تاریخچه نیروگاه هسته ای از جایی شروع شد که در سال۱۹۳۸ زمانی‌که شیمیدان آلمانی اتوهان و فریتس اشتراسمان فیزیکدان اتریشی لیزه‌میتنر و اتو روبرت فریش در حال آزمایش بر روی اورانیوم بمباران شده‌بودند متوجه شدند که نوترون شلیک‌شده می‌تواند نتیجه‌ای باورنکردنی داشته باشد و هسته اورانیوم را به دو یا چند قسمت تقسیم کند. بعدها دانشمندان زیادی دریافتند که پخش تعدادی نوترون در فضا هنگام یک شکافت هسته‌ای می‌تواند واکنشی زنجیره‌ای را از این قابلیت به وجود آورد. این کشف دانشمندان را در برخی کشورها (از جمله ایالات متحده، انگلستان، فرانسه، آلمان و اتحاد جماهیر شوروی) بر آن داشت تا از دولت‌های خود برای ادامه پژوهش‌ها در این زمینه درخواست پشتیبانی مالی کنند.
انرژی هسته‌ای نخستین بار به وسیله انریکو فرمی در سال ۱۹۳۴ در یکی از آزمایشگاه‌های دانشگاه شیکاگو تولید شد. این اتفاق زمانی رخ داد که تیم او مشغول بمباران کردن هسته اورانیوم با نوترون بودند. این پروژه (که با نام Chicago Pile-1 شناخته‌شد) با فوریت تمام در ۲دسامبر۱۹۴۲ به بهره‌برداری رسید و بعدها به بخشی از پروژه منهتن تبدیل شد. طی این پروژه رآکتورهای بزرگی را برای دستیابی به پلوتونیوم و استفاده از آن در سلاح هسته‌ای در هانفورد واشینگتن راه‌اندازی کردند.
پس از جنگ جهانی دوم دولت ایالات متحده که می‌ترسید پژوهش‌های هسته‌ای باعث گسترش دانش هسته‌ای و در نتیجه سلاح هسته‌ای شود. کنترل‌های سخت‌گیرانه‌ای در مورد پژوهش‌های هسته‌ای اعمال کرد و به‌طور کلی بیشتر پژوهش‌های هسته‌ای بر روی اهداف نظامی متمرکز شوند.
در ۲۰دسامبر۱۹۵۱ برای نخستین بار در یک پایگاه آزمایشگاهی با نام EBR-I از رآکتور هسته‌ای برای تولید انرژی الکتریکی (در حدود ۱۰۰ کیلووات) استفاده شد.
سال‌های آغازین
در۱۹۵۴ لوییس اشتراوس و پس از آن چیرمن رئیس کمسیون انرژی اتمی ایالات‌متحده‌آمریکا دربارهٔ تولید انرژی‌الکتریکی به وسیله انرژی هسته‌ای گفتگوهایی را انجام دادند. و در رابطه با تولید انرژی الکتریکی ارزان‌تر مطالبی را شرح دادند. مسئولان آن زمان ایالات‌متحده بدلیل بدگمانی دربارهٔ انرژی‌هسته‌ای بیشتر تمایل داشتند تا از همجوشی‌هسته‌ای برای این کار استفاده‌کنند و بنابراین فرصت را از دست دادند.
سرانجام در ۲۷ ژوئن ۱۹۵۴ نخستین نیروگاه هسته‌ای جهان که به شبکه برق متصل گردید در اتحاد جماهیر شوروی به بهره‌برداری رسید. این نیروگاه توانی در حدود ۵ مگاوات تولید می‌کرد. در ۱۹۵۶ اولین نیروگاه تجاری هسته‌ای جهان در انگلستان به بهره‌برداری رسید که توانی در حدود ۵۰ مگاوات تولید می‌کرد.
