وزش دوم انرژي
انرژي هسته‌اي تنها با پنجاه سال زمان توانست همان موقعيتي را در توليد انرژي جهاني كسب كند كه انرژي هيدروليكي در صدها سال كسب كرده بود. در طول اين ساليان، طرح هاي راكتورهاي جديد و ابتكاري هر از گاهي در كنار تكنولوژي‌هاي غالب راكتورها مطرح مي‌شد. در دهه‌هاي 1960 و 1970 بعضي از اين مفاهيم ابتكاري حتي موجب نمايش قدرت يا طرح‌هاي آزمايشي شد.
اما به‌دليل تنوع ايده‌هاي جديد، انرژي هسته‌اي در سايه تكنولوژي‌هاي قديمي‌تر وارد قرن جديد شد.
در جايي كه راكتورهاي قديمي براي توليد ايزوتوپ‌هاي تسليحاتي و زيردريايي‌هاي هسته‌اي مورد استفاده قرارمي‌گرفتند، طرح‌هاي جديد انرژي هسته‌اي بيشتر براي مهندسي هسته‌اي مورد استفاده قرار گرفت.
بدون درك دلايل اينكه چرا تكنولوژي‌هاي ابتكاري در آن زمان پيشرفت چشمگيري نداشتند، غيرممكن است بتوان به اين سؤال پاسخ داد كه آيا در شرايط فعلي يا در آينده قريب‌الوقوع نيازي به وجود اين تكنولوژي‌ها هست يا خير.
به احتمال زياد تعداد اندكي به خاطر مي‌آورند كه انرژي هسته‌اي در ابتدا با تعريف انرژي موجوديت پيدا نكرد و ظهور اين پديده بيشتر به‌دليل بروز جنگ دوم جهاني و نياز مبرم همگان به افزايش قدرت تسليحاتي بود. با خاتمه يافتن جنگ، طرح‌هاي هسته‌اي براي تعادل و موازنه برقرار كردن در تلاش‌هاي نظامي با استفاده از نيروي هسته‌اي توسط طراحان تسليحاتي رواج يافت (به عنوان مثال، «كورچاتف» در روسيه ساخت اولين نيروگاه هسته‌اي را در «اوبنينسك» آغاز كرد و سياستمداران آمريكايي به رهبري «دوايت آيزنهاور رئيس جمهور وقت در سال 1953 ابتكار «اتم براي صلح» را آغاز كردند).
وضعيت در حال تغيير
امروزه درست همانند زمان آغاز توسعه هسته‌اي، نياز عمومي انرژي عمدتاً با سوخت‌هاي فسيلي تأمين مي‌شود. در دهه‌هاي اخير هواداران متعصب انرژي هسته‌اي بارها به كمبود قريب‌الوقوع سوخت‌هاي فسيلي اشاره كرده‌اند، هرچند كه اين چشم‌انداز احتمالي تا صدسال ديگر جامعه انساني را تهديد نمي‌كند. اين بدان معني است كه كمبودهاي بالقوه در منابع سوخت نمي‌توانند تنها عامل يا عامل غالب براي آغاز تحقيقات فعال براي يافتن منابع جايگزين انرژي باشند.
در اين ميان عوامل مهم ديگري نيز ايفاي نقش كرده‌اند كه يكي از آنها تغيير شرايط محيط‌زيست است. در پايان قرن گذشته باتوجه به وضعيت بحراني محيط‌زيست لازم بود كه بازنگري دقيقي در انرژي‌هاي محيطي انجام شود. در آن مقطع انرژي هسته‌اي مورد ارزيابي قرار گرفت و مشخص شد كه نسبت به عمده تكنولوژي‌هاي ديگر مزايايي دارد. با اين وجود، اشتياق سياسي هواداران پروتكل كيوتو اخيراً تا حدي كاهش يافته كه علي‌رغم دلايل قانع‌كننده درباره خطر تأثير گازهاي گلخانه‌اي بر آب و هوا، مشكل اين گازها را از فهرست اولويت‌هاي خود حذف كرده‌اند. باتوجه به سهم 6 درصدي انرژي هسته‌اي در كل انرژي دنيا، تقريباً منطقي به نظر مي‌رسد كه پخش منابع اصطلاحاً جايگزين (باد، خورشيد، موجودات زنده و ...) بتواند موجب حذف انرژي هسته‌اي بدون هيچ خسارت قابل توجهي به ذخيره جهاني انرژي شود.
