نگاهی به هسته-ی برخوردهای هسته-ای
مـردو آناهیــد
نوامبـر 2006
کُپی کردن دستگاهی یعنی؛ نمونه-ای را تقلید کردن و همسان ساختن از یک دستآوردِ آماده و این کارکرد نشانِ هنرمندی و دانستن و دانش-پروری نیست. ولی کُپی کردن یک نیروگاه هسته-ای، به امید "الله" و به خواسته ولایت فقیه ناممکن است. این گونه هنر-رُبایی حتا برای کارشناسان چین هم ده-ها سال زمان میبرد.
آیا جای شگفتی نیست؟ کسانی که حق آزاد-اندیشی، حق بازگوکردن سخن راست و حتا حق برگزیدن پوشش خود را ندارند باید بگویند که "تکنولوژی هسته-ای حق مسلم ماست"!!!.
آیا اندیشیدن حق انسان است یا اطاعت کردن؟
در کش مکش و هیاهویی که، در مورد برنامه-های هسته-ای حکومت اسلامی، در پهنه-ی جهان به جریان است، نیاز برخی از روشنفکران به آگاهی در مورد فن-آوری هسته-ای بیشتر خواهد بود. چون کسانی که روند سیاسی ایران را مرور می کنند باید بتوانند دیدگاه خود را دانسته و روشن نمایان سازند تا ناخواسته بازیگری در نمایش نامه-های فرمانروایان جهان نشوند.
از آنجا که من روزگاری دراز برای تولید انرژی هسته-ای و بررسی کردن مرزهای ایمنی-ی نیروگاه-ها دست اندرکار و درگیر بوده-ام، شاید بتوانم، اندکی به بنمایه-های فیزیکی-ی این پدیده اشاره کنم. البته دانستنیهایی که در این فن به کار برده می شوند آن اندازه گسترده هستند که برای نشان دادن آنها دستکم به دهها کارشناس ورزیده نیاز می باشد. ولی روشنفکری که می خواهد در مورد برنامه-های هسته-ای ایران داوری کند نیاز به دانستن انبوه این آگاهیها ندارد اما نیاز است که او تفاوت ساختمان بمب هسته-ای و ساختن نیروگاه هسته-ای را بداند.
در این جستار کوشش می شود که اشاره-ای کوتاه به بخشهایی از این فن آوری بشود تا کسانی که کمتر به فیزیک آشنایی دارند دستکم بتوانند مرزهای این دانش را تصور کنند و گفتار بیهوده-ی سیاستمداران جهان را به حساب سیاست بازی بگذارند نه به حساب کمبود دانستنی های خود.
هرچند این نوشته به بخش کوچکی از انبوه این دانش، آن هم کم و کاست، اشاره می کند ولی خواندن این نوشتار به ژرفبینی، ژرفاندیشی و به زمان بیشتری نیاز دارد. چون سخن از اندیشه-ای نیست، که رد یا پذیرفته شود، بلکه سخن از سامانی است که در هستی واقعیت دارد.
( کاربرد: این جستار تنها برای آگاهی است و با تعریفی، که در زبان فارسی به کار برده می شود، تفاوت دارد)
>> ساختمان اتم: اتم، کوچکترین بخش هر ماده-ای (عنصر، جسم یا در فرهنگ کهن ماتراسپنتا) است که خواص فیزیکی و شیمیایی آن ماده را در بر می دارد. هسته-ی آن را "پروتون"، دانه-هایی که بار الکتریکی-ی مثبت دارند، و " نویترون" ، دانه-هایی که بار الکتریکی ندارند، می سازند. پوسته-ی اتم را " الکترون" می سازد که بار الکتریکی-ی آن منفی است. همیشه شمار " الکترون"-ها، که به سرعت به دور هسته در گردش هستند، با شمار " پروتون"-ها برابر است و از این دیدگاه دانه-ی اتم بار الکتریکی ندارد. خواص شیمیایی و شناخت هر ماده از شمار "پروتون" برمی خیزد. جِرم اتم از شمار "پروتون"-ها و شمار "نویترون"-ها، که می توان جِرم آنها را برابر انگاشت، حساب می شود.
