Make your own free website on Tripod.com

Please set the Encoding of your browser's View  to Unicode

ايران و توليد پلوتونيوم در نيروگاه اراك

نوشته ى عباس احمدى

 مقدمه

در اولين و دومين مقاله از اين سلسله مقاﻻت، از استخراج اورانيوم در ايران سخن گفتيم و نشان داديم كه چرخه ى توليد اورانيوم در ايران از استخراج سنگ اورانيوم خام از معدن ساغند يزد آغاز مى شود و پس از غنى سازى در نيروگاه نطنز به توليد ميله ى اورانيوم در آزمايشگاه جابر بن حيان در تهران پايان مى يابد. دولت ايران، به علت فشار هاى بين المللی، ظاهرا مجبور به تعليق اين فعاليت ها شده است. بنا براين، دولت ايران بايد به دنبال راه هاى ديگرى براى توليد بمب اتم باشد. يكى از اين راه ها توليد پلوتونيوم است. در سومين مقاله از اين سلسله مقاﻻت از استخراج پلوتونيوم در ايران سخن گفتيم و نشان داديم كه براى ساختن بمب اتم، مى توان به جاى اورانيوم از پلوتونيوم نيز استفاده كرد. پلوتونيوم به طور جانبى در خاكستر كوره ى اتمى نيروگاه بوشهر به وجود مى آيد. اما، نيروگاه بوشهر هنوز به مرحله ى بهره بردارى نرسيده است و از آن گذشته، روسيه اصرار دارد كه خاكستر كوره ى نيروگاه بوشهر به روسيه بازگردانده شود. بنابراين دولت ايران بايد به دنبال راه ديگرى براى توليد پلوتونيوم باشد. توليد پلوتونيوم در ايران منحصر به نيروگاه بوشهر نيست و مى توان آن را به روش آسان ترى در نيروگاه اتمى اراك نيز توليد كرد.

خلاصه

در اين مقاله مى خواهيم توليد پلوتونيوم در راكتور اتمى اراك را كه با آب سنگين و اورانيوم خام كار مى كند شرح بدهيم.

راكتور اتمى اراك

ايران در مراحل پايانى طراحى يك راكتور اتمى چهل مگا واتى در اراك است كه با اورانيوم خام و آب سنگين كار مى كند. عمليات ساختمانى راكتور اراك در اوايل سال 2004 مسيحى آغاز خواهد شد. و پس از پنج سال يعنى در سال 2009 ميﻼدى به پايان خواهد رسيد.

دولت ايران ادعا مى كند كه هدف از ساختن اين راكتور، توليد ايزوتوپ هاى اتمى براى استفاده در پزشكى و كشاورزى است. اما آژانس بين المملی انرزى اتمى نگران توليد پلوتونيوم در نيروگاه اراك است. علت اين نگرانى نيز اين است كه در نيروگاه اراك مانند نيروگاه بوشهر از اورانيوم براى سوخت استفاده مى شود و همان طور كه در مقاله پيش نشان داديم، اورانيوم سنگين 238 مى تواند، با جذب يك نوترون اضافى، تبديل به فلز پلوتونيوم 239 شود. مزيتى كه نيروگاه اراك نسبت به نيروگاه بوشهر دارد اين است كه نيروگاه اراك با آب سنگين كار مى كند، و به همين علت مى تواند از اورانيوم خام و غنى نشده استفاده كند و احتياجى به تاسيسات پر هزينه ى غنى سازى اورانيوم نطنز ندارد. در حالی كه نيروگاه بوشهر با آب سبك كار مى كند و به همين علت بايد در كوره هاى آن از اورانيوم غنى شده استفاده كرد و اين امر مستلزم غنى كردن اورانيوم به مقدار پنج در صد است.