عامل ديگر براي آغاز بررسي استفاده از انرژي هسته‌اي چارچوب سياسي در حال تحول و تغيير است. در ابتداي دوره انرژي هسته‌اي، فرض بر اين بود كه اين صنعت تجاري در جهت منافع دوقطبي تسليحات هسته‌اي (ناتو و آمريكا در برابر معاهده ورشو متعلق به اتحاد جماهير شوروي) گسترش مي‌يابد. بعدها روشن شد كه تكنولوژي‌هاي تسليحاتي محدود به پنج كشوري نيست كه اعلام كرده بودند به باشگاه هسته‌اي تعلق دارند. در عوض، مسأله منع تكثير در مقايسه با پيشرفت‌هاي تكنولوژي انرژي اهميت بيشتري يافت. اين امر به‌ويژه در زمينه تلاش براي ذخيره انرژي و حفظ ميادين جديد نفت و گاز نمود پيدا كرد كه موجب كاهش قيمت‌هاي سوخت‌هاي فسيلي تا پايين‌ترين حد ممكن شد.
هنوز براي تحليل اينكه چرا انرژي هسته‌اي نتوانست به سطوح توليدي كه در دهه 1970 برنامه‌ريزي شده بود، برسد به نظر مي‌رسد كه احتمالاً در 10 تا 15 سال آينده نيز سهم خود را در بازار انرژي از دست بدهد، فرصت زيادي وجود دارد. اين تحليل و ارزيابي در روسيه انجام شد. براساس اين تحليل با چنين رويكردي، مقتضيات و ملزومات انرژي هسته‌اي تابع مسائل بازار نخواهد بود و نمي‌توان آن را گونه‌اي از فعاليت‌هاي تجاري قلمداد كرد (درست همانگونه كه در دهه‌هاي قبل مرتباً بر آن تأكيد شده بود).
وزش دوم انرژي هسته‌اي
نكته قابل توجه در اين ميان اين است كه نياز تكنولوژي‌هاي جديد هسته‌ي بايد در وضعيت در حال تغيير مورد بررسي قرار گيرد. آزمودن شرايط احتمالي كه ممكن است موجب ايجاد نياز به انرژي هسته‌اي شود و همچنين موقعيت‌هايي كه تحت آنها ممكن است تكنولوژي «وزش دوم» خود را آغاز كند، مهم است. براي بعضي از كشورها همانند فرانسه و ژاپن، كمبود و نداشتن منابع نفت يا گاز مي‌تواند به تنهايي عاملي قانع كننده براي استفاده از انرژي هسته‌اي باشد. بنابراين احتمالاً درپي ايجاد تنوع در بخش انرژي يا خودكفايي در انرژي خواهند بود و اين مسأله را در اولويت قرار خواهند داد.
انرژي هسته‌اي ايمن و بي‌خطر همچنين مي‌تواند هيدروژن توليد كند و اين كار را به شكلي پرمنفعت انجام دهد. اين استفاده امكان كاهش اسراف سوخت‌هاي فسيلي در توليد الكتريسيته را در آينده فراهم مي‌كند و در نتيجه اين منابع براي استفاده‌هاي مناسب‌تر در حمل و نقل و صنايع متمركز بر انرژي ذخيره مي‌شوند. اين گزينه مي‌تواند براي بعضي اقتصادهاي قوي جذاب به‌نظر برسد.
هرچند ممكن است متناقض به نظر برسد، ولي وزش دوم هسته‌اي مي‌تواند با افزايش قيمت‌ها و نگراني‌ها درباره منع تكثير تسليحات و نحوه مديريت خطر همراه باشد. تا زماني كه تسليحات هسته‌اي به‌طور كامل حذف يا تحريم نشوند، تكثير تسليحات به صورت يك خطر باقي مي‌ماند كه نيازمند كنترل‌هاي شديد براي دورنگهداشتن مواد و تكنولوژي هسته‌اي از افرادي است كه احتمالاً از آن سوءاستفاده مي‌كنند. در حال حاضر هزينه نگهداري و توسعه تكنولوژي‌هاي هسته‌اي، مهارت‌هاي مرتبط با آن و اداره تأسيسات صنعتي تسليحات هسته‌اي از هدايت دانش هسته‌اي و استفاده از آن براي توليد انرژي بيشتر است و بار اقتصادي، اجتماعي سنگين‌تري به‌شمار مي‌رود.
