آرشیو چهارشنبه ۲۹ فروردین ۱۴۰۳، شماره ۲۳۵۵۶
سیاسی
۸

فناوری هسته ای فراتر از انرژی هسته ای است

حضرت آیت الله العظمی خامنه ای همواره بر اهمیت صنعت هسته ای کشور تاکید داشته و این صنعت را به عنوان یکی از مولفه های اساسی و مهم اعتبار کشور؛ همچنین مایه قوت، قدرت و توسعه آن برشمرده اند. رهبر انقلاب اسلامی در دیدار دانشمندان، متخصصان، کارشناسان و مسئولان صنعت هسته ای کشور فرمودند: «این صنعت، هم از لحاظ پیشرفت کشور و توانایی های کشور در عرصه های فنی، اقتصادی، سلامت و غیره که به کشور آبرو می بخشد و زندگی را برای مردم بهتر می کند دارای اهمیت است، هم از جهت وزن سیاسی جهانی و بین المللی برای کشور؛ یعنی وقتی که شما در بخش های مختلف این صنعت پیشرفت دارید و دارید کار انجام می دهید و گره گشایی می کنید، مراکز اطلاعاتی جهان و بسیاری از سیاستمداران دنیا و شاید خیلی از دانشمندان و اهل مطالعه می فهمند و این برای کشور آبرو است؛ پس پیشرفت این صنعت از لحاظ بین المللی و از لحاظ وزن و جایگاه و آبروی ملی هم دارای اهمیت است. این، دو جهت. جهت سوم از لحاظ روحیه اعتماد به نفس ملی است...زیرساخت های موجود صنعتی هسته ای دست نخورد. در طول این سال ها مدیران و مسئولان و فعالان این صنعت کارهای مهمی انجام داده اند، زیرساخت های مهمی را ایجاد کرده اند. ممکن است در یک زمینه هایی بخواهید توافق هایی بکنید؛ عیب ندارد، توافق کنید، اما زیرساخت ها دست نخورد، اینها خراب نشود، اینها محصول زحمت دیگران است.» 1402/3/21رسانه KHAMENEI.IR به مناسبت 20 فروردین روز ملی فناوری هسته ای در یادداشتی به قلم آقای علیرضا اسعدی، پژوهشگر اندیشکده پرتو به بررسی کاربردهای بی شمار فناوری هسته ای در صنایع مختلف کشور پرداخته است. تاریخچه صنعت هسته ای به اوایل قرن بیستم باز می گردد، زمانی که دانشمندان شروع به مطالعه رادیواکتیویته و ساختار اتم کردند. پس از جنگ جهانی دوم، در سال 1954، اولین نیروگاه هسته ای جهان در اوبنینسک روسیه به بهره برداری رسید. (1) از آن زمان، تعداد نیروگاه های هسته ای در سراسر جهان به طور پیوسته افزایش یافته است. امروزه، انرژی هسته ای منبع مهمی از برق در بسیاری از کشورهای جهان است. حدود 440 نیروگاه هسته ای در 31 کشور جهان وجود دارد که حدود 10 درصد برق جهان را تولید می کنند. (2) فناوری هسته ای عمدتا به عنوان منبع برق شناخته می شود، اما کاربردهای آن به تولید برق محدود نمی شود. پرتوها و مواد رادیواکتیو در طیف وسیعی از زمینه ها از جمله پزشکی، صنعت، کشاورزی و تحقیقات علمی به کار گرفته می شوند. لازم به ذکر است کاربردهای فناوری های هسته ای ابتدا در دهه 1900 با کاربردهای پزشکی مثل استفاده از پرتوهای ایکس برای تشخیص و درمان بیماری ها و در صنعت، رادیوگرافی صنعتی برای بررسی کیفیت جوش آغاز شد. همچنین در دهه 1920 اولین رادیوایزوتوپ ها برای درمان سرطان استفاده شدند و در دهه 1930 تحقیقات بر روی استفاده از پرتو برای اصلاح جهشی گیاهان آغاز شد. در حالی که اولین نیروگاه هسته ای برای تولید برق در دهه 1950 به راه افتاد.