اگر شمار "نویترون"-ها در اتمهای یک ماده با هم برابر نباشند، آنها را "ایزوتوب" می گویند، آنها دارای خواص شیمیایی برابر هستند و تنها جِرم آن اتمها تفاوت دارد. مانند هیدروژن H که یک " پروتون" دارد و در نتیجه یک " الکترون" و جرم آن یک است. ایزوتوب آن را دویترییم D می نامند که یک "پروتون" و یک "نویترون" دارد، و البته یک "الکترون" پس جرم آن دو به حساب می آید. بازده-ی ترکیب 2 هیدروژن با یک اکسیژن، آب، و بازده-ی 2 دویترییم با یک اکسیژن، آب سنگین، است. سبکترین اتم، هیدروژن H است، که یک پروتون و سنگینترین اتم، لیورسیم Lr، که 103 پروتون دارد. اتمی که هنرمندانه در آزمایشگاه ساخته میشود 107 پروتون دارد.
به همین سان هم اتم U اورانیم که 92 "پروتون" دارد و جرم 238، یعنی 146 "نویترون" دارد و ایزوتوب آن اورانیم 235U است که 143 "نویترون" در هسته دارد. در هر هزار گرم از U اورانیم طبیعی تنها هفت گرم ایزوتوب 235 وجود دارد.
>> شکافتن اتم: اتمی که تا کنون، برای سوخت، شکافته می شود اتم U اورانیم (ایزوتوب 235) که به نسبت بزرگ و دهان گشاد است. برای این کار از پرتاب نویترون استفاده می شود که بار الکتریکی ندارد و از هسته-ی اتم که مثبت است گریزان نمی شود. البته باید نخست از سرعت نویترون کاست تا از هسته نگذرد. برای این کار آن را از آب سبک یا از آب سنگین یا از گرافیت (کربن) عبور می دهند تا آرام-تر در هسته-ی اورانیم 235 بنشیند. اورانیم 235 پایدار نیست و با نیرویی سترگ از هم می پاشد و به دو اتم تازه کریپتون Kr و بارییم Ba تبدیل می شود. افزون بر این، 2 یا 3، نویترون هم به بیرون پرتاب می شوند. از اینکه اتمهای تازه نمی توانند از هم بگریزند و اینکه نویترون های رها شده به هر ماده-ای که برخورد کنند، از سرعت آنها کاسته می شود و نیروی سینماتیک (روند، جریان، حرکت) خود را در انرژی-ی گرمایی بر جای می گذارند، گرمای زیادی تولید می شود. 82 درسد انرژی-ی این هسته از بازده-ی همین پرتابها به وجود می آید. نزدیک به 10 درسد انرژی آن را در ریزه-های (آلفا، گاما، بتا که رادیوآکتیو بشمار می آیند) می توان یافت که دیرتر به آنها اشاره می کنیم. میزان گرمایی که از شکافتن یک گرم 235U برمی خیزد برابر با گرمایی است که 3 هزار کیلو ذغال سنگ پس می دهد.
>> کارآیی بمب اتم: از پرتاب یک نویترون به هسته-ی 235U این اتم شکافته می شود و از شکافته شدن هر اتم دو و گاهی سه نویترون جدا می شوند. از برخورد دو نویترون، که پرتاب شده-اند، به دو اتم 235U چهار نویترون آزاد می گردد و همین سان از برخورد هر نویترون دیگر باز دو نویترون به بیرون پرتاب می شوند. در نتیجه گرمایی فزاینده به وجود می آید که تصور نیروی آن برای ما دشوار است.
