مقدمه:
تاريخچه انرژي هسته اي :
بحبوحه جنگ جهاني دوم بود: زماني كه ديگر سرنوشت جنگ در گرو ارتش بزرگتر ، تجهيزات بيشتر ، مهمات پيشرفته تر و نه حتي ،بمباران ها و كشتارهاي بيشتر، نبود. آنچه اهميت فوق العاده اي يافته بود ، به ثمر رسيدن تلاش دانشمندان وكشف انرژي هسته اي بود. فيزيكدانان اتمي به رهبري «هايزنبرگ» در آلمان و فيزيكدانان امريكايي به رهبري ((فرمي)) در امريكا براي ايجاد واكنش زنجيره اي اورانيم و كنترل آن بدون وقفه تلاش مي كردند.هدف آنها به كارگيري انرژي حاصل در توليد برق بود. سرانجام در دوم دسامبر 1942 گروه امريكايي توانست واكنش زنجيره اي اورانيم را در رآكتوري در شيكاگو ، انجام دهد. تلاش آنان مبنا و اساس كار رآكتورها در سراسر جهان شد، ولي جنگ افروزان با سوء استفاده از اين انرژي نوين ،فاجعه هيروشيما و ناكازاكي را در تاريخ جهان ثبت كردند.پيدا كردن يك ماده كند كننده خوب،مهمترين مشكل در ابتداي پروژه ساخت رآكتور بود.ماده اي كه نوترون هاي حاصل از شكافت اورانيم را كند مي كند ولي جذب نكند . در رقابت بين امريكايي ها و آلماني ها ،اين فيزيكدانان امريكايي بودند كه پيروز شدند، آن هم يك دليل ساده داشت : فيزيكدانان امريكايي با يك شيميدان مشورت كردند، ولي آلماني ها حاضر به قبول چنين ننگي نبودند!؟
آن زمان دو ماده مناسب شناخته شده بود:گرافيت و آب سنگين.
ولي هر كدام يك مشكل داشت ، گرافيت به دليل ناخالصي نوترون ها را جذب مي كرد و آب سنگين هم به ميزان خيلي كم با نسبت يك به 10 هزار در آب معمولي وجود داشت.نتيجه مشورت امريكايي ها با يك شيميدان به تهيه گرافيت خالص منجر شد.ولي هايزنبرگ در يك كارخانه كه توسط نازي ها در نروژ اشغال شده بود ، به سختي و با كندي آب سنگين جدا مي كرد:چون انگليسي ها به نروژي ها گفته بودندكه تهيه آب سنگين به نفع نازي هاست و آنها تا مي توانستند به بهترين نحو در توليد آب سنگين خرابكاري كردند! پس از جنگ جهاني دوم مشخص شد كه بر خلاف تبليغات نازي ها آنها حتي به انجام اين واكنش نزديك هم نشده بودند.امريكايي ها براي نخستين بار به طور كاملا سري در صحراي « نوادا » انفجار هسته اي را آزمايش كردند. در جنگ جهاني دوم هم هواپيماي ده تني «دبيلوW» به خلباني سرگرد « كنراد » بمبي را كه نام آن « Litlle boy » بود در هيروشيماي ژاپن منفجر كردند كه اين بمب در 8 متري زمين منفجر شد و 120 هزار نفر را جزغاله كرد.