آغاز برنامه هسته ای ایران

برنامه هسته ای ایران در دهه 1350 با همکاری آمریکا و دیگر کشورهای غربی آغاز شد. پس از انقلاب اسلامی و کارشکنی های متعدد کشور های غربی و شرقی، ایران به طور مستقل به توسعه این برنامه ادامه داد. پس از چند دهه فراز و نشیب، کشور در دهه 1380 گام های عملی برای دستیابی بومی به این فناوری راهبردی را برداشت. رهبر انقلاب از آغازین سال های حرکت کشور به سمت بومی سازی و توسعه صنعت هسته ای حمایت های مهم و موثری را از این فناوری تمدن ساز ارائه داده و بر ضرورت رشد پرشتاب این حوزه فناورانه تاکید فرمودند.

تاکید رهبر انقلاب بر اهمیت فناوری هسته ای و نقش آن در پیشرفت کشور

رهبر انقلاب بار ها درباره اهمیت فناوری های هسته ای و راهبردی بودن این فناوری در کشور سخن گفته اند. هجده سال پیش(3)، در اولین روز فروردین ماه 1385 رهبر انقلاب، از دلایل و ضرورت های هسته ای شدن ایران سخن گفتند: «مسئله این است، انرژی هسته ای و توانایی تولید سوخت هسته ای، در طول سال های نه چندان دور آینده، یک نیاز مبرم و قطعی برای ملت ایران است. اگر ملت ایران امروز برای کشور خود فناوری هسته ای را تحصیل نکند، چند سال بعد، آن روزی که این جوان ها وارد بازار کار و فعالیت می شوند، آن روزی که جمعیت ملت ایران میلیون ها نفر از حالا بیشتر است؛ آن روز، ملت در یکی از اساسی ترین نیازهای خود مجبور است دستش را به طرف بیگانگان و احیانا دشمنان دراز کند. مثل اینکه امروز ما نفت نداشته باشیم؛ نفت یک منبع تمام شدنی و تجدیدناپذیر است. دنیا به جای نفت به سراغ انرژی های جایگزین رفته است که از همه مهم تر و قابل اطمینان تر، انرژی هسته ای است.» (4)

برنامه هسته ای ایران از بدو آغاز تا به امروز با چالش ها و موانع بسیاری رو به رو بوده است. از دسیسه های سیاسی و اقتصادی گرفته تا اقدامات خرابکارانه و تروریستی، دشمنان جمهوری اسلامی ایران سعی در توقف این برنامه داشته اند. با وجود تمام این تلاش ها، برنامه هسته ای ایران به پیشرفت خود ادامه داده و امروزه به یکی از دستاوردهای مهم علمی و صنعتی کشور تبدیل شده است. ایران با اتکا به توان داخلی و با تکیه بر استعداد و تخصص جوانان خود، در چرخه سوخت هسته ای به خودکفایی رسیده و به یکی از معدود کشورهای صاحب این فناوری در جهان تبدیل شده است. این امر مورد تصریح رهبر انقلاب نیز قرار گرفته است: «خب این چالشی که بیست سال است ما با دشمنانمان بر سر قضیه هسته ای داریم، حقایقی را هم روشن کرد؛ این چالش بیست ساله چند حقیقت را روشن کرد. اولین حقیقت این است که توانایی و استعداد خارق العاده جوان های ما را نشان داد. این چیزهایی که امروز دیده شد - و البته آنچه واقعیت دارد بیش از اینها است - همه در حال تحریم انجام گرفته، در حال تهدید انجام گرفته. دائما دانشمندان ما تهدید شدند، دانشمندان ما ترور شدند؛ بعضی ها ترور شدند، بعضی ها تهدید به ترور شدند، درعین حال این پیشرفت ها حاصل شده. پس ما از لحاظ منابع انسانی فوق العاده ایم.» (5)

