به گزارش گروه وبگردی باشگاه خبرنگاران جوان، با توجه به نیاز روزافزون بشر به انرژی، یافتن انرژی پاک، ارزان و در دسترس همواره یکی از اهداف همه کشور‌ها محسوب می‌شود. اهمیت و کاربرد روزافزون انرژی و روش‌های مختلف تهیه آن درحال‌حاضر جزء رویکرد‌های اصلی دولت‌ها و یکی از مظاهر مهم زندگی جدید است. به‌عبارت دیگر از مسائل مهم هر کشور در راستای توسعه اقتصادی و اجتماعی، بررسی، اصلاح و استفاده بهینه از منابع موجود انرژی در آن کشور است.

امروزه بحران‌های سیاسی و اقتصادی و مسائلی مانند محدودیت ذخایر فسیلی، نگرانی‌های زیست‌محیطی، ازدیاد جمعیت و رشد اقتصادی همگی مسائل جهان‌شمولی هستند که با گستردگی تمام، فکر اندیشمندان را در یافتن راهکار‌های مناسب در حل معضلات انرژی در جهان به خود مشغول کرده است.

در این بین استفاده از نیروگاه‌های هسته‌ای و رآکتور‌های هسته‌ای برای تولید انرژی و برق به‌عنوان یکی از منابع تولید انرژی، دارای جایگاه ویژه‌ای است. با توجه به سیر تکاملی و پیشرفت‌های روزافزون در تکنولوژی نیروگاه‌های هسته‌ای، همواره سعی بر آن شده تا این انرژی در کشور‌های مختلف دنیا مانند بقیه منابع انرژی تا حد امکان پاک، ارزان، در دسترس و دارای راندمان تولید بالا و اتلاف کم باشد؛ لذا انرژی هسته‌ای نقش بسزایی در تامین انرژی کشور‌های مختلف به‌خصوص کشور‌های پیشرفته داشته و دارد.

استفاده از نیروگاه‌های هسته‌ای برای تولید انرژی در زمینه‌های مختلف، همواره یک پاسخ برای یافتن انرژی در کشور‌های مختلف به‌خصوص کشور‌های پیشرو در این زمینه بوده است. استفاده از انرژی هسته‌ای نیز مانند دیگر منابع انرژی دارای نقاط مثبت و منفی بوده و متخصصان در این زمینه سعی دارند تا با به حداقل رساندن نقاط منفی در استفاده از این منبع انرژی، انرژی هسته‌ای را به یکی از ایمن‌ترین و به صرفه‌ترین منابع انرژی در دنیا تبدیل کنند.

یکی از راه‌های رسیدن به این هدف، استفاده از رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار (یکپارچه، کوچک (SMR)) است که هدف اصلی از طراحی این‌گونه رآکتور‌های هسته‌ای تولید انرژی باصرفه اقتصادی و با امنیت بالای نیروگاه‌های هسته‌ای است.

‌اکنون در نقاط مختلف دنیا در حال طراحی، توسعه و ساخت این‌گونه نیروگاه‌ها هستند تا آینده رآکتور‌های هسته‌ای را در بسیاری از نقاط دنیا ایجاد کنند. رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک با توجه به اندازه و توان محدود خود معمولا از سوخت هسته‌ای با غنای «اورانیوم ۲۳۵» تا ۲۰ درصد استفاده می‌کند و به‌صورت پیش‌ساخته و ماژولار به محل مورد نظر برده شده و نصب می‌شود تا از این نظر امنیت کامل برقرار شود. این‌گونه رآکتور‌های هسته‌ای دارای مزیت‌های فراوان از قبیل ایمنی بالاتر، امنیت هسته‌ای بیشتر، کاربرد‌های فراوان‌تر، هزینه کمتر، راندمان کاری بالاتر و... هستند.

واژه SMR برگرفته شده از Small modular reactor به معنای رآکتور‌های ماژولار (یکپارچه) کوچک است. هرچند در بسیاری از منابع و گزارش‌ها به‌خصوص گزارش‌های مربوط به آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، این واژه را معادل با رآکتور‌های هسته‌ای با سایز کوچک و متوسط می‌دانند.

