مقاله پرتوزا، ، هسته‌اي، دريا، TBq، نیروگاه، سوخت، بازفرآوری، پرتوزاي، 137، سلافیلد، دريايي

جبران ناپذیری بر حیات بشری باقی گذارند . اگر چه در زمان طراحی نیروگاه های سوخت هسته ای محاسبات ایمنی نیروگاه ها به لحاظ حوادث ایمنی درونی ، بیرونی ، حوادث طبیعی نادر و اثرات متقابل محیطی برای حداکثر پدیده های تلفیقی محتمل انجام می شود و در طراحی ساخت نیروگاه ها هم لحاظ می گردند . ولی بر اساس مقررات زیست محیطی لازم است که در زمان بهره برداری از نیروگاه های سوخت هسته ای ، منابع آبی و پوشش آبی محیط نیروگاه ها وارسی گردند . نتایج حاصل از پایش و وارسی ها می تواند نشانگر عدم وجود آلودگی های رادیواکتیو در محیط بوده و نیز موید بهره برداری با شرایط ایمنی قابل قبول زیست محیطی جهت تداوم فعالیت نیروگاه باشد . در برنامه پایش های مستمر ، به طور متناوب از آب ها و ته نشست های آن در نقاط معینی از منطقه مورد مطالعه ( محوطه نیروگاه و اطراف آن ) نمونه برداری می شود و پرتوهای زمینه و آلودگی های رادیواکتیو که احتمالاً نشت یافته اند تعیین می گردند . بدین ترتیب مجموعه ای از داده ها و پارامترهای هیدرولوژیکی در محدوده مورد مطالعه حاصل می شود که لازم است به صورت مناسبی ساماندهی گردند و به اطلاع کاربران برسد تا از فرایند تصمیم گیری و کنترل مدیریت بهره برداری نیروگاه پشتیبانی نمایند . بنابر آنچه گفته شد طراحی و ساخت یک سیستم اطلاعات هیدرولوژیکی یکی از ابزارهای مورد نیاز هر نیروگاه هسته ای در زمان بهره برداری آن می باشد .

4-8-2 آلودگي ناشي از مواد راديواكتيو در دريا
مواد پرتوزا يكي ديگر از آلاينده‌هاي محيط زيست و آبها مي‌باشند آزمايش سلاح‌هاي اتمي، حمل و نقل مواد راديواكتيو خطرناك و سوانح و حوادث كشتي‌هاي حامل اين مواد در درياها، حمل و نقل مواد راديواكتيو خطرناك و سوانح و حوادث كشتي‌هاي حامل اين مواد در درياها، باران راديواكتيوي اتمسفر راه‌هاي ورود اين مواد به آبها هستند اين مواد نيمه عمر طولاني داشته و اثرات آنها در دراز مدت است شناسايي و تعيين اثر اكولوژيك مواد راديو اكتيو در دريا مشكل است زيرا صدمه حاصله بر روي موجودات زنده مدتي پس از تماس با تشعشعات بروز مي‌كند و صدمات ژنتيكي زير حدكشنده تا نسل‌هاي بعدي قابل رديابي نمي‌باشد به هر حال صدمه به برخي از افراد مستعد و ايجاد اختلالات ژنتيكي از عواقب غيرقابل اجتناب هر سطح تماس يا تشعشع است چه اين منبع طبيعي باشد يا ساخته دست انسان. معلوليت و انحرافات در نوزاد ماهيان، تجمع در زنجيره‌هاي غذايي و ايجاد خطر براي سلامت بشر نمونه‌هايي از اين گونه‌اند.دفع مواد پرتوزاي جامد در دريا از سال 1964 شروع شد اما به تدريج تحت كنترل بين‌المللي درآمد و حالا ديگر انجام نمي‌گردد. در سال 1972 تحت كنوانسيون لندن كه تخليه همه مواد به دريا را كنترل مي‌كند دفع جامدات خيلي پرتوزا در دريا ممنوع شد در سال 1994 ممنوعيت گسترش يافت و ضايعات جامد سطح پايين و متوسط را هم در برگرفت.ضايعات پرتوزاي با حد متوسط و پايين شامل موادي نظير لباس‌هاي پوششي، شيشه آلات آزمايشگاهي، لوله‌هاي آلوده، سيمان و مواد ساختماني و … مي‌باشد و از نيروگاههاي هسته‌اي، رآكتورهاي طراحي شده صنعتي، مؤسسات تحقيقاتي و بخش‌هاي راديولوژي بيمارستان منشاء مي‌گيرد.