رهبر انقلاب بارها بر ضرورت «آگاهی دهی بیشتر به مردم» درخصوص مزایای صنعت هسته ای تاکید کرده اند. ایشان معتقدند که مردم باید از مزایای این صنعت در بخش های مختلف بیش از پیش بهره مند شده و نقش آن در زندگی مردم و پیشرفت کشور ملموس تر بیان گردد: «حرکت در صنعت هسته ای، درواقع، در حکم کلید برای پیشرفت های علمی در بخش های متعدد کشور است... در همه ی بخش های زندگی مردم، این صنعت می تواند حضور موثر و مفید داشته باشد.» (6)

به راستی چه ظرفیتی در صنعت هسته ای نهفته است که می تواند کلیدی برای پیشرفت بخش های دیگر (پزشکی، کشاورزی، انرژی و دیگر صنایع) شود؟

گستردگی کاربردهای فناوری های هسته ای فراتر از انرژی هسته ای

جمهوری اسلامی ایران در راستای تحقق چشم انداز بلندمدت پیشرفت اقتصادی کشور، توسعه صنعت هسته ای را در دستور کار خود قرار داده است. دستیابی به این هدف، مستلزم تبیین دقیق اهداف کلی در این زمینه است. اهداف کلی و راهبردهای کلان توسعه بخش انرژی هسته ای در تحقق چشم انداز بلندمدت توسعه اقتصادی کشور شامل موارد زیر بوده است:

1-ایجاد نیروگاه های اتمی و بهره برداری از آنها برای کمک به تامین نیروی برق موردنیاز کشور، 2- اهتمام به کاربرد علوم و فنون اتمی در صنایع، کشاورزی، پزشکی و خدمات، 3- ایجاد خدمات فنی موردنیاز کشور در زمینه علوم فنون هسته ای، 4- تولید و توزیع رادیوایزوتوپ ها و سایر مواد و تجهیزات موردنیاز برای کاربرد علوم و فنون هسته ای کشور.

همان طور که در اهداف کلان اشاره شده است، انرژی هسته ای (یا همان کاربرد نیروگاهی و تولید برق) تنها یکی از کاربردهای فناوری هسته ای است. استفاده از لفظ «فناوری هسته ای» به جای «انرژی هسته ای» در عنوان این یادداشت، بیانگر گستردگی و تنوع کاربردهای این حوزه فراتر از تولید برق است. این فناوری، دریچه ای به سوی نوآوری و پیشرفت در زمینه های مختلف علمی، پزشکی، صنعتی و کشاورزی می گشاید. این کاربردها تاثیر بسزایی در زندگی روزمره ما دارند و در آینده با افزایش تحقیقات و توجیه پذیری استفاده از آنها، اهمیت بیشتری پیدا خواهند کرد. آژانس انرژی اتمی به عنوان یکی از نهادهای مرجع بین المللی در ترویج فناوری های هسته ای در دنیا، کاربردهای فناوری هسته ای را به 6 کلان حوزه تقسیم بندی کرده است. در ادامه به مهم ترین کاربردهای غیرنیروگاهی فناوری هسته ای در دنیا و کشورمان به همراه ذکر مصادیق پرداخته شده است.