طبق تعریف آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک و متوسط دارای قدرت محدود بوده که در گزارش‌های مختلف توان الکتریکی آن‌ها در محدوده کمتر از ۳۰۰ مگاوات را برای رآکتور‌های ماژولار کوچک و توان الکتریکی در محدوده ۷۰۰-۳۰۰ مگاوات را برای رآکتور‌های هسته‌ای متوسط دانسته‌اند؛ بنابراین این واژه مخفف عبارتی است که برای توصیف یک رآکتور ماژولار کوچک یا متوسط در صنعت نیروگاه‌های هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این‌گونه از رآکتور‌ها در ابعادی طراحی و ساخته می‌شوند که در کارخانه مورد نظر به‌صورت ماژولار (یکپارچه) مونتاژ و سپس به محل مورد نظر و نیروگاه مورد نظر حمل می‌شود. به‌طور کلی می‌توان بیان کرد رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک به‌دلیل هزینه‌های کمتر، راندمان بالاتر، امنیت هسته‌ای و ذاتی بیشتر و روند تجاری‌سازی آن‌ها برای عقد قرارداد‌های مختلف مورد توجه خاص بوده و انتظار می‌رود این روند تا سال ۲۰۲۴ میلادی به‌صورت چشمگیری پیشرفت کرده و استفاده از این نوع رآکتور‌های هسته‌ای نمود بیشتری در جهان پیدا کند تا جایی که کشور‌های پیشرو در صنعت هسته‌ای این نوع رآکتور را آینده تولید انرژی هسته‌ای تلقی می‌کنند و طبق برنامه‌ریزی‌های صورت‌گرفته توسط کشور‌ها و به‌خصوص آژانس بین‌المللی انرژی اتمی تا سال ۲۰۳۰ بسیاری از این رآکتور‌ها در برخی از کشور‌های دنیا به مرحله بهره‌برداری خواهند رسید. از جمله بهترین مزایای رآکتور‌های هسته‌ای با قدرت الکتریکی پایین به شرح زیر است‌:

۱- برای مناطق خارج از دسترس و صعب‌العبور رآکتور‌های هسته‌ای، ماژولار کوچک بسیار مناسب بوده و کشور‌هایی که در حال ابداع برنامه هسته‌ای خود هستند، رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک ارزش سرمایه‌گذاری‌های کوتاه‌مدت و درازمدت دارد. بسیاری از کشور‌ها مانند کانادا و چین در نقاط سردسیر و دورافتاده خود یا روسیه در منطقه سیبری و کشور‌های مختلف دیگر روی این نوع از رآکتور‌ها سرمایه‌گذاری وسیعی انجام داده و می‌دهند.

۲- یکی دیگر از دلایل علاقه‌مندی بسیاری از کشور‌ها به رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک، صرفه اقتصادی آنهاست. به‌طور کلی هزینه‌های سرمایه‌گذاری برای رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک، بسیار کمتر از رآکتور‌های با قدرت بالاست. سرمایه‌گذاری‌های کمتر برای رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک انعطاف‌پذیری بیشتری در افزایش ظرفیت موجود را فراهم می‌کند و نیز فرصتی برای کاهش ریسک مالی ارائه می‌دهند.

۳- رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک با قدرت محدود به صورت کامل انرژی موجود برای شبکه‌های زیر دست را تضمین کرده و می‌تواند جایگزین مناسب برای منابع انرژی فسیلی باشد.

۴- مدت زمان ساخت برای رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک با قدرت پایین، کوتاه‌تر از رآکتور‌های با قدرت بالا است و به این ترتیب این نوع رآکتور‌های هسته‌ای زودتر به مرحله بهره‌برداری می‌رسد.

۵- ساخت چندین نیروگاه ماژولار با قدرت پایین در یک محل معمولا ارزان‌تر از ساخت یک نیروگاه هسته‌ای با قدرت بالا در همان محل است. معمولا هزینه کلی برای یک نیروگاه هسته‌ای کوچک پنج، ۶ واحدی ۱۵ تا ۱۶ درصد از یک نیروگاه هسته‌ای بزرگ دو واحدی است.

۶- برخلاف رآکتور‌های هسته‌ای بزرگ، رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک می‌توانند به‌طور کامل در کارخانه ساخته و مونتاژ شوند و سپس به محل انتقال یابند که این مورد به‌طور بالقوه می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های تولید شود و عامل مثبتی در رقابت با رآکتور‌های هسته‌ای با قدرت بالا است.

۷- بیشتر رآکتور‌های هسته‌ای یادشده در دنیا به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که دارای چرخه طولانی‌مدت بوده و در بسیاری از این نوع رآکتورها، سوخت‌گذاری مجدد تا پایان عمر قلب رآکتور‌ها صورت نمی‌گیرد.

۸- برخی از رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک می‌تواند طراحی ساده و قابل توجهی نسبت به رآکتور‌های هسته‌ای بزرگ داشته باشد.

۹- ایمنی رآکتور‌های هسته‌ای ماژولار کوچک نسبت به رآکتور‌های هسته‌ای بزرگ بالاتر است.

