مخاطر و تداعيات الإنتشار النووي على الخليج(الآثار البيئية)

الاستاذ الدكتور : عبدالنبي الغضبان مدير دائرة العلوم البيئية بمعهد الكويت للأبحاث العلمية خص جماعة الخط الأخضر البيئية بالورقة البيئية التي قدمها خلال مؤتمر آثار وتداعيات الانتشار النووي الذي عقد في البحرين خلال الفترة من 10-11/9/2006.

والخط الأخضر بدورها تنشرها لمتصفحي الموقع في سبيل نشر مزيد من المعرفة البيئية حول مخاطر المفاعلات النووية سواء السلمية أو العسكرية .

محاور البحث  

1.   هدف البحث

2.   مقدمة

3.   خصائص المحطة: الموقع، قوتها، كيفية عملها، مخرجات هذه المحطة من ملوثات/ Waste.

4.   الخصائص الطبيعية للمناطق المحتمل تضررها( رياح، رواسب عالقة، الأمطار، المحيط المائي).

5. تقييم المردود البيئي ـ انتقال الملوثات علي السيناريو الأسوء في البيئة الهوائية والمائية ومنها السعة الغذائية.

6.   الإستنتاج والتوصيات .

7.   الخاتمة.

1. هدف البحث

يهدف البحث إلي محاولة تقييم الوضع البيئي أو الآثار أو الأبعاد البيئية المرتبطة بوجود المفاعل النووي في بوشهر بإيران. وتكمن الأهداف الفرعية بالتالى:-

·       وصف موقع المحطة الذرية من الناحية الجغرافية.

·       الخصائص العلمية للمفاعل الذري وإمكانية الآثار المتوقعة.

·  تقييم الوضع البيئي من ناحية تحديد وتوصيف الآثار المتوقعة ومدي قوتها وتأثيرها علي طبيعة الخليج العربي.

·       الدروس المستفاه مع وضع التوصيات الخاصة بالموضوع.

2.المقدمة:

الأنشطار النووى المتسلسل(Chain Fission Reaction). الانشطار النووي هو عملية شطر لنواه ثقيلة وبالتالي كامل الذرة وذلك بقذفها بنيترونات. وينتج عن هذه العملية نواتج الأنشطار(Fission products) وأشعة جاما وطاقة الإنشطار ونيترونات أخرى تستخدم في التفاعل التالي، لذلك يسمي هذا التفاعل بالتفاعل المتسلسل ، وتسمي المادة التى تنشطر بالمادة الإنشطارية. ومن أكثر المواد الإنشطارية شيوعاً يورانيوم-235(U-25) والبلوتونيوم-239(Pu-49)، والبلوتونيوم-241(Pu-41)، واليورانيوم- 233 (U-23). ويوضح الشكل التالي عملية الأنشطار النووى:

شكل رقم 1 يوضح عملية الانشطار النووى

ويمكن تمثيل إحدى المعادلات ذات الاحتمالية العالية لانشطار نواة اليورانيوم-235 كما يلي:- ²³⁵ U + n       ²³⁶ U ^{*      140} Xe + ⁹⁴ Sr  + 2 n

وتكون نواتج الانشطار من النظائر المشعه العالية النشاط والخطيرة والتي تجعل من عملية التخلص من الوقود المستهلك عملية معقدة وخطرة. ومن أهم هذه النظائر المشعة الزينون والسترونشيوم. ويوضح الجدول التالي( جدول رقم 1)  فترة نصف العمر للعناصر او النظائرالمشعة. ويجب التنويه أن النظيرين الذين يظهران في المعادلة السابقة ليسا بنفس خطورة بعض النظائر الأخرى التى لها تأثير ضار على البيئة نظراَ لطول فترة نصف عمرها.

بعض نواتج الانشطار النووى:

سيزيوم-137(Cs-137): وهو يعد من أخطر النظائر المشعه على البيئة بالاضافة الى سترونشيوم-90 حيث تصل فترة نصف العمر له الى حوالي 29,1 عام مما يدل على أنه مع ارتفاع نشاطه الإشعاعي فإنها تستمر لسنوات عديده في البيئة كما أنه يمتص في الخلايا الحيه مع البوتاسيوم حيث ان الخلايا الحيه لا تفرق بينهما وبذلك يتركز في السوائل الموجودة بالخلايا الحيه والدم، ويدخل في دورة غذاء الكائنات الحية.

