المخاطر الكارثية لمحطات الطاقة النووية (NPPs)

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

لماذا محطات الطاقة النووية يحتمل أن تكون خطرة؟

يمكن ويجب أن يكون تأثير محطة الطاقة النووية على البيئة ، الخاضعة لتكنولوجيا البناء والتشغيل ، أقل بكثير من المرافق التكنولوجية الأخرى: المصانع الكيماوية ومحطات الطاقة الحرارية. ومع ذلك ، فإن الإشعاع في حالة وقوع حادث هو أحد العوامل الخطرة على البيئة وحياة الإنسان وصحته. في هذه الحالة ، يتم معادلة الانبعاثات بتلك الناتجة عن تجارب الأسلحة النووية.

ما هو تأثير محطات الطاقة النووية في ظل الظروف العادية وغير العادية ، وهل من الممكن منع الكوارث وما هي التدابير المتخذة لضمان السلامة في المنشآت النووية؟

تم إجراء أول بحث عن الطاقة النووية في تسعينيات القرن التاسع عشر ، وبدأ بناء المنشآت الكبيرة في عام 1954. ويجري بناء محطات الطاقة النووية للحصول على الطاقة عن طريق الاضمحلال الإشعاعي في المفاعل.

تُستخدم الآن الأنواع التالية من مفاعلات الجيل الثالث:

• الماء الخفيف (الأكثر شيوعًا) ؛
• الماء الثقيل؛
• مبرد بالغاز
• نيوترون سريع.

في الفترة من 1960 إلى 2008 ، تم تشغيل حوالي 540 مفاعلًا نوويًا في العالم. من بين هؤلاء ، تم إغلاق حوالي 100 لأسباب مختلفة ، بما في ذلك بسبب التأثير السلبي لمحطة الطاقة النووية على الطبيعة. حتى عام 1960 ، كان للمفاعلات معدل حوادث مرتفع بسبب العيوب التكنولوجية وعدم كفاية صياغة الإطار التنظيمي. في السنوات التالية ، أصبحت المتطلبات أكثر صرامة وتحسنت التكنولوجيا. على خلفية انخفاض احتياطيات موارد الطاقة الطبيعية ، تم بناء محطات طاقة نووية أكثر أمانًا وأقل سلبية.

للتشغيل المخطط للمنشآت النووية ، يتم استخراج خام اليورانيوم ، والذي يتم منه الحصول على اليورانيوم المشع عن طريق التخصيب. تنتج المفاعلات البلوتونيوم ، وهو أكثر المواد المشتقة من الإنسان سمية في الوجود. تتطلب معالجة ونقل والتخلص من النفايات من محطات الطاقة النووية احتياطات وسلامة دقيقة.

إلى جانب المجمعات الصناعية الأخرى ، فإن محطات الطاقة النووية لها تأثير على البيئة الطبيعية وحياة الإنسان. في ممارسة استخدام مرافق الطاقة ، لا توجد أنظمة موثوقة بنسبة 100 ٪. يتم إجراء تحليل تأثير NPP مع الأخذ في الاعتبار المخاطر اللاحقة المحتملة والفوائد المتوقعة.

في الوقت نفسه ، لا توجد طاقة آمنة تمامًا. يبدأ تأثير محطة الطاقة النووية على البيئة من لحظة البناء ، وتستمر أثناء التشغيل وحتى بعد انتهائها. في منطقة موقع محطة توليد الطاقة وخارجها ، ينبغي تصور حدوث مثل هذه التأثيرات السلبية:

• سحب قطعة أرض لبناء وترتيب مناطق صحية.
• تغيير التضاريس.
• تدمير الغطاء النباتي بسبب البناء.
• تلوث الغلاف الجوي عند الحاجة إلى التفجير.
• إعادة توطين السكان المحليين في مناطق أخرى.
• ضرر على الحيوانات المحلية.
• التلوث الحراري الذي يؤثر على المناخ المحلي للإقليم.
• التغييرات في شروط استخدام الأراضي والموارد الطبيعية في منطقة معينة.
• التأثير الكيميائي لمحطات الطاقة النووية هو انبعاثات في أحواض المياه والغلاف الجوي وعلى سطح التربة.
• التلوث بالنويدات المشعة ، والذي يمكن أن يسبب تغيرات لا رجعة فيها في الكائنات الحية للإنسان والحيوان ، ويمكن للمواد المشعة أن تدخل الجسم عن طريق الهواء والماء والغذاء. هناك تدابير وقائية خاصة ضد هذا وغيره من العوامل.
• الإشعاع المؤين أثناء إيقاف تشغيل المحطة بالمخالفة لقواعد التفكيك وإزالة التلوث.

من أهم العوامل المسببة للتلوث التأثير الحراري لمحطات الطاقة النووية الناشئة عن تشغيل أبراج التبريد وأنظمة التبريد وأحواض الرش.إنها تؤثر على المناخ المحلي ، وحالة المياه ، وحياة النباتات والحيوانات داخل دائرة نصف قطرها عدة كيلومترات من الجسم. تبلغ كفاءة محطات الطاقة النووية حوالي 33-35٪ ، ويتم إطلاق باقي الحرارة (65-67٪) في الغلاف الجوي.

على أراضي المنطقة الصحية ، نتيجة لتأثير محطة الطاقة النووية ، ولا سيما أحواض التبريد ، تنبعث الحرارة والرطوبة ، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 1-1.5 درجة داخل دائرة نصف قطرها عدة مئات من الأمتار. في الموسم الدافئ ، تتشكل الضباب فوق المسطحات المائية ، والتي تتبدد على مسافة كبيرة ، مما يؤدي إلى تفاقم التشمس وتسريع تدمير المباني. في الطقس البارد ، يؤدي الضباب إلى تكثيف ظروف الجليد. تسبب أجهزة الرش ارتفاعًا أكبر في درجة الحرارة عبر دائرة نصف قطرها عدة كيلومترات.

أبراج التبريد بالتبخير بالتبريد المائي تتبخر بنسبة تصل إلى 15٪ في الصيف ، وما يصل إلى 1-2٪ في الشتاء ، وتشكل مشاعل بخار مكثف ، مما يتسبب في انخفاض الإضاءة الشمسية بنسبة 30-50٪ في المنطقة المجاورة ، مما يؤدي إلى تدهور الرؤية الجوية بمقدار 0.5- 4 كم. يؤثر تأثير محطة الطاقة النووية على الحالة البيئية والتركيب الهيدروكيميائي لمياه المسطحات المائية المجاورة. بعد تبخر الماء من أنظمة التبريد ، تبقى الأملاح في الأخير. للحفاظ على توازن ملح مستقر ، يجب التخلص من جزء من الماء العسر واستبداله بالمياه العذبة.

في ظل ظروف التشغيل العادية ، يتم تقليل التلوث الإشعاعي وتأثير الإشعاع المؤين ولا يتجاوز الخلفية الطبيعية المسموح بها. يمكن أن يحدث التأثير الكارثي لمحطة الطاقة النووية على البيئة والناس أثناء الحوادث والتسريبات.

لا تنسى المخاطر التي من صنع الإنسان الممكنة في صناعة الطاقة النووية. بينهم:

• حالات الطوارئ مع تخزين النفايات النووية. يتطلب إنتاج النفايات المشعة في جميع مراحل دورة الوقود والطاقة إجراءات مكلفة ومعقدة لإعادة المعالجة والتخلص.
• ما يسمى بـ "العامل البشري" الذي يمكن أن يتسبب في حدوث عطل وحتى وقوع حادث خطير.
• التسربات في منشآت معالجة الوقود المشع.
• إرهاب نووي محتمل.

العمر التشغيلي القياسي لمحطة الطاقة النووية هو 30 عامًا. بعد إيقاف تشغيل المحطة ، يلزم بناء تابوت حجري متين ومعقد وباهظ الثمن ، وسيتعين صيانته لفترة طويلة جدًا من الزمن.