براي تخليه، اين مواد در مخازن فولادي سيمان شده، يا با قير يا رزين مسدود شده يا با يك وسيله تعديل فشار، متراكم مي‌گردد. اينكار تضمن كننده آن است كه مخزن به طور صحيح و بدون انفجار تحت فشار زياد آب عميق به بستر دريا مي‌رسد. بعضي حوادث منجر به ورود پرتوزا به دريا مي‌گردند برخي از اينها شامل پلوتونيم موجود در يك ماهواره با نيروي هسته‌اي است كه در سال 1964 وارد جو گرديد تصادف دو بمب‌افكن B-52 حامل سلاحهاي مربوط به ايالات متحده، گم شدن دو زير دريايي هسته‌اي آمريكا در اقيانوس اطلس در اسل‌هاي 1963 و 1968 و شش زير دريايي هسته‌اي روسي در درياهاي نروژ و كارا و آخرين آنها كومسومولتس بوده كه بعد از آتش‌سوزي و انفجار در سال 1989 غرق شد، مي‌باشد. اين حوادث در مقايسه با عواقب مصيبت‌ بار آتش‌سوزي و انفجار رآكتور هسته‌اي چرنوبيل در آوريل سال 1968 كم اهميت هستند حادثه چرنوبيل به ريزش مواد پرتوزا در مناطق زيادي از اروپا به ويژه در مناطقي كه بارانهاي طوفاني شديد به شكل ابر هسته‌اي از آنجا گذشت منجر گرديد دريايي كه بيش از همه مورد تهديد قرار گرفت درياي بالتيك بود.همانند خشكي، محل‌هاي دفع ضايعات پرتوزا در اقيانوس‌ها بايستي طوري انتخاب شوند كه هيچ خطري متوجه جوامع انساني نگردد اگر اين مخازن مواد زائد به طور اتفاقي از اعماق آب در تور ماهيگيران بيفتد خطري در پي نخواهد داشت البته ظرف‌هاي مواد زائد نهايتاً خورده مي‌شوند و محتوياتشان را رها مي‌سازند اگر چه ظرفي از محل مواد پرتوزاي ايالات متحده در عمق 2800 متري اقيانوس اطلس يافته شده كه بعد از 15 سال هيچ نشانه‌اي از خرابي نداشته و تصور مي‌شد هنوز300 سال لازم است تا استحكامش را از دست بدهد. عملكرد مواد پرتوزا در دريا به حالت شيمايي و ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي آنها بستگي دارد. علائه بر ضايعات جامد، مواد پرتوزا آب سرد كنند و ديگر ضايعات مايع هر رآكتور هسته‌اي وجود داشته و به دريا تخليه مي‌شوند كشتي‌ها در زير دريايي‌هايي كه با نيروي هسته‌اي كار مي‌كنند مقدار مواد پرتوزا رها مي‌نمايند اما اين مقادير در مقايسه با مواد تخليه‌اي نيروگاههاي برق هسته‌اي و واحدهاي باز فرآوري سوخت ناچيز است بنابراين چنين موادي در اقيانوس‌ها به طور گسترده‌اي منتشر شده‌اند و مانند مواد ناشي از تخليه تأسيسات خشكي محدود به يك منطقه نمي‌باشند. در عمل، انتشار مواد از نيروگاه‌هاي هسته‌اي در سالهاي اخير كاهش زيادي داشته است به عنوان مثال نشر روي 65 از برادول در سال 1992 ، TBq 0012/0 بود كه كمتر از 1 درصد مقدار قبلي‌اش مي‌باشد مهمترين مواد تخليه‌اي به دليل نيمه عمر زيادشان سزيم 137 و 134 ، روتنيم106 ، استرانسيم90 و امريسيم 241 مي‌باشند و حداكثر حد مجاز تخليه‌اي براي اينها و چند عنصر پرتوزاي ديگر به طور مجزا تعيين شده است در سالهاي اخير درباره قرار گرفتن انسان در معرض نشر كننده‌هاي نگراني‌هايي به وجود آمده و در حال حاضر تخليه اين مواد تا سطح خيلي كمي كاهش يافته است.
