذلك، إلى جانب التستر السوفييتي، هناك حجة مفادها أنه في السنوات التي تلت تفكك الاتحاد السوفييتي، قامت أوكرانيا وبيلاروسيا، الدول الأكثر تضرراً من كارثة تشيرنوبيل، بتضخيم الأضرار التي خلفتها الكارثة من أجل الحصول على المزيد من الأموال. المساعدات الدولية. بل إن هناك دراسات تزعم أن النهج الذي اتبعته تلك الدول في إدامة تعرض السكان للكارثة كضحايا وليس كناجين - تسبب في معاناة قطاعات كبيرة من السكان من القلق والأضرار النفسية والنفسية التي تسببت في العديد من المشاكل الطبية، مثل الإرهاق وضعف جهاز المناعة والإدمان وأمراض القلب وغيرها.

ومن حيث تكلفة معالجة التسرب، تشير التقديرات إلى أن عمليات التنظيف والحماية في كارثة ثري مايل آيلاند في الولايات المتحدة الأمريكية كلفت حوالي مليار دولار. لقد كلف علاج كارثة تشيرنوبيل عدة مئات من المليارات من الدولارات على مدى ثلاثين عاما (الاحتواء، والتنظيف، والإخلاء، وإعادة التوطين، ودعم الضحايا، وغير ذلك). وهي مبالغ كبيرة، ولكنها تكاد تكون ضئيلة مقارنة بتكاليف الوقود الأحفوري في العالم: فالوقود الأحفوري يتسبب في أضرار تقدر بنحو تريليوني دولار وستة ملايين حالة وفاة كل عام بسبب تلوث الهواء.

الطاقة المتجددة مقابل الطاقة النووية

يمكن مقارنة الطاقة النووية من حيث انبعاثات الغازات الدفيئة والملوثات (غير المشعة) بطاقة الرياح. وفي الواقع، فهي أفضل من الطاقة الشمسية بشكلها الحالي. معظم التأثير البيئي للطاقة النووية يكون في استخراج المواد الخام، وبناء المنشآت، ونهاية عمر المنشآت. إن إنتاج الطاقة في حد ذاته رخيص ولا يكاد يضر بالبيئة. وبطبيعة الحال، كل مصادر الطاقة هذه أفضل من الوقود الأحفوري. تعتبر الطاقة النووية أكثر إشكالية من الطاقات المتجددة بشكل رئيسي في التلوث الإشعاعي الناتج أثناء التعدين، وفي التلوث الخطير الذي يمكن أن يحدث أثناء العطل، وكذلك في التلوث الناتج أثناء التخلص من النفايات النووية.

المزايا الكبرى للطاقة النووية على الطاقات المتجددة هي القدرة على توفير الكثير من الكهرباء من خلال عدد محدود من المنشآت (عشرات إلى الآلاف من منشآت الطاقة المتجددة مقارنة بمنشأة نووية واحدة)؛ ضرر أقل 100 مرة في المناطق المفتوحة؛ والقدرة على إنتاج دفق مستمر من الكهرباء بغض النظر عن المناخ والطقس.

بالإضافة إلى ذلك، وإلى أن تدخل وسائل تخزين الطاقة ذات السعة الكبيرة حيز الاستخدام التجاري، لا يمكن الاعتماد على الطاقات المتجددة، ويجب الاحتفاظ بمحطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري كاحتياط، كما أن هناك تكاليف تشغيل عالية، تنتج عن عدم استقرار التيار الكهربائي. الشبكة والحاجة إلى تشغيل وإيقاف وحدات التوليد بترددات عالية.

لكن، إلى جانب الاعتبارات العلمية والإحصائية، تثير الطاقة النووية مخاوف وتحديات من نوع آخر. وبالتالي، على سبيل المثال، علينا أن نزن رغبة المنظمات الإرهابية في العالم التي ستكون سعيدة بوضع أيديها على مثل هذه الوسيلة الفتاكة. مثل هذه المنظمة الإرهابية لا تحتاج إلى قنبلة نووية لإحداث أضرار واسعة النطاق - يكفي تفجير قنبلة عادية تحتوي على عشرات الكيلوغرامات من الوقود النووي المستهلك في وسط مدينة كبيرة (أو تحطيم طائرة في منطقة غير محمية). مفاعل نووي) لإحداث أعمال شغب فظيعة. ورغم أنه لن يكون هناك الكثير من الوفيات نسبياً، إلا أنه ستكون هناك فوضى عارمة بسبب الخوف من الإشعاع الإشعاعي. وكلما زاد عدد المفاعلات النووية والوقود النووي، أصبح من الأسهل تنفيذ مثل هذه الخطط الخبيثة.

مفاعل أزرق-أبيض

معظم المفاعلات النووية النشطة في العالم اليوم هي من الجيل الثاني. بالإضافة إلى ذلك، هناك حوالي 12 مفاعلاً نشطاً من الجيل الثالث، والبعض الآخر قيد الإنشاء. تعتبر مفاعلات الجيل الثالث أكثر أمانًا بشكل ملحوظ (333-16 مرة أكثر، اعتمادًا على الطراز) من مفاعلات الجيل الثاني (من نوع المفاعل في فوكوشيما)، بل إنها مصممة لتحمل اصطدام طائرة.