اگر بتوان، اورانیمی پربار فراهم کرد ( غنی کرد) که 90 درسد آن 235U باشد، به سوی آن نویترون شلیک کرد، سرعت نویترونها را در ماده-ی کُند کننده (Moderating materials) همآهنگ ساخت، در یک آن همه-ی اتم-های اورانیم از هم می پاشند. میزان گرمای فزاینده-ای که ایجاد می شود چندین میلیون درجه (چند برابر گرمای روی خورشید) است و تا شعاع چندین کیلومتر همه چیز را خاکستر می کند. جنبشی که از این انرژی برمیآید هر ساخته و ناساخته-ای را ویران می سازد. در میدان این آشوب، خوشبخت جانداری است که در آنی خاکستر شود. جاندارانی که دیرتر، چه از مکان و چه از زمان، با این پرتوهای رادیوآکتیو برخورد میکنند با رنجی بسیار دردناک جان می سپارند. البته فراهم کردن اورانیم که 90 درسد آن 235U باشد بسیار دشوار است ولی می توان از اتم پولوتونیم 239Pu که بسان 235U در خور شکافتن است بهره گرفت. پولوتونیم Pu را در رآکتورهای هسته-ای از پرتاب نویترون به 238U تهیه می کنند چون این راه تولید آسان-تر است آخوندها هم دوستدار نیروگاه هسته-ای شده-اند. دیرتر به این تولید اشاره می کنیم.
>> فنآوری برای ساختن بمب اتم: برای ساختن بمب اتمی نیاز به فنآوری گسترده-ای نیست. دشواری آن در فراهم کردن بنمایه-های آن است. مواد ویرانگر، یا پلوتونیم 239Pu را و نیز بن نهادی را، که باید نخست نویترون افشانی کند، می توان در رآکتورهای هسته-ای تهیه کرد. یعنی به بهای بیچارگی-ی مردم، هر نامردمانی می توانند صاحب بمبهای اتمی بشوند. البته میتوان این جنگافزار را، برای ویران ساختن دست آوردان بشر و نابود کردن بشریت، به کار برد، یعنی با هواپیما برسر مردمان فروریخت، ولی اگر آرمان نابودساختن سرزمینها و مردم دوردست باشد باید موشکهایی را به کار گرفت که هم توانایی برای پیمودن راه دراز را داشته باشند و هم اینکه بتوانند نشانه-ای را شناسایی و به هدف برخورد کنند. هنر و فن ساختن این موشکها به دانش گسترده-ای نیاز دارد که هر کشوری نمی تواند به تنهایی به این دانش دست یابد.
تنها بخشی از موشکهای آمریکایی که راه درازی را می پیمایند درست به نشانه می خورند. بیشتر موشکهای روسی به هدف برخورد نمی کنند. نکته مهم این است، هر کشوری که بمب اتمی ساخت نشان آن نیست که همزور و همسان زورمندان اتمی می شود. نسبت نیروی ویرانگر بمبهای آمریکایی به بمبهای هند و پاکستان بسان نسبت نیروی تانک لئوپارد به تفنگ بادی می ماند. البته اگر موشکهای هندی و پاکستانی می توانستند به هدف برخورد کنند. به هر روی
>> پرتوهای رادیوآکتیو: در هسته-ی اتم تنها پروتون و نویترون نیستند بلکه ریزه-هایی هم وجود دارند که ساختار و پیوند نویترون را در هسته ممکن می سازند. در شکافتن اتم این ریزه-ها در پیکر پرتو به هر سویی افشانده می شوند. پرتو "آلفا" چون به نسبت بزرگ است از مادهها نمی گذرد و به جانداران زیانی نمی رساند ولی پرتو "گاما" که سرعتی نزدیک به سرعت نور دارد از میان بیشتر مواد می گذرد یا در هسته-ی آنها می نشیند و آرامش درون آنها را بهم می زند. یعنی آنها را آکتیو می کند. این "گاما" از تن جانداران هم رد می شود. اگر به سلولهای زاینده-ی پیکری برخورد کند آنها را از فرمان جان بیرون و از همآهنگی می اندازد. سلولهای زاینده در پیکر انسان، که خودزا هستند، بخشهای تن را بازسازی می کنند یا سلولهای کارگر (بسان گلبولهای خون) را می آفرینند.
(بسان انقلاب اسلامی 1357).
به این زایش نادرست و بیاندازه-ی سلولها "سرطان" می گویند. البته هرچند بیشتر پرتو-های رادیوآکتیو به پیکر انسان برخورد کند احتمال ایجاد سرطان بیشتر است. در میدان انفجار بمب اتمی احتمال پیدایش سلولهای سرطانی نزدیک به سد درسد است.