از ديدگاه من، راه پيشرفت، توسعه آن دسته از نيروگاه‌هاي پيشرفته انرژي هسته‌اي است كه تكنولوژي آنها بر مبناي ممانعت از گسترش تسليحات هسته‌اي باشد. توليد انرژي هسته‌اي در مقياس بزرگ بايد برمبناي طرح‌هاي جديد راكتورها و روندهاي سوختي باشد كه بتوانند پشتيباني تكنولوژيكي لازم «از رژيم منع تكثير را تأمين كنند و در عين حال به نيازهاي الكتريسته دنيا پاسخگو باشند.
نيروگاه‌هاي هسته‌اي «سريع»
در مقوله منع تكثير و ساير زمينه‌ها، طرح هاي راكتور نوترون سريع مي‌توانند اميدواركننده‌ترين گزينه باشند. در اين نوع، اورانيوم 238 سوزانده مي‌شود و در نتيجه گزينه‌هاي غني‌سازي اورانيوم و جداسازي پلوتونيوم تسليحاتي از تكنولوژي‌هاي چرخه سوخت حذف مي‌شوند. برخلاف انواع قبلي، راكتورهاي سريع هيچ پوشش سوختي ندارند كه در پشت آنها پلوتونيوم تسليحاتي توليد شود.
اين گزينه به توسعه انرژي هسته‌اي امكان مي‌دهد كه از توليد مواد مورد استفاده در تسليحات فاصله بگيرد. اين امر همچنين از ساير عناصر رژيم منع تكثير همچون بازرسي‌ها حمايت و پشتيباني مي‌كند. اين مورد كه سال‌ها قبل برنامه‌ريزي شده مي‌توانند با استفاده از سيستم‌هاي ماهواره‌اي براي رؤيت شكل ساختمان‌ها امكانپذير شود.
با چنين روشي كشورهايي كه در حال حاضر فشار هزينه‌هاي سنگين تكثير هسته‌اي را متحمل مي‌شوند مي‌توانند تلاش‌هاي خود را به گونه‌اي متفاوت هدايت كنند. آنها مي‌توانند بهترين شرايط را براي تقسيم منابع تكنولوژي‌هاي جديد با كشورهايي فراهم كنند كه سلاح هسته‌اي ندارند و در عين‌حال نياز مبرمي به توسعه سيستم‌هاي توليد انرژي احساس مي‌كنند.
بنابراين كشورهاي هسته‌اي در عين ايجاد بيشترين حد دسترسي به تكنولوژي‌هاي هسته‌اي مي‌توانند با سازماندهي توليد انرژي در مناطق نيازمند آسيا و آفريقا به مسأله منع تكثير بپردازند. استفاده از انرژي هسته‌اي در اين مناطق كه در دوران توسعه به شكل كمكي مالي بوده، به‌طور كلي غيرتجاري و براساس كمك‌هاي بين‌المللي است. بنابراين اين ابتكار ممكن است يك عامل مهم در ثبات اوضاع سياسي در مناطقي باشد كه درگيري‌هاي بين‌المللي دارند يا ممكن است در آينده با آن مواجه شوند. به‌طور همزمان اين ابتكار به‌طور خارق‌العاده با روش‌هاي «طراحي، ساخت، اجرا» سازگار مي‌شود و ممكن است در حالي كه بازار انرژي توسعه مي‌يابد به صورت يك تجارت عمده براي شركت‌هاي دولتي يا بين‌المللي ظاهر شود.
راكتور سريع
راكتور سريع پديده جديدي نيست، ولي توسعه آن زمينه‌هاي جديدي را ايجاد كرده است. اين راكتور در ابتدا براي مصرف و توليد سوخت طراحي شده بود. اين راكتور بارور (زاينده) سوخت اورانيوم را مي‌سوزاند و پلوتونيومي توليد مي‌كند كه مي‌تواند بازيافت شود و مجدداً براي سوخت مورد استفاده قرار گيرد. فرانسه، روسيه، ژاپن و ساير كشورهايي كه اين راكتور بارور (زاينده) را توسعه دادند امروزه ميزان اندكي از آن براي توليد الكتريسيته استفاده مي‌كنند.
