سمیرا گلکار
فهرست عنوان‌ها
همچنان که تغییرات اقلیمی باعث نامساعد شدن شرایط زمین برای زندگی می‌شوند، انرژی هسته‌ای روزبروز محبوبیت بیشتری پیدا می‌کند. هر چند انرژی‌های خورشیدی و بادی به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کنند اما اگر قرار باشد راهکاری برای تغییرات اقلیمی پیدا شود، بدون شک انرژی هسته‌ای جزئی از این راهکار خواهد بود.
انرژی هسته‌ای گازهای مضری که بر شرایط اقلیمی تأثیرگذار باشند تولید نمی‌کند اما این منبع انرژی هم با خطرات خاصی همراه است. یکی از این خطرات زباله‌های نیروگاه‌های هسته‌ای و مشکل دفع محصولات جانبی خطرناک آنهاست. همچنین در صورت گرم شدن بیش از حد هسته رآکتور، احتمال وقوع فاجعه محیط زیستی مثل آنچه در حادثه چرنوبیل اوکراین در سال 1986 رخ داد وجود دارد. نگرانی‌های دیگری هم در این زمینه وجود دارد اما با توجه به بحران انرژی فعلی دلایل و انگیزه‌های استفاده از این انرژی بیشتر است.
رآکتورهای هسته‌ای با استفاده از انرژی هسته اتم کار می‌کنند، فرایندی که با شکافتن اتم‌ها منجر به تولید انرژی می‌شود.
به گفته Steve Krahn استاد دانشگاه وندربیلت، “تقریباً 450 رآکتور هسته‌ای در سطح جهان فعالیت دارند و همه این رآکتورها به سوخت نیاز دارند.” به گفته او اکثر این رآکتورها با اورانیوم 235 کار می‌کنند و کشورهایی که کار بازیافت سوخت را انجام می‌دهند، از ترکیب پلوتونیوم 239 استفاده می‌کنند تا ماده‌ای به نام سوخت اکسید مخلوط بسازند.
پلوتونیوم یکی از محصولات فرعی سوخت مورد استفاده از رآکتورهای هسته‌ای است و می‌تواند پایه و اساس بازیافت سوخت هسته‌ای را تشکیل دهند، کاری که در فرانسه و چند کشور دیگر انجام می‌شود اما این ماده به شدت سمی است و از آن برای ساخت سلاح‌های هسته‌ای استفاده می‌شود. به همین دلیل دانشمندان در جستجوی گزینه‌های دیگر هستند.
اتو هان دانشمند علم شیمی‌فیزیک آلمانی که در سال 1944 به خاطر کشف شکافت هسته‌ای اورانیوم و توریم جایزه نوبل را به خانه برد.
توریوم چیست؟
بعضی دانشمندان معتقدند که پاسخ این مشکلات، عنصری موسوم به توریم است. این ماده کمی رادیواکتیوی است و در طبیعت زیاد پیدا می‌شود به خصوص هند، ترکیه، برزیل، آمریکا و مصر.
اما نکته مهم این است که توریوم بر خلاف اورانیوم سوخت نیست. در واقع اورانیوم شکافت پذیر است اما توریوم این ویژگی را ندارد و در گروه عناصری موسوم به fertile یا قابل باروری قرار دارد. یعنی اگر توریم را با نوترون بمباران کنید، به ایزوتوپ اورانیوم 233 تبدیل می‌شود که شکافت پذیر بوده و برای تولید نیرو مناسب است.
مزایا و معایب توریوم
در برخی از اولین آزمایشات فیزیکی از توریوم استفاده شد اما حین جنگ جهانی دوم اورانیوم و پلوتونیوم محبوبیت بیشتری پیدا کردند چون واضح ترین مسیر برای ساختن بمب اتم را تشکیل می‌دادند.
اورانیوم 233 تشکیل شده از توریوم مزایای خاصی برای تولید برق دارد از جمله بهره وری انرژی و کاهش احتمال ذوب شدن هسته رآکتور. بعلاوه حین کار کردن رآکتور پلوتونیوم کمتری تولید می‌شود و حتی قابلیت نابود کردن پلوتونیوم خطرناکی که از دهه 1950 میلادی تولید و انباشته شده را دارد. بعلاوه، نفوذ به رآکتورهایی که روی توریوم و اورانیوم 233 کار می‌کنند سخت تر است چون فناوری پیچیده تری دارند.
اما یکی از مشکلات توریوم خطر بسیار بالای تشعشعات رادیواکتیوی آن است و اینکه این ماده مایع نیست.
کاربرد توریوم برای تولید انرژی
یکی از روش‌های استفاده از سوخت جامد توریم/اورانیوم-232 به کار بردن آن در رآکتورهایی است که با آب خنک می‌شوند مثل نیروگاه‌های سوخت مبتنی بر اورانیوم. در واقع بیش از 20 رآکتور در سطح جهان با سوخت تشکیل شده توسط توریوم و اورانیوم 233 کار می‌کنند. یکی دیگر از کاربردهای جذاب آن رآکتورهای نمک مذاب است. در این نیروگاه‌ها سوخت در نمک مایع حل می‌شود که به عنوان خنک کننده رآکتور هم کار می‌کند. از آنجایی که نقطه جوش نمک بالاست، برای تولید برق بهره وری بیشتری دارد و حتی جهش ناگهانی دما هم منجر به حوادثی مثل آنچه در فوکوشیما رخ داد، نمی‌شود. چنین رآکتوری در دهه 60 میلادی در آمریکا ساخته شده و یک نمونه دیگر از آن در صحرای گبی چین در دست ساخت است.