سترونشيوم-90(Sr-90): يعد من أخطر النظائر المشعه على البيئة بالاضافة الى سيزيوم-137 حيث تصل فترة نصف العمر له الى حوالي30 عام مما يدل على أنه مع ارتفاع نشاطه الإشعاعي فإنها تستمر لسنوات عديده في البيئة كما أنه يمتص في الخلايا الحيه مع الكالسيوم ويتركز في الدم ويترسب في العظام والنخاع العظمي مسبباً الأمراض السرطانية ونظراً لانه أقل تطايرا من السزيوم لذلك لا ينتشر بعيداً عن موقع الحادث الا في حالات انفجار المفاعل كلياً .

جدول رقم 1. بعض العناصر المشعة مع فترة نصف العمر

العناصر المشعة	نوعية الإشعاع			فترة نصف العمر
	ألفا	دقائق	أيام	سنوات
يورانيوم   238	l			4.5 ب
يورانيوم   234	l			247000
ريديوم 226	l			1,622
رادون 222	l		3,8
بلونيوم 218	l	3.0
رصاص 214	l	26.8
بزيموث 214	l	19.7
رصاص 216	l			22

يود- 131:

هو مصدر قلق في حالات الحوادث النووية في المفاعلات في الفترة الزمنية التى تلي الحادث نظراً لانه عنصر متطاير وله فترة نصف عمر قصير تصل الى 8 أيام وله نشاط إشعاعي عالي وإنه يتركز في الغدة الدرقية في جسم الإنسان. ولكن الغدة الدرقية لها حد أقصي لتركيز اليود لذلك يمكن مواجهة هذا الخطر باستخدام أقراص يوديد البوتاسيوم لمنع امتصاص اليود المشع بالغدة الدرقية.

بلوتونيوم- 239،241:

وهو عنصر سام كيميائياً وثقيل نسبياً لذا فان خطره يظهر في حالات الحوادث في المناطق القريبة من المفاعل.

التريتيوم(H-3): وينتج بكميات ضئيلة في مفاعلات الماء الخفيف، لذلك فلا يعتبر من النظائر المشعه الخطيرة فى حوادث المفاعلات.

نشاط وكالة الطاقة الذرية

بدأت وكالة الطاقة الذرية عملها في 1957. ومنذ ذلك التاريخ بدأت توجيه المعلومات والإشراف علي توفير المعلومات لكل المعنيين أو لمن يعمل علي استخدام الطاقة الذرية او التكنولوجيا الخاصة بالطاقة الذرية لعدة استخدامات سواءاً كانت زراعية، طبية ، حفظ الغذاء ، المياه الجوفية، صناعية أو  إيكولوجية والتي بدورها تدعم الاستخدام المستدام للطاقة المنتجة من المحطات الذرية.

أعطت مقررات ريو 1992 بعداً جديداً في قضية الاهتمام بالجوانب البيئية المتعددة ومنها محاولة تطوير أو إستخدام الطرق العلمية التي تعمل علي إنتاج الطاقة وتوزيعها علي السكان دون الإضرار بالبيئة. ويتطلب ذلك إستخدام الطرق العلمية التي تكفل إنتاج الطاقة بدرجة كبيرة وآمنة للاستهلاك مع التقليل قد الإمكان من الإنبعاثات أو الإضرار بالبيئة المحيطة. وأخذاً بعين الاعتبار الخصائص التي تم ذكرها، تم تبني إنتاج أوإستخدام المحطات العديدة في العالم والتي تعتمد علي الوقود الذري.  

مقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى تعتبر الطاقة من المفاعلات النووية أقل الطرق أئرا أو ضرراً على البيئة الهوائية أو الأرضية أو المائية وذلك للأسباب التالية:ـ

§       عدم إنبعاث أية غازات ضارة بالبيئة مثل ثاني أكسيد الكربون أو النيتروجين

§       عدم إحتواء مياه التبريد أية ملوثات قد تضر بالبيئة المائية.

§       فصل أو عزل النفايات الصلبة الخاصة بها بطريقة آمنة.

§  يمكن إعتبار المحيط أو المنطقة المحيطة بالمحطة منطقة آمنة للتنوع البيولوجي ولأنواع الحيوانات بسبب عدم وجود ضجيج أو ملوثات.