من المفترض أنه يجب التحكم في تأثير محطة للطاقة النووية في شكل جميع العوامل المذكورة أعلاه في كل مرحلة من مراحل تصميم وتشغيل المحطة. وقد تم تصميم تدابير شاملة خاصة للتنبؤ بالانبعاثات والحوادث وتطورها ومنعها لتقليل العواقب.

من المهم أن تكون قادرًا على التنبؤ بالعمليات الجيوديناميكية على أراضي المحطة ، لتطبيع الإشعاع الكهرومغناطيسي والضوضاء التي تؤثر على الأفراد. لتحديد موقع مجمع الطاقة ، يتم اختيار الموقع بعد إثبات جيولوجي وهيدروجيولوجي شامل ، ويتم إجراء تحليل لهيكله التكتوني. أثناء البناء ، يُفترض الالتزام الدقيق بالتسلسل التكنولوجي للأعمال.

مهمة العلم والخدمة والأنشطة العملية هي منع حالات الطوارئ ، وخلق ظروف طبيعية لتشغيل محطات الطاقة النووية. أحد عوامل حماية البيئة من تأثير محطات الطاقة النووية هو تنظيم المؤشرات ، أي إنشاء القيم المسموح بها لخطر معين والالتزام بها.

لتقليل تأثير NPP على المنطقة المحيطة والموارد الطبيعية والأشخاص ، يتم إجراء مراقبة إشعاعية شاملة. لدرء الأفعال الخاطئة لعمال محطة الطاقة ، يتم تنفيذ تدريب متعدد المستويات وجلسات تدريبية وأنشطة أخرى. لمنع التهديدات الإرهابية ، يتم استخدام تدابير الحماية المادية ، وكذلك أنشطة المنظمات الحكومية الخاصة.

تم بناء محطات الطاقة النووية الحديثة بمستويات عالية من الأمان والأمن. يجب أن تفي بأعلى متطلبات السلطات التنظيمية ، بما في ذلك الحماية من التلوث بالنويدات المشعة والمواد الضارة الأخرى. مهمة العلم هي تقليل مخاطر تأثير محطة الطاقة النووية نتيجة وقوع حادث. لحل هذه المشكلة ، يتم تطوير مفاعلات أكثر أمانًا في التصميم ولديها مؤشرات داخلية رائعة للحماية الذاتية والتعويض الذاتي.

الإشعاع الطبيعي موجود في الطبيعة. لكن بالنسبة للبيئة ، فإن التعرض الشديد للإشعاع لمحطة الطاقة النووية في حالة وقوع حادث ، وكذلك التعرض الحراري والكيميائي والميكانيكي ، أمر خطير. مشكلة التخلص من النفايات النووية هي أيضا مشكلة ملحة للغاية. من أجل الوجود الآمن للمحيط الحيوي ، هناك حاجة إلى تدابير ووسائل وقائية خاصة. إن الموقف من بناء محطات الطاقة النووية في العالم غامض للغاية ، خاصة بعد عدد من الكوارث الكبرى في المنشآت النووية.

لن يكون تصور وتقييم الطاقة النووية في المجتمع كما كان بعد مأساة تشيرنوبيل في عام 1986. ثم وصل ما يصل إلى 450 نوعًا من النويدات المشعة إلى الغلاف الجوي ، بما في ذلك اليود قصير العمر 131 والسيزيوم 131 طويل العمر والسترونشيوم 90.

بعد الحادث ، تم إغلاق بعض البرامج البحثية في بلدان مختلفة ، وتم إنهاء المفاعلات التي تعمل بشكل طبيعي بشكل وقائي ، وفرضت الدول الفردية حظرا على الطاقة النووية. في الوقت نفسه ، يتم توليد حوالي 16٪ من الكهرباء في العالم بواسطة محطات الطاقة النووية. تطوير مصادر الطاقة البديلة قادر على استبدال محطات الطاقة النووية.