نيروگاه اراك، مى تواند سالیانه حدود هشت تا ده كيلوگرم پلوتونيوم توليد كند كه براى ساختن يك يا دو بمب اتم در سال كافى است. البته براى اين كار بايد خاكستر كوره ى اتمى اراك به مراكزى مانند آزمايشگاه اتمى جابر بن حيان در تهران فرستاده شود تا در آن جا فلز پلوتونيوم از خاكستر اورانيوم جدا شود. ما در مقاله پيش راجع به اين آزمايشگاه سخن گفتيم و در اين جا از تكرار آن پرهيز مى كنيم. اما به جاى آن، به مساله ى توليد آب سنگين در ايران مى پردازيم.

كارخانه ى توليد آب سنگين در اراك

گفتيم كه راكتور اتمى اراك با آب سنگين كار مى كند. براى تهيه ى آب سنگين دو راه وجود دارد. يا بايد آب سنگين را از كشورهايى مانند هند خريدارى كرد و يا بايد آن را در محل توليد نمود. چهار كشور يعنى آرژانتين، كانادا، هند، و نروژ از بزرگ ترين توليد كنند گان آب سنگين در جهان مى باشند، اما خريد آب سنگين از اين كشورها احتياج به كسب مجوز مخصوص از آژانس بين المللی انرزى اتمى دارد كه به آسانى به دست نمى آيد. دولت ايران به جاى خريد آب سنگين، مشفول احداث كارخانه اى در اراك با ظرفيت توليدِى، صد تن آب سنگين در سال است.

 

تصوير ۱ - كارخانه ى توليد آب سنگين در اراك.

در تصوير باﻻ، كارخانه ى توليد آن سنگين در اراك نشان داده شده است. همان طور كه در اين عكس هوايى مى بينيد، يك حصار بزرگ دورتادور محوطه ى اين كارخانه كشيده شده است. در داخل اين حصار بيرونى، حصار ديگرى با برج هاى ديده بانى به چشم مى خورد. تاسيسات اصلی توليد آب سنگين در داخل اين حصار دوم قرار دارد.

آب سنگين در طبيعت به مقدار تقريبا يك دهم در صد وجود دارد. يعنى نود و نه مميز نود و نه درصد آب رودخانه ها و درياها از آب معمولی و فقط مقدار بسيار ناچيزى از آن از آب سنگين درست شده است. براى توليد آب سنگين معموﻻ از روش تبخير و تقطير استفاده مى شود. چون نقطه ى جوش آب سنگين باﻻ تر از نقطه ى جوش آب معمو لی است مى توان با اين روش آن را از آب معمو لی جدا كرد.

آب معمولی از يك اتم اكسيژن و دو اتم هيدروژن درست شده است. درحالی كه آب سنگين، از يك اتم اكسيژن و دو اتم "دوتريوم" Deuterium تشكيل شده است . اتم دوتريوم مانند اتم هيدروژن است با اين تفاوت كه در هسته ى آن يك نوترون اضافى وجود دارد. اين نوترون اضافى باعث مى شودكه دوتريوم ده در صد از هيدروژن سنگين تر باشد. با اين حساب، آب سنگين ده در صد از آب معمولی سنگين تر است. يعنى اگر يك ليتر آب معمولی يك كيلوگرم وزن داشته باشد، يك ليتر آب سنگين حدود يك كيلو و صدگرم وزن دارد.

در خاتمه، از آن جا كه راكتور اتمى اراك هنوز ساخته نشده است در تصوير زير، راكتور اتمى "سیروس" Cirus در هند كه شبيه راكتور اراك است نشان داده شده است. راكتور سيروس نيز مانند راكتور اراك يك راكتور چهل مگاواتى است كه با آب سنگين كار مى كند و در كوره ى آن از سوخت اورانيوم خام استفاده مى شود. اين راكتور مى تواند ساليانه حدود ده كيلوگرم پلوتونيوم توليد كند.

تصوير ۲ - راكتور اتمى "سیروس" در هند

نتيجه گيرى

در اين مقاله توليد پلوتونيوم در راكتور اتمى اراك كه با آب سنگين و اورانيوم خام كار مى كند شرح داده شد.

***
Email:abbas.ahmadi@mailcity.com
Web site: AbbasAhmadi.Tripod.com