از این گذشته بخار و گازهایی که از گرمای بمب اتم بلند می شوند، با این پرتوهای مرگ-افزا آمیخته هستند، با نیروی باد به سدها کیلومتر دورتر برده می شوند و با ابر بارنده زمینهای دور را هم آلوده می کنند. گیاهانی که از این زمینها برویند آلوده و جاندارانی که از این گیاهان بخورند از بیماری-ی "سرطان" میمیرند. بازده این آلودگیهای مرگبار تا چند سدسال از میان نخواهد رفت. البته از نیروی مرگبار آن نسبت به گذشت زمان کاسته میشود.
>> بهره-گیری از گرمای هسته-ای: دانش و هنرهایی که در بهره برداری از این انرژی به کار میروند بسیار گسترده و گوناگون هستند و به آسانی نمیتوان به آنها اشاره کرد. در این جا هنرمندی، برخلاف بمب اتم، مهار کردن گرمایی است که از شکافتن اتم و برخورد نویترون به وجود میآید. گفته شد که از شکافتن 235Uدو یا سه نویترون پرتاب میشوند. در رآکتور نیروگاه شیوههایی به کار برده میشوند که بتواند از هر اتمی که شکافته میشود تنها یک، نویترون، اتمی دیگر را بشکافد. در این روند میزان گرمایی که به وجود میآید دل-خواسته و در خور مهار شدن است. برای کُند کردن سرعت نویترونها بیشتر از آب، آب سنگین یا کربن (ذغالی که در گرمای زیاد با روش الکتریکی تهیه میشود) استفاده میکنند. در رآکتورهای "چرنوبیل" از همین کربن استفاده کرده بوده-اند که همسان بمب اتمی کارکرد داشتند. این نویترونها را نویترون گرمازا مینامند چون در برخورد با Moderator گرما ایجاد میکنند. در رآکتورهای آب سبک، آب همآهنگ کننده است یعنی هم سرعت نویترونها را میگیرد و هم ماده-ی سرد کننده است. در رآکتورهای زیر فشار، از برخورد نویترون، گرمای آب به 270 درجه میرسد و فشار درون رآکتور به اندازه-ی 160 Bar (آتمُسفر) است.
در این نوع رآکتورها برای اینکه از شمار نویترونها کاسته شود آن اندازه از مادههای که نویترونها را بخورند، بسان Bor، به آب رآکتور میآمیزند که، K=1، میزان تولید و برداشت گرما از رآکتور برابر بشود. میزان شکافتن اتمها، یعنی توان رآکتور را با وارد کردن چنگالهای ویژه-ای در میان مواد سوخت، که در لولههای باریک و بلندی انباشته شده-اند، کم و زیاد میکنند. این چنگالها از فلزی هستند که نویترونها را میگیرند و از این راه میزان اتمهایی که باید شکافته شوند دلخواه میسازند.
با فروافتادن این چنگالها رآکتور خاموش میشود. البته جنبش نویترونها برجای میماند.
مواد برجای مانده، نسوخته، که دستکم 97 درسد مواد سوخت نخستین است، از 238U،239Pu و آلوده به پرتوهای رادیوآکتیو میباشد. این تفاله تا چند سدسال آکتیو است و حتا گرما تولید میکند که در خور بهره برداری نیست. انبار کردن و دیده-بانی-ی این پسماندهها هم کار ساده و ارزانی نیست.
انبوه نویترونهای آزاد، که بیشتر از مصرف در رآکتور شلیک میشوند، اگر به 238U برخورد کنند این اتم را نمیشکافند ولی از بازده-ی این نیرو نویترون در هسته جوش میخورد. از این انرژی دو "پروتون"، با بار مثبت در هسته به وجود میآیند، و دو الکترون منفی، که در پوسته-ی اتم به دوران میشتابند. این اتمی است، با 94 پروتون و جرم 239،239Pu ، که خواص شیمیایی دیگری دارد ولی مانند 235U شکافته میشود و انرژی آزاد میکند. این است که در رآکتورهای هسته-ای میتوان آسان-تر موادی را که برای ساختن بمب اتمی نیاز است فراهم کرد.