یکی از سازمان‌هایی که برای نخستین بار شروع به توسعه دانش هسته‌ای کرد نیروی دریایی ایالات‌متحده‌آمریکا بود که در نظر داشت از انرژی هسته‌ای به عنوان سوخت زیردریایی‌ها و ناوهای‌هواپیمابر استفاده کند. عملکرد مناسب این سازمان و پافشاری دریاسالار هیمن ریکوور باعث شد تا سرانجام نخستین زیردریایی اتمی جهان با نام ناتیلوس در دسامبر۱۹۵۴ به آب انداخته‌شود.
پیشرفت
با راه‌اندازی نخستین نیروگاه‌های هسته‌ای، بهره‌برداری از این نیروگاه‌ها شتاب گرفت به‌طوری‌که استفاده از برق هسته‌ای از کمتر از ۱ گیگاوات در دهه ۱۹۶۰ به بیش از ۱۰۰ گیگاوات در دهه ۱۹۷۰ و نزدیک به ۳۰۰ گیگاوات در اواخر دهه ۱۹۸۰ رسید. البته در اواخر دهه ۱۹۸۰ از شتاب رشداستفاده از برق هسته‌ای به شدت کاسته شد. و به این ترتیب به حدود ۳۶۶ گیگاوات در سال ۲۰۰۵ رسید که بیشترین گسترش پس از دهه ۱۹۸۰ مربوط به جمهوری خلق چین است. باید به این نکته نیز اشاره کرد که بیش از دوسوم از طرح‌های مربوط به احداث نیروگاه هسته‌ای که شروع اجرای آن‌ها پس از۱۹۷۰ بود، لغو شدند.
در طول دهه‌های۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ کاهش قیمت سوخت‌های فسیلی و افزایش قیمت ساخت یک نیروگاه هسته‌ای از تمایل دولت‌ها برای ساخت نیروگاه هسته‌ای بشدت کاست. البته بحران سوخت۱۹۷۳ باعث شد تا کشورهایی مانند فرانسه و ژاپن که از منابع نفت زیادی برخوردار نیستند به فکر ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای بیشتری بیفتند. به‌طوری‌که این دو کشور به ترتیب ۸۰٪ و ۳۰٪ از انرژی الکتریکی حال حاضر خود را از این منابع تأمین می‌کنند.
در 30سال انتهایی قرن بیستم ترس از رخدادهای خطرناک هسته‌ای مانند فاجعه چرنوبیل در۱۹۸۶، مشکلات مربوط به دفع زباله‌های هسته‌ای، بیماری‌های ناشی از تشعشع هسته‌ای و… باعث بوجود آمدن جنبش‌هایی برای مقابله با توسعه نیروگاه‌های هسته‌ای شد. و این خود از دلایل کاهش توسعه نیروگاه‌های هسته‌ای در بسیاری از کشورها بود.
حوادث تلخ
حادثه تری‌مایل‌آیلند ۱۹۷۹ (۱۳۵۸ ه.ش)
در سال۱۹۷۹ (۱۳۵۸ ه.ش) بخشی از هسته اصلی واحد۲ در نیروگاه تری‌مایل‌آیلند در ایالت پنسیلوانیا در آمریکا ذوب شد که باعث نشت ۳میلیون کوری گاز رادیواکتیو به بیرون از نیروگاه گردید. در پی این حادثه حدود ۱۴۰٬۰۰۰نفر از اهالی منطقه خانه‌های خود را ترک کردند. پس از حادثه تری‌مایل‌آیلند، ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای برای مدتی در آمریکا متوقف شد.
فاجعه چرنوبیل ۱۹۸۶ (۱۳۶۵ ه.ش)
فاجعهٔ چرنوبیل یک حادثهٔ هسته‌ای بود که در تاریخ ۲۶آوریل۱۹۸۶ (۶ اردیبهشت ۱۳۶۵) در رآکتور هسته‌ای شمارهٔ۴ در نیروگاه چرنوبیل که در نزدیکی شهر پریپیات و در شمال اوکراین واقع شده‌بود، رخ داد. این فاجعه یکی از دو بحران هسته‌ای است که بر اساس مقایسه‌گر رویدادهای بین‌المللی هسته‌ای و رادیولوژیک، در گروه شمارهٔ ۷ (بالاترین مقیاس) طبقه‌بندی شده‌است.