نيروگاه‌هاي هسته‌اي درحال حاضر اغلب راكتورهاي «گرمايي» هستند كه سوخت را بازيافت نمي‌كنند. تفاوت راكتور هسته‌اي «سريع» و «گرمايي» به فعل و انفعالات داخل هسته‌اي راكتور اشاره دارد. در تمامي انواع راكتورها، شكافت فيسيون و واكنش زنجيره‌اي (Chain Reaction) كه توليد گرما مي‌كنند با اختلاف سطح انرژي نوترون‌ها تداوم مي‌يابند در راكتور گرمايي، سرعت نوترون‌ها با يك تعديل‌كننده مثل گرافيت يا آب تا «پايين‌ترين حد انرژي» كاهش مي‌يابد. در حالي كه در راكتور سريع، نوترون‌هاي حاصل از واكنش زنجيره‌اي دچار افت انرژي نمي‌شوند و در همان سطح انرژي باقي مي‌مانند.
آيا انرژي هسته‌اي مي‌تواند نيازها را برطرف كند؟
اگر انرژي هسته‌اي يك ضرورت براي امنيت و اقتصاد جهاني قلمداد شود، داشتن آگاهي كامل از توانايي‌هاي بالقوه آن نيز يك ضرورت خواهد بود.
توجه به سيستم راكتورهاي فعلي و استفاده آنها از يك چرخه سوخت بدون بازيافت مشخص مي‌كند كه تداوم اين روش موجب مصرف تمامي ذخاير اورانيوم گرانقيمت تا پايان اين قرن خواهد شد. ظرفيت كلي نيروگاه‌هاي انرژي هسته‌اي نيز از ميزان فعلي 350 Gwe بالاتر نخواهد رفت. با بازيافت و استفاده مجدد از سوخت در راكتورهاي گرمايي كه در بعضي كشورها اجرا شده در خروجي انرژي افزايشي 15 تا 20 درصدي حاصل مي‌شود. اگر علاوه بر اورانيوم طبيعي توريوم نيز به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گيرد خروجي در بهترين حالت مي‌تواند دو برابر شود.
در صورت استقرار راكتورهاي سريع و استفاده از يك چرخه سوخت بسته براي بازيافت سوخت هسته‌اي به منظور استفاده مجدد آنها در روند توليد، تصوير پيش‌بيني شده به وضوح تحول مي‌يابد. در اين شرايط انرژي هسته‌اي مي‌تواند تمامي افزايش مورد نياز در توليد انرژي الكتريكي در چند دهه آينده را كه توسط «كنگره جهاني انرژي» برآورد شده، تأمين كند. درپي اين تحول انرژي هسته‌اي قادر خواهد بود كه بر مشكلات منابع سوخت چيره شود. بنابراين ملزومات پروتكل كيوتو به‌طور اتوماتيك تأمين مي‌شود و مي‌توان گسيل گازهاي گلخانه‌اي در صنعت انرژي را در هر سطح از قبل تعيين شده كنترل كرد.
در سال‌هاي اخير، مشكلات دهه 1990 موجب ايجاد تمايل در چند كشور بزرگ همانند چين، هند، ايران و روسيه شد، كه مجدداً انرژي هسته‌اي را در ميان اولويت‌هاي استراتژي خود قرار دهند. سياست ملي انرژي ايالات متحده نيز در اين مقوله تقريباً بيمارگونه است. به‌هرحال دليل محرك احياي انرژي هسته‌اي هرچه باشد، منع تكثير همواره به صورت يك اولويت ثابت در سياست بين‌المللي باقي خواهد ماند. اگر توليد انرژي هسته‌اي در مقياس گسترده شكل واقعي به خود بگيرد، احداث اين صنعت بايد حتماً به وسيله راكتورهاي سريع باشد. در راستاي اين بحث لازم به ذكر است كه راه‌حل موفق مشكل گداخت گرما هسته‌اي تحت كنترل ممكن است به توانايي‌هاي هسته‌اي بيفزايد تا قدرت پاسخگويي به تقاضاي روزافزون انرژي جهاني را داشته باشند.