ورود مواد راديواكتيو به دريا در اثر فعاليتهاي انسان در مراحل آخر جنگ جهاني دوم با انفجار اولين سلاح‌هاي هسته‌اي شروع شد و با آزمايش تسليحات هسته‌اي تا سال 1963 كه قرارداد منع آزمايش بين ايالات متحده آمريكا، شوروي سابق و بريتانيا منعقد گرديد ادامه يافت از آن زمان تا سال 1974 آزمايشات جوي در اقيانوس آرام توسط فرانسه در مجمع‌الجزاير تو آموتوو جمهوري خلق چين انجام شد كه چيني‌ها سهم نسبتاً كمي داشتند از آن زمان توافق شد كه همه آزمايشات در زير زمين و بدون هيچ تخليه‌اي به اتمسفر انجام شود. اين سلاحهاي هسته‌اي حاوي اورانيوم و پلوتونيوم بودند و وقتي كه در زير آب يا نزديك به زمين منفجر شدند بيش از 200 محصول شكاف و ايزوتوپ مختلف توليد يا نزديك به زمين منفجر شدند بيش از 200 محصول شكاف و ايزوتوپ مختلف توليد كردند آنها با غبار ريز به اتمسفر برده مي‌شوند در آنجا قبل از اينكه دوباره به صورت ريزش روي زمين ته‌نشين شوند چند بار كره زمين را دور زده‌اند به دليل حالت كروي چرخش زمين بيشتر ريزش‌ها در عرض‌هاي جغرافيايي و با بالاترين مقادير در نيمكره شمالي واقع مي‌شود كه بيشتر انفجارات در آن اتفاق مي‌افتد. ابتدا بيشترين مقدار در آبهاي سطحي ظاهر مي‌شود.

4-8-3 تأثير زيست محيطي مواد پرتوزا
تشخيص و اندازه گيري صدمه وارد شده به موجودات زنده آبزي تا حدي دشوار است و اين به2 دليل است اولاً اينكه دسترسي به همه جانداران آبزي امكان‌پذير نيست و ثانياً صدمه وارد شده به موجودات زنده ممكن است پس از مدتي بعد از قرارگيري در معرض تابش آشكار شود و صدمه ژنتيكي غير كشنده نيز تا نسل بعد معلوم نمي‌گردد. هسته‌هاي پرتوزا از نظر شيميايي همانند هسته‌هاي غير پرتوزاي خود، ايزوتوپهاي طبيعي عمل مي‌نمايند اما اگر ماده تجمع يافته پرتوزا باشد امكان تجمع زيستي و بزرگنمايي زيستي در زنجيره‌هاي غذايي اهميت بيشتري مي‌يابد. جلبك‌ها قادر به جذب غلظت بالايي از مواد از آب اطراف خود هستند. جلبك پورفيرا porphyra جلبكي است كه در بعضي از بخش‌هاي انگليس تحت تأثير مقادير زياد ريزش دريايي مواد پرتوزا از واحد بازفرآوري قرار مي‌گيرد بنابراين اين جلبك نشانگر خوبي براي تعيين مقدار ريزش مواد پرتوزا است. سخت پوستان پلانكتوني مواد پرتوزا را از طريق غذا به بدن خود وارد نموده اما متراكم نمي‌نمايند و بخش عمده‌اي از مواد جذب شده از طريق غذا به بدن خود وارد نموده اما متراكم نمي‌نمايند و بخش عمده‌اي از مواد جذب شده از طريق مدفوع و يا فرآيند پوست اندازي از بدن آنها خارج مي‌شود. خرچنگ‌ها نيز كه از كرم پرتار علامت گذاري شده با پلوتونيم تغذيه مي‌كنند مقادير زيادي از راديوايزوتوپ را دارند. اين مواد در غده گوارشي خرچنگ و چسبيده به ديواره روده ماهي پليس بوده ولي در ديگر اعضا انباشته نمي‌شود. به طور كلي به دليل جذب سطحي هسته‌هاي پرتوزا روي ذراتي كه در بستر دريا جمع مي‌شوند ماهيان بستر زي احتمالاً بيشتر از ماهيان پلاژيك در معرض مواد پرتوزا هستند اين اثرات بيشتر شامل اختلالات فيزيولوژيكي و متابوليسمي و نيز اختلالات ژنتيكي است كه اين موضوع در ازدياد تلفات تخم‌ها يا لاروها بروز مي‌نمايد اما با وجود ميزان زياد مرگ و مير طبيعي تشخيص اين موضوع بسيار سخت است. انسان نيز به دو طريق در معرض مواد پرتوزاي موجود در دريا قرار مي‌گيرند يكي از طريق خوردن غذاهاي دريايي كه اين مواد در آنها متراكم شده‌اند و ديگري از طريق خارجي در معرض رسوبات سواحل قرار گرفتن، مي‌باشد.