§       تأخذ المحطة رقعة أرض صغيرة مقارنة مع الطرق الأخرى.

هذا وعند تشغيل المحطات النووية لإنتاج الكهرباء فإن تلك العملية لا تؤدي إلي أية إنبعاثات ضارة للبيئة أو علي أكثر تقدير لا تصاحب عملية التشغيل خروج نفايات صلبة أو سائلة أكثر من الطرق الاعتيادية ولذلك يعتبر إستخدام المحطات النووية جيد من الناحية المستدامة لخلوها من الإنبعاثات الضارة ولإنتاج الكهرباء أو الطاقة بشكل جيد فضلا عن إستخدامها لفترة طويلة. ولا يتعجب المرء بأن أؤلئك الذين يصفون أنفسهم أصدقاء للأرض يدعمون استخدام مصادر الطاقة من المحطات النووية بإعتبارها اكثر إنتاجا وأقل إنبعاثا للغازات التي تؤثر سلبياً على الإنحباس الحراري أو ما يعرف بالغازات الدفينة مثل ثاني أكسيد الكبريت/ ثاني أكسيد الكربون/ الأوزن أو أكاسيد النيتروجين. ويمكن ملاحظة الفرق فى الجدول التالى:

جدول رقم 2. الأنبعاثات نتيجة إنتاج ا كيلوات (1kwh) من الطاقة الكهربائية اعتمادا علي معدل نصف الدورة الإستهلاكية (life –Cycle analysis)

مصدر الطاقة	الغازات  الدافينة gm equiv CO2/ kwh	ثاني أكسيد الكبريت SO2 mg/kwh	أكسيد النيتروجين mg/kwh	المركبات المتطايرة Voc mg/kwh	الجزيئات العالقة
محطة مائية Hydro power	48-2	60-5	42-3	0	5
الفحم الحجري	1182-790	32321-700	5273-700	29-18	663-30
الغاز الطبيعي	511-389	15000-4	1500-13	164-72	10-1
نفايات الأخشاب	101-15	140-12	1950-701	0	320-217
الذرية	59-2	50-3	100-2	0	2

السلبيات المتوقعة:

بالرغم من الإيجابيات الكثيرة لوجود المحطات الذرية الإ أن الأحداث التي مرت ومنها 3 miles island & Chernobyl قد جعلت الناس ينظرون بخوف شديد إلي النتائج السلبية الممكنة عند تشغيل المفاعلات الذرية لإنتاج الطاقة. فقد أدي انفجار شديد في المحطة الذرية لإنتاج الطاقة في 25/4/1986 فى أوكرانيا إلي تصريف كمية كبيرة من الإشعاع الذري إلي المناطق المجاورة. وقد إنعكس الوضع سلباً ليس علي المناطق في روسيا الاتحادية بل حتى إلي كندا واليابان والولايات المتحدة وذلك بسبب التغير في معدل شدة التيارات الهوائية وإتجاهاتها.    وظلت المنطقة الجنوبية من الكرة الأرضية بعيدة عن الأثر السلبي لهذا الانفجار. وأيا كان السبب الرئيسي أو التقني المسبب لهذا الانفجار فإن إنبعاث المواد المشعة علي هيئة غازات وجسيمات كان شديداً وأستمر لمدة 10 ( عشرة) أيام وبمعدلات مختلفة وكان المدى (1كلم من عمود الهواء) الملاصق أكثر ضرراً أو تأثيراً نتيجة لقربه من  مصدر الإنفجار. وللعلم فإن التأثير السلبي علي المحيط والغذاء أو المواد الطبيعية كان متفاوتاً وأعتمد ذلك علي معدل الأمطار والرياح ومعدل الترسيب. والان بعد مضي ما يقارب من عشرون سنة(20) علي الحادث فقد وصلت الحالة البيئية إلي التوازنstate of equilibrium) ) وأن هناك إنخفاض تدريجي لمعدل الإصابة أو التلوث(contamination) بسبب التحلل الطبيعي للمواد المشعة، الإ أنه يجب القول بأن عنصر السينريومCs المشع سوف يستمر بقائه لمدة 300 سنة. ويمكن ذكر بعض النقاط المرتبطة بالموضوع والتي دعت المجتمع القريب من ذلك الحادث يستنتج الإنطباع السيئ حول مدي جاهزية أو فاعلية البرنامج الرقابية المرتبطة بالمحطات التي تعمل بالوقود الذري:ـ

·       عدم وجود معلومات مستفيضة حول التعامل مع هكذا إنفجار

·       عدم توفر معلومات صحيحة يمكن توزيعها إلي الدول المعنية بالحادث ( عدم وجود الشفافية).

