شكري عبدالغني الزعيتري إن الفارق بين مفاعلات استخدام الطاقة النووية والمعامل التي تستخدم مصادر طاقة حرارية أخرى هو أن الحرارة المستعملة لتحويل الماء إلي بخار الماء أثناء مرور الماء في الأنابيب التي تعرض للحرارة هو أن الحرارة تأتي في مفاعلات استخدام الطاقة النووية بواسطة انقسام الذرة وليس بواسطة الاحتراق كما هو الحال عند استخدم الوقود الاحفوري (الفحم أو الديزل أو الغاز الطبيعي ) في محارقها بالمعامل المخصصة لاستخدام نوع معين من الوقود الاحفوري . إذ انه يتم في مفاعلات استخدام الطاقة النووية انقسام الذرة ليورانيوم قابل للانشطار (235) إلى أجزاء اصغر. و الذرة تنقسم إلي نواة ونيترونات وبروتونات وحول النواة تدور الالكترونات . فعندما يتم صدم النواة بواسطة نيترونات وهي جسيمات اصغر من الذرة وفي كل مرة يحصل ذلك فان عددا من النوترون يخرج من النواة المنقسمة ليصدم بدوره بنواة أخرى مجاورة . ويسمى ذلك بسلسلة التفاعلات المتسلسلة وأثناء التصادم يصدر عنها كميات كبيرة من الطاقة الحرارية الحرارية . وقد سبق أن شرحنا تفاصيل الجوانب بشكل واسع المرتبطة الطاقة النووية وإنتاج الكهرباء والمفاعلات وأنواعها وأهميتها و التفاعل المتسلسل وجوانب أخرى .. في سلسلتنا التي نشرت خلال الشهر الماضي فبراير2009م وكانت تحمل عنوان (من خفايا الطاقة النووية ) وتضمن عدد (26) مقالة ... ويمكن أن نوجز هنا في حلقتنا هذه لما شرحناه سابقا في سلسلة الطاقة النووية القول بأنة من ضمن مكونات المفاعلات النووية لإنتاج الكهرباء استعمال القضبان التي يتم التحكم بها في داخل المفاعل للحد من عملية انقسام انوية الذرة عن طريق امتصاص جزئيات النوترون. وهكذا فان سلسلة التفاعلات النووية تدوم لفترات طويلة وبالتالي يمكن ضبط كميات الطاقة الحرارية المنتجة.وتلقيها لتوجيهها إلي أنابيب تمر فيها المياه فتتحول المياه إلي بخار ماء وتحت ضغط معين يتم توجيه بخار الماء لتدوير التربينات الأمامية التي بدورها تقوم بإدارة تربينات أخرى متواجدة علي الطرف الآخر و مرتبطة بمولد كهربائي فيه طاقة مغناطيسية تعمل علي تحويل الطاقة الحركية إلي طاقة كهربائية . والمفاعل النووي بصفة عامة هو تجهيز يتم فيه إنتاج الطاقة الحرارية بواسطة حرق الوقود النووي وهذه هي الفكرة الأساسية في المفاعل النووي حيث يستخدم الوقود النووي لإنتاج الحرارة التي تستخدم لتوليد البخار تحت ضغط مناسب ثم يتم دفعة بعد ذلك لإدارة تربينات الموالدات الكهربائية في محطات لتوليد الكهرباء. والاختلاف الرئيسي عن محطة تقليدية تستخدم وقود احفوري (الفحم أو الديزل أو الغاز أو البترول ) لتوليد البخار الذي يحرك التوربينات التي تدير المولد الكهربائي إذ انه في استخدام مفاعل نووي لتوليد البخار تستخدم الوقود النووي لإنتاج الحرارة . والمفاعل النووي يتكون من مجموعات من الأنابيب تحتوى علي الوقود النووي (اليورانيوم ) الذي يولد انشطار النوى فيه حرارة شديدة ويمر حول هذه الأنابيب تيار من الماء علي ضغط مرتفع فتنتقل إليه حرارة الانشطار فيتحول إلى بخار يخرج من قمة المفاعل إلى التوربينات ليكمل الدورة المألوفة في محطات الطاقة التقليدية وتحاط كل مجموعة من أنابيب الوقود بغلاف اسطواني من معدن الزركونيوم تحيط به بدوره كتله من الجرافيت تقوم بإبطاء النيوترونات المنبعثة عن انشطار ذرات الوقود لتعود