همان طور که در جدول فوق اشاره گردید یکی از مهم ترین کاربردهای غیر انرژی، کاربرد پرتو دهی هسته ای در حوزه غذا و کشاورزی است. ایران در سال 1399، 133 میلیون تن محصولات کشاورزی تولید کرده است. این میزان تولید که توسط وزارت جهاد کشاورزی اعلام شده است، نشان دهنده اهمیت بخش کشاورزی در تامین امنیت غذایی کشور است. متاسفانه، حدود 20 تا 15 میلیون تن از محصولات کشاورزی ایران به ضایعات تبدیل می شود. این میزان ضایعات که معادل سه درصد از کل ضایعات تولیدات کشاورزی جهان است، به معنای هدر رفتن غذای کافی برای تامین نیاز حدود 20 تا 15 میلیون نفر است.فناوری هسته ای و پرتودهی مواد غذایی یکی از شیوه های نوین و موثر در ارتقای امنیت غذایی است که در بسیاری از کشورهای توسعه یافته به طور گسترده مورداستفاده قرار می گیرد. سازمان های بین المللی معتبری مانند سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (فائو)، آژانس بین المللی انرژی اتمی (IAEA)، سازمان بهداشت جهانی (WHO) و سازمان تجارت جهانی (WTO)، سال ها است که به دنبال استفاده از این فناوری به عنوان راه حلی مناسب و کارآمد برای کمک به امنیت غذایی و مبارزه با گرسنگی و سوءتغذیه در سراسر جهان هستند و در این راستا همکاری های گسترده ای را آغاز کرده اند. تاریخچه استفاده از پرتوها در بخش کشاورزی به دهه 50 میلادی باز می گردد. پرتودهی مواد غذایی فرآیندی فیزیکی است که در آن، محصول برای بهبود ایمنی و حفظ کیفیت، در معرض پرتو یون ساز قرار می گیرد. در طول این فرآیند، انرژی از منبع پرتوی یون ساز به محصول موردنظر منتقل می شود. پرتودهی مواد غذایی در حال حاضر در حدود 70 کشور جهان مجاز اعلام شده است. اثرات این فرآیند بر مواد غذایی، حیوانات و افرادی که غذای پرتودهی شده مصرف می کنند، بیش از 50 سال به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. آمار آژانس بین المللی انرژی اتمی و سازمان بهداشت جهانی نشان می دهد که در حال حاضر، بیش از 60 نوع ماده غذایی در دنیا برای اهداف مختلف پرتودهی می شوند. این اهداف شامل موارد زیر است:

کنترل و مهار جوانه زدن: پرتودهی می تواند از جوانه زدن سیب زمینی، پیاز و سایر محصولات کشاورزی جلوگیری کند و به حفظ کیفیت و ماندگاری آن ها کمک کند.

تاخیر در رسیده شدن: پرتودهی می تواند فرآیند رسیدن میوه ها و سبزیجات را به تاخیر اندازد و به این ترتیب، ماندگاری آنها را افزایش دهد.

کاهش میکروارگانیسم ها: پرتودهی می تواند باکتری ها، ویروس ها و سایر میکروارگانیسم های مضر موجود در مواد غذایی را از بین ببرد و از بروز بیماری های منتقله از طریق غذا جلوگیری کند.

ازبین بردن حشرات: پرتودهی می تواند حشرات و تخم های آن ها را در مواد غذایی از بین ببرد و به حفظ کیفیت و سلامت محصولات کشاورزی کمک کند.

غیرفعال کردن انگل ها: پرتودهی می تواند انگل های موجود در مواد غذایی را غیرفعال کند و از بروز بیماری های انگلی جلوگیری کند.

جلوگیری از فاسدشدن: پرتودهی می تواند با ازبین بردن عوامل فساد، ماندگاری مواد غذایی را به طور قابل توجهی افزایش دهد.

افزایش زمان ماندگاری: پرتودهی می تواند با از بین بردند میکروارگانیسم ها و عوامل فساد، زمان ماندگاری مواد غذایی را به طور قابل توجهی افزایش دهد. با توجه به اهمیت بالای امنیت غذایی، استفاده از روش پرتودهی و برنامه ریزی برای احداث سامانه های پرتودهی در سراسر کشور، امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. علاوه بر صنعت غذا و کشاورزی، برخی از مهم ترین دستاوردهای متخصصان و محققان دانش هسته ای کشور در بخش های مربوط به زندگی مردم به ویژه در حوزه های «سلامت»، «مدیریت آب»، «کاربردها در صنعت» و «محیط زیست» اشاره می شود.

سلامت

تولید ایزوتوپ برای تشخیص و درمان سرطان: ایزوتوپ تلوریوم 130 در حوزه پزشکی به ویژه تولید مواد اولیه رادیو داروها و تشخیص انواع سرطان و بیماری های صعب العلاج، در داروسازی، بخش های صنعتی، زمین شناسی، کشاورزی و علوم هسته ای کاربرد فراوانی دارد. محققان کشورمان با استفاده از دانش هسته ای توانسته اند تاکنون بیش از 50 رادیو داروی تشخیصی، تسکینی و درمانی را تولید کنند.تولید پودر همواستات برای جلوگیری از خونریزی: با همت دانشمندان کشورمان، اکنون ایران در زمره 5 کشور دارای دانش فنی ساخت این محصول پزشکی است که در جراحی ها برای جلوگیری از خونریزی کاربرد بالایی دارد.