این درجه نشان‌دهندهٔ «حادثهٔ عظیم» است؛ به معنی «انتشار عمدهٔ مواد رادیواکتیو با اثرات گستردهٔ بهداشتی و زیست‌محیطی که نیازمند اقدامات برنامه‌ریزی‌شدهٔ فوری و طولانی‌مدت در جهت مقابله است». حادثهٔ دیگر در این مقیاس، حادثه اتمی فوکوشیما ۱ است. این حادثه در جریان آزمایش ایمنی در یک رآکتور نوع RBMK که در شوروی رایج بود، آغاز شد.
این آزمایش شبیه‌سازی یک قطعی برق الکتریکی بود. هدف از این آزمایش کمک به توسعهٔ یک روش ایمنی جهت نگه‌داشتن گردش آب خنک‌کننده در صورت قطع برق تا زمانی که ژنراتورهای پشتیبان بتوانند برق را تأمین کنند، بود. این وقفهٔ عملیاتی حدود یک دقیقه بود و به‌عنوان یک مشکل امنیتی بالقوه شناخته شده‌بود که می‌توانست باعث گرم‌شدن بیش از حد هستهٔ رآکتور شود.
بررسی جزییات دقیق تر
سه آزمون این‌چنینی از سال ۱۹۸۲ انجام شده‌بود اما هیچ‌کدام موفق به ارائه یک راه‌حل نشده‌بودند. در این تلاش چهارم، آزمون به مدت ۱۰ ساعت به تعویق افتاد، بنابراین شیفت عملیاتی که برای این آزمایش آموزش‌دیده بودند، حضور نداشتند. سپس سرپرست آزمایش موفق به پیروی از دستورالعمل اجرایی فرایند نشد و شرایط عملیاتی ناپایداری را ایجاد کرد که همراه با نقص‌های ذاتی در طراحی آربی‌ام‌کی و غیرفعال بودن چندین سیستم ایمنی اضطراری، منجر به وقوع واکنش‌های زنجیره‌ای کنترل نشده گردید.
مقدار زیادی انرژی به طور ناگهانی آزاد شد و باعث بخار شدن آب خنک‌کننده‌ای شد که از قبل به شدت گرم شده‌بود. این اتفاق باعث شد که مخزن تحت‌فشار رآکتور در اثر یک انفجار بخاری مخرب به طور کامل نابود شود. این اتفاق بلافاصله با آتش‌سوزی سرباز در هستهٔ رآکتور ادامه پیدا کرد که در حدود ۹ روز آلاینده‌های هوایی رادیواکتیو قابل‌ملاحظه‌ای را وارد هوا کرد.
این آلاینده‌ها قبل از اینکه در نهایت در ۴مه۱۹۸۶ به طور کامل کنترل شود، به قسمت‌هایی از اتحاد جماهیر شوروی و غرب اروپا منتقل شد. آلودگی منتشرشده از آتش‌سوزی با مقدار آلودگی‌ای که در اثر انفجار اول منتشر شد، برابر بود. سی و شش ساعت پس از حادثه، یک ناحیهٔ قرنطینهٔ ۱۰ کیلومتری با تخلیهٔ سریع ۴۹۰۰۰ نفر که عمدتاً از پریپیات بودند، ایجاد شد.