فتنشطر عددا أكثر من نوى ذرات الوقود لتوليد المزيد من الحرارة ومن النيوترونات وتتحقق السيطرة في معدلات الانشطار داخل المفاعل عن طريق قضبان تحكم تصنع عادة من مادة تمتص النيوترونات مثل معدن الكاديوم فتبطئ التفاعل أو توقفه حسب العمق الذي تولج به في قلب المفاعل النووي وتتكون شحنة المفاعل من الوقود النووي من حوالي عشرة ملايين من حبيبات أكسيد اليورانيوم تزن الواحد منها اقل من جرام واحد مكدسه داخل أنابيب الوقود وقد يصل وزن الشحنة إلي حوالي مئة طن يجري تبديل ثلثها تقريبا كل عام ويحيط بقلب المفاعل درع سميك من الفولاذ عالي المقاومة يصل سمك جداره 15 سنتمتر هو وعاء الضغط الذي يتولد فيه البخار .. والجدير بالذكر أن الذي يشجع على ترشيح المصادر النووية لإنتاج الطاقة الكهربائية : هو أن طاقة هائلة تتولد من احتراق كمية ضئيلة من الوقود النووي . فعند احتراق (يقصد بالاحتراق هنا) هو التفاعل النووي لانشطار الذرات.. و(الوقود النووي) يعني هو المواد الانشطارية . إذ أن غرام واحد من اليورانيوم تحرر طاقة مقدارها (20) مليون كيلو سعره أو (23000) كيلوواط ساعة وهي أكثر من مليوني ضعف الطاقة التي تتحرر من احتراق نفس الكمية من النفط والفحم وهذا يعني أن الطاقة التي تتحرر من احتراق طن واحد من اليورانيوم تكافئ الطاقة المتحررة من أكثر من (2) مليون طن من أجود أنواع الفحم . وإن المحطة الكهربائية التي تحتاج إلى ملايين الأطنان من الفحم أو النفط سنويا يمكن أن تكتفي ببضعة أطنان من اليورانيوم . ويعني ذلك توفير إمكانيات كبيرة بسبب الاستغناء عن مناجم الفحم وآبار النفط ومعامل الاستخراج والتصفية والتكرير. ثم نقل كميات هائلة بواسطة آلاف العربات في قطارات كثيرة أو ناقلات نفط ضخمة هذا إضافة إلى الاستغناء عن الخزانات والمستودعات الكبيرة لخزن الوقود وتأمين اشتغال المحطة لفترة معينة من الزمن . لذلك بدأ الإنسان يفكر بالاستفادة من هذه الطاقة النووية التي تخلصه من مصاعب شتى فتوصل إلى صنع الجهاز الذي يمكنه من ذلك ألا وهو المفاعل النووي الذي يشكل جزءا أساسيا من مكونات المحطات النووية لتوليد الطاقة التي بدأت تنتشر بشكل واسع وكبير في مختلف أقطار العالم حيث بلغ عددها أكثر من (440) محطة وأصبح أن خيار الطاقة النووية لتوليد الكهرباء هو خيار قائم لا يمكن إنكار انجازاته وليس من السهل إلغاء استمراره وأخيرا نقول : بان الطاقة النووية تستخدم حاليا لإنتاج حوالي (17% ) من إجمالي إنتاج الكهرباء في العالم وهذه النسبة في ارتفاع مستمر . وفي العام2007م توصل علماء الطاقة و ذوي اختصاصات في علوم متعلقة بإنتاج الطاقة في الولايات المتحدة إلي مصادر أخرى جديدة لإنتاج الطاقة ومن نواتج نباتية مثل حبوب الذرة . وحين بدءوا في العام 2008م حصد حبوب الذرة لإنتاج الطاقة ارتفع الطلب عن العرض العالمي للذرة وتبعة حبوب ومواد غذائية متعددة الذي أدي إلي ارتفاع موجه أسعار عالمية للحبوب و المواد الغذائية في العام 2008م واحدث ذلك هيجاناً عالمياً هز استقرار كثير من دول العالم النامي وحينها وجهت انتقادات كثيرة من هيئات عالمية وإنسانية للولايات المتحدة الأمريكية بتوجهها نحو حصد الذرة لصالح أنتاج الطاقة والعمل علي رفع الطلب عن العرض للحبوب الغذائية وعدم اخذ الاعتبار لمجاعة عالمية قد تحدث لدى الدول الفقيرة .
Shukri -_alzoatree@yahoo.com