در جنگ جهاني دوم ، رايش سوم به فرماندهي هيتلر به شرق و غرب تاخت و كشورهايي مثل لهستان ، مجارستان ، بلغارستان و … را تسخير كرد و حتي بخشهايي از روسيه را به تصرف خود در آورد. بعد از مدتي امريكا وارد جنگ شد اما كماكان ژاپني ها در شرق آسيا فعال بودند. خلبان ژاپني ناوگان امريكا را در « پرل هاربر هوايي » مورد هجوم قرار مي دادند و خود را به ناوهاي امريكايي مي كوبيدند. در اين زمان امريكايي ها و روس ها باهم دائماَ درتماس بودند وكنفرانسي هم با شركت « روز ولت » و « چرچيل » و « استالين » در ايران برگزار كردند. « روز ولت » در آن كنفرانس مطرح كرد: ما سلاحي داريم كه اگر از آن استفاده كنيم مي توانيم شهري را منهدم كنيم.وقتي « روز ولت » به واشنگتن باز گشت و گزارش سفر را به واشنگتن ارائه داد كارشناسان « سيا » اعلام كردند كه به طور يقين روس ها هم به بمب اتمي دست پيدا كرده اند: چون وقتي « روز ولت » قضيه سلاح را مطرح كرد « استالين » هيچ عكس العملي نشان نداد و معلوم بود برايش تازگي ندارد. او حتي هيچ سوالي درباره اين سلاح نكرد.در سال 1968 يعني 23 سال پس از جنگ جهاني دوم ، در حالي كه كشورهايي مثل چين و فرانسه و انگليس هم به اين سلاح دست پيدا كرده بودند و بيم آن بود كه كشورهاي ديگر هم به اين سلاح دست پيدا كنند- به عبارت ديگر چند كشوري كه صاحب اين سلاح بودند و در شوراي امنيت نقش اصلي را داشتند در هراس بودند كه قدرت انحصاري آنها از بين برود – در اين سال جلسه اي تشكيل دادند و پيماني در مجمع عمومي سازمان ملل به تصويب رسانند به اين مضمون : غيراز 5 كشور صاحب صلاح اتمي ( امريكا ، روسيه ، چين ، فرانسه و انگليس ) هيچ كشور ديگري حق ندارد از انرژي اتمي استفاده كند. اين پيمان ، « منع گسترش سلاح هسته اي
» Nuclear Non-proliferation Treaaty) NPT )نام گرفت. اين پيمان 25 سال اعتبار داشت و بعد از آن بايد تصميم جديدي گرفته مي شد. در سال 1993 اين دوره 25 ساله به اتمام رسيد . بعد از اين 25 سال اين پيمان را به مدت نامحدودي تمديد كردند. يعني براي ابد كشورهاي ديگر از دسترسي به سلاح اتمي محروم شدند . در بند دوم و ماده چهارم اين پيمان آمده است « هيچ يك از مفاد اين پيمان نبايد به گونه اي تفسير شود كه به حقوق هر يك از اعضاي اين پيمان براي توسعه تحقيقات ، توليد و بهره برداري صلح آميز از انرژي هسته اي خلل وارد كند.»
انرژي هسته اي از عمده ترين مباحث علوم و تکنولوژي هسته اي است و هم اکنون نقش عمده اي را در تأمين انرژي کشورهاي مختلف خصوصاٌ کشورهاي پيشرفته دارد. اهميت انرژي و منابع مختلف تهيه آن در حال حاضر جزء رويکردهاي اصلي دولتها قرار دارد، چون بر اساس برآوردهاي انجام شده نفت اروپا تا10 سال ديگرتمام خواهد شد و نفت كشور ما اگر تا 30 سال ديگر وارد كننده نباشيم ، صادر كننده نيز نيستيم. به عبارت بهتر، مسائل مهم هر کشور در جهت توسعه اقتصادي و اجتماعي منوط به بررسي، اصلاح و استفاده بهينه از منابع موجود انرژي در آن کشور است. امروزه بحرانهاي سياسي و اقتصادي و مسائلي نظير محدوديت ذخاير فسيلي، نگرانيهاي زيست محيطي، ازدياد جمعيت، رشد اقتصادي، همگي مباحث جهان شمولي هستند که با گستردگي تمام، فکر انديشمندان را در يافتن راهکارهاي مناسب در حل معضلات انرژي در جهان به خود مشغول داشته است. اغلب ممالک جهان به نقش و اهميت منابع مختلف انرژي در تأمين نيازهاي حال و آينده پي برده و سرمايه گذاريها و تحقيقات وسيعي در جهت سياستگذاري، استراتژي و هم اکنون تدوين استراتژي که مرکب از بررسي تمامي پارامترهاي تأثيرگذار در انرژي و تعيين راهکارهاي مناسب جهت تميزتر و کارا تر نمودن انرژي و الگوي بهينه مصرف آن مي باشد، در رأس برنامه هاي زيربنايي اکثر کشورهاي جهان قرار دارد.
ادامه دارد...
براي فراهم آوردن پيشزمينة مناسب و به عنوان مقدمة بحث، نگاهي به شاخصهاي مهم انرژي كشور آمريكا در چند سال اخير مياندازيم. اين اطلاعات در جدول آمده است.