ايمني و زباله
علاوه بر مسائل مربوط به انرژي و تكثير، بحث ايمني نيروگاه‌هاي هسته‌اي و دفع زباله‌هاي راديواكتيو موارد خيلي مهمي هستند كه بايد حتماً مورد بررسي قرار گيرند.
در مقوله زباله‌هاي هسته‌اي بايد گفت كه مهندسي هسته‌اي توانسته در طول ساليان راهي مؤثر براي دفع زباله بيابد. يكي از اين راه‌ها روش‌هاي مختلف ممانعت از ورود زباله‌ها به محيط‌زيست و دفن آنها در مكان‌هايي است كه با دقت انتخاب شده‌اند. ولي اثبات ايمني هر مجموعه انبار زباله بدون درنظر گرفتن خطرات مخازن سوخت در يك فاصله زماني طولاني همواره يك مشكل بزرگ است. اين امر تأكيدي است بر نياز به گسترش چرخه سوختي كه به مشكلات زباله‌ها اضافه نكند و آنها را به حداقل برساند.
يك سيستم الكتريسيته هسته‌اي برمبناي كار راكتورهاي سريع و وجود يك چرخه سوخت بسته امكان دستيابي به سيستم «مديريت اشعه راديو اكتيو» مواد هسته‌اي را فراهم مي‌كند. اين سيستم شامل تبديل آكتنيدها و محصولات گداخت است كه از آن به‌عنوان يك استراتژي جايگزين براي كاهش زباله و مديريت آن استفاده شود. با يك چرخه سوخت بسته در راكتورهاي سريع فعاليت زباله‌هاي هسته‌اي در كمتر از 150 تا 200 سال به فعاليت سنگ معدن شباهت پيدا مي‌كند كه چنين تأسيساتي قطعاً درك عمومي را تحت‌تأثير قرار مي‌دهد.
در ارتباط با امنيت نيروگاه‌ها اعتراف مي كنم كه با استفاده از ارزيابي‌هاي ايمني و ساير اقدامات دستاوردهاي جالبي حاصل شده است. اگر تكنولوژي‌هاي جديد هسته‌اي را مورد بررسي قرار دهيم به اين نتيجه مي‌رسيم كه راكتورها مي‌توانند به‌گونه‌اي طراحي شوند كه طرح، فيزيك و مواد آنها امكان حوادث خطرناك را به حداقل برسانند.
چنين راكتورهايي اخيراً به عنوان «تأسيسات ايمني طبيعي» مورد خطاب قرار گرفته‌اند. آنها براي ايمني خود به جاي محدوديت‌هاي ايمني مهندسي و پرسنل اضافي بر قوانين طبيعي تكيه مي‌كنند. به‌عنوان مثال، راكتورهاي سريع مي‌توانند به گونه‌اي طراحي شوند كه فيزيك آنها امكان حوادث جدي همانند چرنوبيل در سال 1986 را از بين ببرد.
همكاري و حمايت جهاني
راكتورهاي سريع مي‌توانند در زمينه‌هاي مختلف فرصت‌هاي جديدي براي تضمين قابليت رقابت انرژي هسته‌اي ايجاد كنند. براي تأمين منابع استراتژيك انرژي و برآورده شدن اهداف منع تكثير حمايت بين‌المللي و ملي مورد نياز است تا اين فصل در توسعه انرژي هسته‌اي آغاز شود.
الكتريسيته ارزان‌قيمت كه با نيروگاه‌هاي انرژي هسته‌اي جديد توليد شده باشند يك پايه محكم براي توسعه اقتصادي در آينده است. اين اقدام مي‌تواند تفاوت‌هاي ناعادلانه استانداردهاي زندگي را از بين ببرد و در نتيجه دلايل اصلي درگيري‌هاي سياسي و برخوردهاي بين‌المللي را نابود كند.
* «يوگني آدامف» از سال 2001-1998 به‌عنوان وزير انرژي اتمي فدراسيون روسيه بوده و از سال 2001 سمت مشاور رئيس دولت روسيه را برعهده دارد.