در رآکتورهای زیرفشار که با آب خنک میشوند بیش از سد هزار کیلو اورانیم غنی شده برای سوخت جاسازی میشود. از یک چنین نیروگاهی که 3800 مگا وات انرژی تولید میکند تنها یک سوم آن به الکتریسیته تبدیل میشود و دوسوم گرمای مانده را باید از راه جریانهایی بسته که از چندین هزار لوله-ی باریک ساختار مییابند در راه برداشت انرژی از رآکتور بیرون راند. جریان درون رآکتور نباید به هیچ گونه به برون راه یابد چون رادیوآکتیو است و هر ماده-ای را آلوده میکند. گرما در همسایگی با جریانهای دیگر به بیرون رانده میشود. دوسوم این گرما باید در هوا یا در آب رودخانه یا به آب دریا وارد شود. البته به گونه-ای میتوان از آن گرما سود برد ولی دشواریهای فنی و قانونی دارد.
>> ساختن نیروگاه هستهای: به هر روی نیروگاه هسته-ای ابزاری نیست که برخی بپندارند با خریدن یا به کارگرفتن آن میتوانند به هنر ساختن آن ابزار پیببرند. نیروگاههای که "زیمنس آلمان" ساخته و در بوشهر نیمه کاره مانده-اند، دستگاهی نیستند که روسیه یا کشور دیگری بتواند آنها را با همان سامان به انجام برساند. هیچ کارشناسی که از قوانین ایمنی در نیروگاه-های هسته-ای آگاهی داشته باشد نمیتواند درستی-ی کارکرد آن را بپذیرد. سازمان جهانی-ی اتمی که در این کارکرد دیده-بانی دارد به هسته-گذاری در یک چنین نیروگاهی رای نخواهد داد.
هر پیچی که در بخش هسته-ای نیروگاه به کار میرود از آغازی که فولاد آن در کوره ذوب و تا هنگامی که به جای خود بسته میشود دارای شناسنامه-ای است که در آن سرگذشت دگرگونیهای آن، با آزمونهای گواهی شده، یادداشت شده است. هر کارشناس ورزیده-ای میتواند درستی و توانایی آن پیچ را به روشنی پیگیری کند. از راه شناخت، قوانین طبیعی، دانش نمیتوان بازده-ی کارهای مافیای روسی، آمیخته با فکر و دیدبانی آخوندی، را بررسی کرد.
کارشناسان و کارخانههای آلمانی، که در این کشور و کشورهای دیگر بیش از 30 نیروگاه هسته-ی ساخته-اند که هنوز هم از بیشتر آنها بهره برداری میشود، نمیتوانند بدون کمک کشورهای دیگر یک نیروگاه بسازند. در آلمان کوره-ها و دستگاه-هایی که بتوانند 200 تُن فولاد را یکباره ذوب کنند و بخشهای رآکتور را، با دقت میلی متری، بکوبند و آهنگری کنند وجود ندارد. تنها در چند کشور اروپا میتوانند بخشهای رآکتور را که در ژاپن ساخته میشوند به هم جوش بدهند. اگر کشور آلمان بخواهد همه-ی ماشینهایی را، که برای ساختن بخشهای یک نیروگاه هسته-ای به کار میروند، فراهم کند به سالیانی دراز و سرمایه-ای، که هیچ شرکتی به تنهایی ندارد، نیازمند است. البته کارشناسان و استادان آلمان دانش ساختن و توان سامان دادن هر نیروگاهی را دارند.
>> غنی سازی: برای درک کردن دشواری در هنر غنی سازی، به نمونه-ی ساده-ای اشاره میکنم، تصور کنیم که کسی از یک لگن خمیر با چرخش ملاغه-ای، چونه-ای از خمیر جدا کند و بخواهد که نشاسته-ی درون این چونه چهار برابر نشاسته-ای باشد که در هر بخش خمیر بوده است. از این دشوار-تر زمانی است که او بخواهد بیش از نیمی از آن، چونه، نشاسته باشد. البته دانه-های نشاسته به دانه-های خمیر پیوندی ندارند و نشاسته خواص ویژه-ای دارد. پس میتوان خواص آن را به کار گرفت و آن را به دلخواه از خمیر جدا کرد.