وفي إسرائيل، يجري حالياً النظر في إنشاء مفاعلات الجيل الرابع. هذه مفاعلات صغيرة ونموذجية (SMR - Small Modular Reactor)، يتراوح إنتاجها الكهربائي من 110 إلى 300 ميجاوات. وإذا انفجر مثل هذا المفاعل، فقد يتسبب في أضرار أقل بعشر مرات من المفاعلات الحالية. علاوة على ذلك، ستكون هذه المفاعلات أكثر أمانًا من مفاعلات الجيل الثالث، كما أنها تعالج العديد من مشاكل السلامة في المفاعلات التي تم بناؤها حتى الآن: يمكن لأنظمة المفاعلات التغلب على أي خلل دون الحاجة إلى تدخل مشغل خارجي أو مصدر إضافي للطاقة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن حجم المفاعلات من نوع SMR أصغر بكثير من حجم المفاعل النووي العادي، فإن النسبة بين سطح خزان المفاعل وكمية منتجات الانشطار بداخله أكبر بكثير مما هي عليه في المفاعل العادي. يجعل هذا الرقم من الممكن إزالة الحرارة المتبقية من القلب بسهولة أكبر وبالتالي تقليل خطر ذوبان القلب عن طريق التبريد السلبي من خلال التوصيل الحراري الطبيعي.

حتى يومنا هذا، لم يتم اتخاذ أي قرار حكومي في إسرائيل بشأن إنشاء محطات للطاقة النووية في أراضي دولة إسرائيل. وفي وزارة البنى التحتية الوطنية والطاقة والمياه، تعمل منذ حوالي عامين تحت إشراف وحدة العلماء الرئيسية في إدارة تاجار، عندما يتم تزويدها جزئيا بالموظفين. الإدارة معنية بشكل أساسي بتهيئة الظروف الأولية التي ستمكن من إنشاء محطة للطاقة النووية في إسرائيل، في حال اتخاذ مثل هذا القرار.

يتم دراسة إنشاء محطة طاقة نووية زرقاء وبيضاء بشكل رئيسي لأنه، وفقا للتقديرات، في عام 2050 سيفتقر الاقتصاد الإسرائيلي إلى 20 في المائة من توقعات استهلاكه للكهرباء (على الرغم من وفرة الغاز في بحرنا). كما أنه من المرغوب فيه تنويع مصادر الطاقة في البلاد وعدم الاعتماد على مصدر واحد أو مصدرين فقط.

ما هو الوضع في العالم اليوم؟

وفي أعقاب كارثة فوكوشيما، أغلقت العديد من الدول الغربية برامجها النووية وقامت دول أخرى بتخفيضها. لكن يجب أن نتذكر أن دولة مثل ألمانيا، على سبيل المثال، التي اتخذت قرارا بإغلاق المفاعلات التي تمتلكها، هي في وضع سياسي واقتصادي ومالي يختلف تماما عن إسرائيل. ترتبط ألمانيا بجيرانها عبر "شبكة كهربائية"، ولديها القدرة على الحصول على الكهرباء، أو "منح" الكهرباء الفائضة. وفي المقابل، تعتبر إسرائيل "جزيرة نووية" وبالتالي يجب أن تكون قادرة على تلبية كافة احتياجاتها من الطاقة بشكل مستقل.

وبالمناسبة، قررت اليابان نفسها مؤخراً عدم إغلاق المفاعلات التي بحوزتها، بسبب توقع نقص كبير في مصادر الطاقة في البلاد. تخضع المفاعلات اليابانية التي تم إغلاقها في أعقاب كارثة فوكوشيما اليوم إلى عمليات "إعادة تقييم" وصيانة قبل إعادة فتحها. بالإضافة إلى ذلك، وعلى عكس الاتجاه السائد في بعض دول شمال غرب أوروبا، تخطط العديد من دول أوروبا الشرقية والشرق الأوسط وجنوب شرق آسيا لبناء محطات نووية جديدة.

واليوم، هناك المزيد والمزيد من علماء المناخ الذين يدعون إلى اعتماد الجيلين الثالث والرابع من الطاقة النووية باعتبارها الحل الحالي الوحيد للحد من انبعاثات غازات الدفيئة على نطاق عالمي، مع الحد الأدنى من الأضرار التي لحقت بالمناطق المفتوحة. من تعرف؟ لو لم ينسحب العالم من اعتماد الطاقة النووية في السبعينيات من القرن الماضي واستمر في توسيع استخدام الطاقة النووية في العالم، لكان من الممكن اليوم أن تنخفض انبعاثات الغازات الدفيئة لدينا بمقدار النصف.

فيديو رسوم متحركة حول كيفية عمل المفاعل النووي