مدیریت آب

ساخت مجتمع های آب شیرین کن: آب شیرین کن 70 هزارمترمکعبی نیروگاه اتمی بوشهر

محیط زیست

تصفیه پساب های صنعتی: طراحی و ساخت سامانه شتاب دهنده «الکترواستاتیک الکترون» برای تصفیه پساب های صنعتی و قابل استفاده در صنایع تولید لاستیک و صنایع پلیمری موجب تحول اساسی در این بخش ها شده است.طراحی ابزار دقیق برای کنترل فرآیندها: طراحی و ساخت سامانه های ابزار دقیق هسته ای یا «رادیومتریک» و «چشمه های صنعتی» به منظور کنترل کیفی، تعیین سطح مواد در داخل مخازن، چگالی سنجی، رطوبت سنجی و ضخامت سنجی که در صنایع مختلف کاربرد دارند.

کاربردها در صنعت (فناوری پلاسما)

تصفیه پسماندهای صنعتی: فناوری پلاسما در تصفیه شیرابه های پسماندهای دارویی، پسماندهای بیمارستانی و پسماندهای حاصل از دفن زباله و انباشت آن کاربرد دارد.درمان برخی بیماری ها: از فناوری پلاسما برای درمان زخم های مزمن از جمله زخم دیابت نیز استفاده می شود.

کاربردها در صنعت (نفت و پتروشیمی و معدن)

بومی سازی قطعات و تجهیزات هسته ای: از دیگر دستاوردها در حوزه دانش هسته ای، بومی سازی قطعات و تجهیزات از معدن تا نیروگاه است. اکنون چرخه سوخت هسته ای یعنی مراحل اکتشاف، استخراج، تولید کیک زرد، فرآوری اورانیوم، غنی سازی، ساخت قرص، میله و مجتمع سوخت، مدیریت سوخت هسته ای در قلب رآکتور و مدیریت پسماندهای رآکتور همگی در داخل و با دانش بومی هسته ای انجام می شود.تولید ترکیبات دوتریوم: تولید ترکیبات دوتریوم با فرآوری آب سنگین و جلوگیری از خام فروشی آن، یکی دیگر از دستاوردهای دانش هسته ای است.کشف معادن: کشف معادن اورانیوم و کشف چاه های نفت با استفاده از ژئوفیزیک هوابرد یکی از دستاوردهای علمی مهم است.

نقش فناوری های هسته ای در پیشرفت کشور و تحقق شعار سال 1403

سال 1403 از سوی رهبر انقلاب، «جهش تولید با مشارکت مردم» نام گذاری شد تا بیش ازپیش بر نقش مردم در تولید و به تبع آن پیشرفت اقتصادی کشور تاکید شود. تبلور مشارکت مردم و جهش تولید در صنعت هسته ای را باید در «گسترش کاربردهای پرتوها و فناوری های متنوع حوزه هسته ای» جست وجو نمود. مشارکت مردم در صنعت هسته ای می تواند از دو طریق انجام شود:

تسهیل ورود شرکت های دانش بنیان خصوصی به صنعت

محدود کردن صنعت هسته ای صرفا در بخش انرژی، آن را تا حد زیادی در انحصار بخش دولتی باقی می گذارد. درحالی که با توجه به کاربردهای دیگر هسته ای، ورود شرکت های دانش بنیان به این صنعت محقق خواهد شد. این شرکت ها، قادرند در زمینه های مختلف صنعت هسته ای اعم از کاربردهای صنعتی و پزشکی، نقش آفرینی موثری داشته باشند.