شعاع این ناحیه پس از اینکه ۶۸۰۰۰ نفر دیگر نیز از منطقه‌ای وسیع‌تر تخلیه شدند، به‌سرعت به ۳۰ کیلومتر افزایش یافت. بقایای رآکتور شمارهٔ ۴ نیازمند یک حصار بود که به‌سرعت در طی ماه‌های بعد ساخته‌شد و تا دسامبر ۱۹۸۶ به پایان رسید. این پناهگاه «تابوت سنگ آهکی» همچنین حفاظت تشعشعاتی لازم برای خدمه‌های دیگر رآکتورهای سالم در نیروگاه و امنیت لازم برای رآکتور شمارهٔ۳ را فراهم کرد تا این نیروگاه بتواند تا سال ۲۰۰۰ فعالیت نماید! باتوجه‌به ادامهٔ زوال تابوت سنگ آهکی، این حصار و رآکتور شمارهٔ ۴ در سال ۲۰۱۷ توسط حصار ایمنی جدید چرنوبیل مورد حفاظت قرار گرفت.
حادثه فوکوشیما ۲۰۱۱ (۱۳۸۹ ه.ش)
حادثه نیروگاه فوکوشیما داییچی، در ۱۱ مارس ۲۰۱۱ و در پی زلزله ۹.۰ ریشتری و سونامی پیامد آن در ژاپن رخ داد. طی این حادثه از ۶ نیروگاه BWR فوکوشیما داییچی ۳نیروگاه که در حال کار بودند در اثر قطع برق شبکه و ازکارافتادن دیزل‌های اضطراری آسیب جدی دیده و دچار ذوب قلب شدند. همچنین استخر سوخت‌های مصرف‌شده رآکتور شماره ۴ نیز با قطع خنک کاری و آسیب سوخت‌ها مواجه شد. انفجار هیدروژن در واحدهای شماره ۱ و ۳ باعث آسیب به ساختمان رآکتور و امکان نشت مواد رادیواکتیو به خارج از آن شد. این اولین حادثه مخرب هسته‌ای در دنیاست که در آن ۳ رآکتور آسیب جدی می‌بینند. مقادیری مواد رادیواکتیو به اقیانوس و هوا آزاد شد و تخمین زده‌می‌شود مقدار مواد رادیواکتیو واردشده به محیط حدود ۱۰درصد حادثه چرنوبیل بوده‌است.
تاریخچه نیروگاه هسته ای در ایران
نیروگاه هسته‌ای بوشهر، نخستین تأسیسات هسته‌ای ایران می‌باشد که از گونه رآکتور آب فشرده با ظرفیت تولید ۱۰۲۴ مگاوات برق است. شرکت روسی اتم‌ستروی‌اکسپورت، پیمانکار اصلی این نیروگاه است. ساخت این نیروگاه در سال ۱۳۵۴ به دستور محمدرضا پهلوی توسط شرکت زیمنس آلمان آغاز شد و قرار بر این بود که تا پایان ۱۳۶۴، این نیروگاه به بهره‌برداری برسد ولی با وقوع انقلاب ۱۳۵۷ ساخت آن به‌طور کامل متوقف شد. بالاخره در سال ۱۳۷۴، قراردادی میان ایران و روسیه برای تکمیل آن به امضاء رسید که تکمیل آن تا شهریور ماه ۱۳۹۰ به طول کشید. در دولت دوم محمود احمدی‌نژاد، نیروگاه بوشهر، تولید برق را آغاز کرد و تا کنون با توان ۱۰۰۰ مگاوات فعالیت می‌کند.
نیروگاه بوشهر، نخستین نیروگاه هسته‌ای تولید انرژی در غرب آسیا است. پیش از این، سه واحد نیروگاه تحقیقاتی در ایران، دو واحد نیروگاهی در عراق، دو واحد نیروگاهی در اسرائیل و یک واحد نیروگاه در سوریه ساخته شده بود اما در آن زمان، نیروگاه هسته‌ای تولید برق در منطقه وجود نداشت. بر اساس قرارداد سازمان انرژی اتمی ایران با روسیه، تأمین سوخت آن با روسیه است و پسماند اتمی آن نیز به روسیه بازمی‌گردد و مسئولیت اداره آن بر عهده پرسنل ایرانی است که به زبان روسی تسلط کامل دارند، البته مشاورین آن‌ها روس هستند.
بدون دیدگاه