دانه-ی اتمهای اورانیم دارای خواص برابر هستند، هر اندازه که آنها را ریز بسایند، باز هم شمار بسیاری از اتمها به یکدیگر چسپیده-اند. این است که جدا ساختن اتمهای سنگین-تر کار دشواری است و با چندتا چرخ و فلک و به یاری-ی امام زمان نمیتوان برای بمب یا نیروگاه هسته-ای اورانیم غنی کرد.
ویرانگری نیاز به تکنولوژی دارد ولی تکنولوژی، به مفهوم دانستن و هنرمندی، نیازی به ساختن ابزار ویرانگری ندارد.
>> تکنولوژی هسته-ای: تکنولوژی هسته-ای به دانش فیزیک (هسته-ای، سینماتیک، هیدرولیک، پنوماتیک، دینامیک، مغناتیس)، شیمی، الکتریسته، الکترونیک، متالورژی، ترمودینامیک، زمینشناسی، گیاه شناسی، ریاضی و پزشکی بستگی دارد.
این تکنولوژی (که در شعار؛ "حق مسلم حکومت اسلامی" شده است) نیازی به پروانه-ی کار و دیدبانی-ی جهانی ندارد، آن را میتوان در سازمان-هایی که بر دانش و خرد انسان بنیان داشته باشند فراهم کرد. دانشگاه-های ایران در سامانی که از شعارهای آخوندی جدا باشد میتوانند سازمانی ایجاد کنند که در زمانی کوتاه-تر از 10 سال به فرمانروایی بر این تکنولوژی برسند. ولی این به آن معنی نیست که باید بتوانند نیروگاه را در کارخانه-های ایران بسازند بلکه نیروگاه نخست در روی کاغذ و در رایانه (کامپیوتر) پیاده میشود. کسانی که بر یک تکنولوژی فرمانروا باشند میتوانند هر بخشی را که با خرد و دانش خود آفریده-اند به استادان سازنده-ی آن در هر کشوری سفارش دهند. چون آنها هستند که کارکرد و ویژگیهای هر بخش را مرز-بندی میکنند نه سازنده-ی آن.
شیره-ی سخن این است که آمریکا و اروپا به توانایی و ناتوانی-ی "حکومت اسلامی"، در این موارد، آگاهی دارند و ترسی از بمب اتمی، که شاید پس از ده-ها سال به آن دست یابند، ندارند. نمایش-نامه-هایی که در این زمینه بازی میشوند جنگ زرگری میباشند. دروغپردازی-ی آنها، تهدید یا ادعاهای آنها، برای گمراه کردن اندیشه و فریب دادن مردمان در جریان است. روشنفکران باید بتوانند به انگیزه-های، کسانی که این هیاهو را در جهان پخش میکند، بنگرند نه اینکه به آهنگ و با سازی که دلخواه آنهاست بنوازند.
آیا اندیشیدن حق انسان است یا اطاعت کردن؟
مـردو آنـاهيــد
نوامبــر 2006
دریافت بازتاب از دیدگاه خوانندگان[+]
Labels: MarduAnahid Iran Islam, مـردو آنـاهيــد, نگاهی به هسته-ی برخوردهای هسته-ای
2 Comments:
با مسرت بسیار آگاه شدم که شما از اطلاعات بسیار دقیقی در باره اتمّ و "کار برد"های آن برخوردار هستید. پرسشی رنجم میدهد و اینست آن پرسش:چرا شخصیتی علمی-فرهنگی همچون شما گمنام میماند و نامجویان هرزه درا و سطحی نگر و بیدانش و پر هیاهو در جامعه قزمیت ما کلههای پوکشان از هر سوراخ سنبهای بیرون میزند؟پاسخ به این پرسش البته همان " قزمیت" بودن جامعه ایست که در آن ایمان میچربد به دانائی و دانش
.
This comment has been removed by a blog administrator.
Post a Comment
<< Home