·  عدم تهيئة عامة الناس أو المجتمع المحيط بمعلومات تخص المفاعلات الذرية وماهية التعامل مع الإحداث في حالة حدوثها.

·  وجود إجتهادات للتعامل مع الحدث من الدول المعنية وليس ضمن بروتوكول واضح وذلك بسبب غياب المعلومات وعدم الشفافية.

·  عدم وجود أرقام أو معدلات يتم الإسترشاد بها لعملية تصنيف الحدث وتوزيع الحدود أو تقسيمها إلي مناطق شديدة التأثير، متوسط التأثير أو قليلة التأثير.

·       عدم وجود خطة لإخلاء السكان وإنتقالهم إلي مناطق أكثر أمناً.

·       عدم وجود برامج رقابية تقوم بقياس معدل الإنبعاث وشدته.

·       عدم وجود الإرشادات الخاصة بالصحة والغذاء وتصنيف الغذاء تبعاُ لشدة تأثره.

·  وجود تضارب وعدم توحيد للمعدلات والإرشادات في الدول المحيطة، مما عقد مسالة توحيد الجهود للتعامل من الحدث بشكل علمي جيد.

3. خصائص المحطة النووية

يوجد على مستوى العالم حوالي (440 محطة نووية) بقدرات متفاوته تتراوح من 150 ميجاوات كهربي الى 1500 ميجاوات كهربي. والمحطات النووية العاملة حتي يناير 2004 مسئولة عن انتاج (361،582 جيجاوات كهربي) وينتظر ان ينضم لهم (31محطة نووية) تحت الإنشاء. ويصل إنتاج الطاقة الكهربائية من المفاعلات النووية الى حوالي 16% من مجمل الطاقة الكهربائية المنتجة في العالم.

تصل نسبة الطاقة الكهربائية المنتجة من المحطات النووية في بعض الدول الى أعلي من 77% مثل فرنسا وليتوانيا، بينما تصل الى حوالي20% في الولايات المتحدة وأسبانيا والمملكة المتحدة، وتنخفض الى 2,2% في الصين.

المحطة الإيرانية

تخطط إيران لإنتاج نحو 20% من إحتياجاتها من الطاقة الكهربائية من المحطات النووية بحلول عام 2020. فلقد تعاقدت الجمهورية الإسلامية الإيرانية مع روسيا الاتحادية والصين لتوفير حوالي أربع مفاعلات نووية، مع إستكمال محطة بوشهر القديمة بمفاعلين روسيين. وترجع أهمية الجمهورية الأسلامية الإيرانية الى قربها من دول الخليج العربى، حيث يفصل الخليج العربي بين حدود الجمهورية والدول الخليجية. وعلى سبيل المثال تبعد منطقتي ميناء بوشهر ومنطقة الأهواز- المزمع إنشاء مفاعلات نووية بهما ما بين 50 الى 300 كم عن دولة الكويت (شكل رقم 2).

شكل رقم 2. موقع المحطة فى بوشهر مع المواقع الأخرى المهمة

المفاعلات الإيرانية قيد الانشاء

المفاعلات الإيرانية قيد الانشاء تتراوح قدرتها من 1000 الى 1200 ميجاوات من النوع الروسي"VVER"، وهي من نوع مفاعلات الماء المنضغط ومماثل للمفاعلات الغربية. ويصل ضغط الماء في المفاعل الى حوالي150 بار، وتصل درجة الحرارة فيه الى حوالي 290 درجة مئوية. ويمر المبرد خلال مولد للبخار ويستخدم الضاغط للتحكم في الضغط داخل قلب المفاعل بحيث لا يتجاوز الحدود المسموح بها. ويتم إعادة تغذية المفاعل بوحدات الوقود في فترات زمنية منتظمة تسمي الدورات. وتتراوح الدورة من 12 الى 24شهر. وعند إعادة التغذية يتم إستبعاد وحدات الوقود التى قضت في المفاعل ثلاث دورات(من3 الى 6سنوات)من قلب المفاعل. وتتم إعادة ترتيب وحدات الوقود في قلب المفاعل للتأكد من صحة توزيع القدرة المولدة على المناطق المختلفة في قلب المفاعل. ويتم تغذية المفاعل بوحدات الوقود الجديد في اللأجزاء الخارجية من القلب.