شاخصهاي مهم انرژي كشور آمريكا
|
رديف |
مورد |
سال |
مقدار | ||||
|
1 |
ذخاير نفت به ثبت رسيده |
2004 |
7/22 ميليارد بشكه | ||||
|
2 |
توليد نفت |
2003 |
9/7 ميليون بشكه در روز | ||||
|
3 |
مصرف نفت |
2003 |
20 ميليون بشكه در روز | ||||
|
4 |
واردات ناخالص نفت |
2003 |
2/12 ميليون بشكه در روز | ||||
|
5 |
توليد فرآوردههاي نفتخام |
2001 |
820 ميليون تن | ||||
|
6 |
صادرات فرآوردههاي نفتخام |
2001 |
50 ميليون تن | ||||
|
7 |
واردات فرآوردههاي نفتخام |
2001 |
80 ميليون تن | ||||
|
8 |
ظرفيت پالايش نفتخام |
2003 |
7/16 ميليون بشكه در روز | ||||
|
9 |
ذخاير گاز طبيعي |
2003 |
183 تريليون فوت مكعب | ||||
|
10 |
توليد گاز طبيعي |
2003 |
1/19 تريليون فوت مكعب | ||||
|
11 |
مصرف گاز طبيعي |
2003 |
2/21 تريليون فوت مكعب | ||||
|
12 |
صادرات گاز طبيعي |
2002 |
69/14 ميليارد متر مكعب | ||||
|
13 |
واردات گاز طبيعي |
2002 |
48/113 ميليارد متر مكعب | ||||
|
14 |
مخازن قابل بازيافت زغالسنگ |
1998 |
BSt[1]1/275 | ||||
|
15 |
توليد زغالسنگ |
2003 |
MSt[2] 1070 | ||||
|
16 |
مصرف زغالسنگ |
2003 |
MSt 1094 | ||||
|
17 |
صادرات ناخالص زغالسنگ |
2003 |
MSt 43 | ||||
|
18 |
واردات ناخالص زغالسنگ |
2003 |
MSt 25 | ||||
|
19 |
ظرفيت نصبشده خالص الكتريسيته |
2002 |
905 گيگا وات | ||||
|
20 |
ميزان توليد الکتريسيته |
2003 |
848/3 تريليون كيلووات ساعت | ||||
|
21 |
سهم منابع مختلف در توليد الکتريسيته |
فسيلي |
2001 |
4/71% |
زغالسنگ |
2/51% | |
|
گاز |
7/16% | ||||||
|
نفت |
5/3% | ||||||
|
هستهاي |
2001 |
7/20% | |||||
|
آبي |
2001 |
6/5% | |||||
|
تجديدپذير |
2001 |
3/2% | |||||
|
22 |
ميزان مصرف الكتريسيته |
2001 |
602/3 تريليون كيلووات ساعت | ||||
|
23 |
صادرات الكتريسيته |
2001 |
17/18 ميليارد كيلووات ساعت | ||||
|
24 |
واردات الكتريسيته |
2001 |
48/38 ميليارد كيلووات ساعت | ||||
|
25 |
انتشارات کربن مرتبط با انرژي |
2002 |
5796 ميليون تن كربن | ||||
|
26 |
انتشارات کربن سرانه |
2002 |
3/20 تن | ||||
|
27 |
شدت کربن[3] |
2002 |
55/0 تن بر1000دلار سال1995 | ||||
|
28 |
سهم بخشهاي مختلف در مصرف انرژي |
صنعت |
2003 |
33% | |||
|
حمل و نقل |
2003 |
27% | |||||
|
خانگي |
2003 |
22% | |||||
|
تجارت |
2003 |
18% | |||||
|
29 |
انرژي مصرفي به تفكيك منابع مختلف |
نفت |
2003 |
40% | |||
|
زغالسنگ |
2003 |
23% | |||||
|
گاز طبيعي |
2003 |
23% | |||||
|
هستهاي |
2003 |
8% | |||||
|
برقآبي |
2003 |
3% | |||||
|
تجديدپذير |
2003 |
3% | |||||
|
30 |
سهم انتشارات کربن به تفکيک سوخت |
نفت |
2001 |
44% | |||
|
گاز طبيعي |
2001 |
20% | |||||
|
زغالسنگ |
2001 |
36% | |||||
|
31 |
كل مصرف انرژي |
2003 |
quaBtu 1/98 | ||||
|
32 |
مصرف سرانة انرژي |
2003 |
MBtu 338 | ||||
|
33 |
شدت انرژي |
2003 |
Btu/$ 8918 | ||||