۱۰- عملیات تعمیر و نگهداری و هزینه سوخت نیروگاه در نیروگاه‌های هسته‌ای با قدرت پایین کمتر از نیروگاه هسته‌ای با قدرت بالا است.

در این مقاله مزایای نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک با قدرت الکتریکی پایین توضیح داده شد و اینکه چرا مسئولان سازمان انرژی اتمی ایران، تمایلی به داشتن این نیروگاه‌ها با توجه به مزایای آن‌ها نداشته، باید مورد بررسی و کار کارشناسی قرار گیرد.

در اکثر دانشگاه‌های معتبر داخل کشور که دارای رشته مهندسی هسته‌ای بوده و نیز در پژوهشکده‌های مختلف سازمان انرژی اتمی ایران، کار‌های مطالعاتی و تحقیقاتی مختلف روی این نوع رآکتور‌ها انجام شده و بسیاری از دانشجویان کارشناسی‌ارشد و دکتری موضوع مطالعاتی و تحقیق و پایان‌نامه خود را روی این موضوعات انتخاب کرده‌اند و از آن مقالات متعددی در مجلات معتبر خارجی به چاپ رسانده‌اند، ولی نکته حائز اهمیت آن است که کار روی این موضوع مانند بسیاری از موضوعات تحقیقاتی و پژوهشی کشور در حد پروژه و پایان‌نامه دانشجویی بوده و از آن مقالات متعددی چاپ شده است و صنعت هسته‌ای کشور نیز از این قاعده مستثنی نیست. این‌که چرا کشور عزیزمان ایران تمایل به داشتن نیروگاه‌های هسته‌ای ماژولار کوچک و با قدرت پایین را مدنظر قرار نداده، درصورتی که می‌توان چند نیروگاه هسته‌ای با قدرت پایین را در نقاط مختلف کشور ایجاد کرد، جای تحقیق، بررسی و کار کارشناسی دارد.

همان‌طور که می‌دانیم نیروگاه هسته‌ای بوشهر، با قدرت هزار مگاوات الکتریکی مشغول به کار بوده و فاز مطالعاتی دوم بوشهر نیز مشابه با قدرت الکتریکی فاز اول با کشور روسیه درحال انجام است؛ اما این‌که چرا مسئولان سازمان انرژی اتمی نیروگاه‌های هسته‌ای با قدرت بالا را انتخاب می‌کنند درحالی که نیروگاه‌های هسته‌ای SMR دارای قابلیت‌ها و مزایای بهتری نسبت به نیروگاه‌های با قدرت الکتریکی بالا هستند، باید توسط کارشناسان متبحر بررسی شود و سازمان انرژی اتمی در این زمینه پاسخگو باشد.

البته نباید این موضوع را پنهان داشت که تحریم‌های ایجاد‌شده در این موضوع حائز اهمیت بوده و مسائل را پیچیده می‌کند. نکته مهم آن است که کشور ایران، باید صنعت نیروگاه هسته‌ای‌سازی خود را تا حد امکان بومی‌سازی کند و این امر میسر نمی‌شود مگر آنکه از ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک آغاز شود و تجربه اکثر کشور‌های پیشرفته نیز به این صورت بوده است.

برای یک کشور به‌مراتب سهل‌تر آن است که طراحی و ساخت یک نیروگاه هسته‌ای کوچک مثلا با ۵۰، ۱۰۰ یا ۲۰۰ مگاوات الکتریکی را انجام دهد تا آنکه ساخت یک نیروگاه هسته‌ای با قدرت بالا را (به‌عنوان مثال نیروگاه اتمی بوشهر با قدرت هزار مگاوات الکتریکی) به کمک کشور‌های خارجی انجام دهد. البته این موضوع که مشاوره با کشور‌های خارجی درخصوص طراحی و ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک باید انجام شود تا تجربه کافی در این زمینه به دست آید، انکار نمی‌شود.

در هر حال وقتی تجربه کافی درخصوص تمامی مسائل فنی و مجوز‌های لازم برای یک نیروگاه هسته‌ای کوچک انجام شد، می‌توان این تجربه را در طراحی و ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای بزرگ به کار برد. واقعا چرا تعامل بین سازمان انرژی اتمی با دانشگاه‌های مختلف آنقدر کمرنگ شده است؟ چرا درخصوص انجام کار‌های بزرگی مانند فاز دوم نیروگاه بوشهر که هزینه ملت ایران در آن صرف می‌شود، نباید تعامل با دانشگاه‌ها در این خصوص انجام شود؟

منبع: روزنامه فرهیختگان

انتهای پیام/