يعمل المفاعل بوقود من ثاني اكسيد اليورانيوم مخصب الى نسبة مئوية من 3% الى 4.4% تبعاً لطول فترة الدورة التى يقضيها الوقود في المفاعل. ويتم وضع أقراص الوقود في لحاء مصنوع من سبيكة من الزركونيوم. ويتراوح معدل حرق الوقود من 40000 الى 450000 ميجاوات يوم/الطن المتري. ويتم تخزين الوقود المستهلك في حمامات التبريد المخصصة لهذا الغرض, وتقع هذه المخازن بالقرب من موقع المفاعل. ويتم تصميمها بحيث تتسع للوقود المستهلك في فترة زمنية تتراوح من أربع الى خمس سنوات.

خصائص المحطة النووية

شكل رقم 3 يوضح الدورة فى المفاعل النووي

وتعتبر مفاعلات الماء المنضغط أكثر الأنواع شيوعاً في العالم والخبرة المتراكمة لتشغيلها تعد أكثر الخبرات مقارنة بجميع أنواع المفاعلات النووية،كما يوجد في إيران حوالي خمس مفاعلات أبحاث، ولكن هذه النوعية من المفاعلات تعمل في درجات حرارة منخفضة ولا تشكل خطراً ولكن يكمن الخطر في حالة عدم مراعاة قواعد الأمان في مواقع وأسلوب تخزين الوقود. والملاحظ أن الجزء الجنوبي الغربي من الجمهورية الإسلامية الإيرانية يقع في منطقة نشاط زلزالي كثيف(شكل رقم 4) وحسب المصادر فإن المحطة يمكن أن تستوعب ما مقداره 8 درجات رختر، ولكن وجود السلسلة الزلزالية بهذه الكثافة يؤكد أهمية وجود برنامج رقابى يهتم بمتابعة النشاط الزلزالى مع أهمية ربط هذا البرنامج مع قواعد المعلومات الخاصة بالأحوال الجوية والأمور الأخرى ذات العلاقة بحالات الطوارئ.

شكل رقم4. يوضح النشاط الزلزالى في الجمهورية الإسلامية الإيرانية

والمنطقة الشمالية من الخليج العربى 

 4. الخصائص الطبيعية

(الرياح، الرواسب العالقة، الأمطار، المحيط المائي مع الثروة السمكية) للمناطق المحتمل تضررها.

تعتمد عملية تقييم المردود البيئى لوجود المحطة مع عملها والأثار المصاحبة على عدة عوامل تتلخص بالتالى: خصائص المحطة، الطبيعة الجغرافية للدول المجاورة، نوعية الملوثات المنبعثة وإختيار طريقة حساب درجة التإثر.

·       الطبيعة الجغرافية للدول المجاورة

تسود الرياح الشمالية الغربية فى المنطقة وتاتى الرياح الجنوبية الشرقية فى المرتبة الثانية (شكل رقم5) وتصاحب هذه الرياح كميات كبيرة من الرواسب العالقة          (شكل رقم 6) وتمتاز المنطقة بقلة اللأمطار حيث يتراوح المعدل السنوى إلى 20ملم(شكل رقم 7) كما تمتاز دورة او حركة المياه فى الخليج بشكل عكس عقارب الساعة(شكل رقم 8). وتمتاز المناطق الساحلية بكونها مناطق حضانة للاسماك والروبيان (شكل رقم 9). وتسود الرواسب الطينية قاع الخليج (شكل رقم 10)

شكل رقم 5. يبين معدل وإتجاه الرياح

شكل رقم 6. يبين الرواسب العالقة

شكل رقم 7.  يبين معدل الأمطار

شكل رقم8.  يبين حركة دوران المياه فى الخليج

(شكل رقم 9) مناطق حضانة للاسماك والروبيان

(شكل رقم 10) الرواسب الطينية فى قاع الخليج

الذهاب للصفحة التالية