پیدا کردن کاربران و مشتریان مستقیم از میان مردم

در حال حاضر، استفاده از فناوری هسته ای بیشتر به بخش های دولتی و صنعتی محدود می شود. با توسعه کاربردهای بخش غیر نیروگاهی، می توان از این فناوری در زندگی روزمره مردم نیز استفاده کرد. این امر می تواند به افزایش تقاضا برای محصولات و خدمات هسته ای و در نهایت، به رشد و توسعه این صنعت کمک کند.توسعه کاربردهای بخش غیرنیروگاهی کلیدی برای تحقق این دو هدف یعنی رشد تولید و مشارکت بخش غیردولتی در صنعت هسته ای است. این پدیده را می توان به عنوان «سرریز فناوری»(7) توصیف کرد که به واسطه صنعت هسته ای، صنایع دیگر نیز رشد کرده و کاربردهای گوناگونی در دیگر حوزه های مربوط به زندگی مردم ایجاد می شود. این مشارکت گسترده در صنعت هسته ای، فواید متعددی همچون «افزایش کارایی و بهره وری» و «جذب سرمایه و اشتغال زایی» را به همراه خواهد داشت.سازمان انرژی اتمی ایران بر اساس اسناد راهبردی خود (سند راهبردی 1420) درصدد توسعه شرکت های دانش محور با هدف تحقق اقتصاد دانش بنیان است. از مراکز و موسسات مرتبط فعلی می توان به شرکت توسعه کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای و مرکز نوآوری و فناوری رسا اشاره کرد. شرکت توسعه کاربرد پرتوها در سال 1390 با هدف بسط و توسعه کاربردهای صلح آمیز فناوری هسته ای در حوزه های سلامت و بهداشت، پزشکی، کشاورزی، محیط زیست، امنیت و تحقیقات علمی آغاز به کار کرد. علاوه بر آن تاسیس نخستین مرکز فناوری و نوآوری تخصصی صنعت هسته ای (مرکز نوآوری و فناوری رسا) ذیل پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای در سال 1400 با هدف تجاری سازی دستاوردهای پژوهشی دانشمندان هسته ای و ایجاد مرکزی برای کسب ایده های نوین و محملی برای همکاری با شرکت های دانش بنیان، گام مهمی در مسیر شکل دهی و پشتیبانی از فرآیند توسعه نوآوری در صنعت هسته ای محسوب می شود. در همین راستا سازمان انرژی اتمی در سال 1402 با معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری تفاهم نامه ای به امضا رساند تا با کمک شرکت های دانش بنیان، نیازهای صنعت هسته ای را به ویژه در زمینه های ارزبر، گلوگاهی و راهبردی رفع کند. این تفاهم نامه شامل تعریف پروژه های کلان دانش بنیان، ایجاد کنسرسیوم های تخصصی و حمایت از تحقیق و توسعه است. مجموع ارزش پروژه ها 20 هزار میلیارد ریال طی دوره 4ساله برآورد می گردد. (8)قدر مسلم، سازمان انرژی اتمی ایران باید نگاهی جامع و آینده محور نسبت به توسعه این زیست بوم داشته و زمینه لازم را برای فعالیت های رو به افزون شرکت های دانش بنیان فعال در این عرصه فراهم آورد. درصورت توجه اساسی مدیران صنعت هسته ای به الزامات شعار سال 1403 ، شاهد الگویی نوین از پیشرفت همه جانبه خواهیم بود که در آن، دولت، مردم و شرکت های دانش بنیان در کنار یکدیگر، برای توسعه این صنعت راهبردی و به تبع آن پیشرفت و آبادانی کشور گام برمی دارند.

1-https://spnfa.ir/20170104/2115976.html

2-https://world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/nuclear-power-in-the-world today.aspx

3 - روز ملی فناوری هسته ای، روز 20 فروردین در تقویم رسمی جمهوری اسلامی ایران است. این روز به مناسبت 20 فروردین 1385 و اعلام دستاوردهای هسته ای قابل توجه در آن روز نامگذاری شده است.

4- بیانات در دیدار زائرین و مجاورین حرم مطهر رضوی، 1385/1/1

5 - بیانات در دیدار دانشمندان، متخصصان، کارشناسان و مسئولان صنعت هسته ای کشور، 1402/3/21

6- بیانات در دیدار دانشمندان، متخصصان، کارشناسان و مسئولان صنعت هسته ای کشور، 1402/3/21

7- Technology Spillover

8- isna.ir/xdP5Nd