4-8-4 آب ‌هـای آلـوده
آب یکی از نیازهای ضروری برای حیات بشر است و زندگی او در ارتباط تنگاتنگ با منابع زیرزمینی، سطحی و به‌طور کلی محیط زیست اقیانوس و دریا است. همان‌طور که همه می‌دانند 71 درصد سطح کرة زمین را آب پوشانده است و شاید روزی بر اثر بی‌توجهی و کوتاهی انسان در نگهداری آن این رقم تغییر یابد. نقش این تودة حجم آبی جهان در تداوم زندگی انسان بسیار اهمیت دارد به گونه‌ای که همانند یک دستگاه تنظیم‌کننده درجه حرارت بر روی کرة زمین عمل می‌کند. همچنین در رابطه با نیروی خورشیدی چرخة بخار و ابر و باران و آب را ایجاد می‌کند و با این عمل سطح کرة زمین را در حالت تعادل نگه داشته است.
ضایعات مایع
مواد پرتوزا در آب سردکننده و دیگر ضایعات مایع راکتورهای هسته ای وجود داشته و به دریا تخلیه می شود.کشتی ها و زیر دریایی های که با نیروی هسته ای کار می کنند نیز، مقداری مواد پرتوزا در دریا رها می سازند.اما این مقادیر در مقایسه با مواد تخلیه شده ی نیروگاههای برق هسته ای و واحدهای بازفرآوری سوخت ناچیز است.بهرحال، مواد مذکور در اقیانوسها گسترش وسیع یافته اند و همانند مواد ناشی از تخلیه ی تأسیسات در خشکی، محدود بیک منطقه نمی باشند.تا سال 1991، 497 راکتور هسته ای برای تولید نیروی برق در 30 کشور درحال فعالیت یا در دست ساخت بودند.چندین نوع رآکتور هسته ای درحال استفاده است، ولی انرژی همه آنها ناشی از شکافت اورانیم آنهم معمولاً بصورت اورانیم دی اکسید می باشد.مرکز رآکتور حاوی میله های سوخت است که گرمای زیادی تولید می کند و سردکننده ای برای ثابت نگهداشتن دما از آن می گذرد. سردکننده ممکن است آب سبک یا سنگین، کربن دی اکسید یا سدیم ذوب شده باشد گرما بطور غیرمستقیم به آب منتقل شده و برای بخار بمنظور به حرکت درآوردن توربینها که بطریق معمول برق تولید می کنند، بکار می رود.این آب بعداً متراکم شده و مجدداً وارد چرخه می گردد.اما در نیروگاههای هسته ای ساحلی و مصبی مقادیر زیادی از آب سردکننده ناشی از این فرآیند به دریا تخلیه می شود.آب سرد کننده حاوی مقداری مواد پرتوزاست و مواد تخلیه ای هم، ضایعات مایع با پرتوزایی کم ناشی از فرآیند کنترل میله های سوخت مصرف شده در راکتور دارند. در انگلیس برای هر نیروگاه هسته ای با توجه به شرایط محلی قوانینی بمنظور تخلیه ی کل مواد پرتوزا و رادیونوکلیدهای ویژه وضع شده است. براین اساس، نیروگاه هسته ای در برادول واقع در مصب بلاک واتر ، اسکس ابتدا مجاز بود TBq year-14/7 مواد پرتوزا( به اضافه TBq year-1 5/55 تریتیم) دفع نماید، اما بدلیل وجود اویسترهای تجاری در منطقه، تخلیه ی روی – 65 ،که در اویسترها انباشته می گردد، محدود به TBq year-1185/0 گردید.در نیروگاههای هسته ای دیگر که مشکلی وجود ندارد، تخلیه ی روی تخت قوانین ویژه صورت نمی گیرد. در سالهای اخیر عملاً انتشار مواد از نیروگاههای هسته ای کاهش زیادی داشته است. بعنوان مثال نشر روی – 65 از برادول در سال 1992، TBq0012/0 بود که کمتر از 1 درصد مقدار قبلی اش می باشد.اجزای سوخت بمدت دو یا سه سال در رآکتور می مانند که تا آن زمان کارآیی شان را از دست می دهند. اما هنوز حاوی مقدار زیادی اورانیم – 235 که دچار شکافت نشده و چند رادیونوکلید دیگر نظیر پلوتونیم – 239و امریسیم – 241 می باشند. در بعضی کشورها نظیر کانادا و ایالات متحده میله های سوخت مصرف شده برای حفظ ایمنی در خشکی می مانند و در بعضی مناطق نظر بیک واحد بازفرآوری برده می شوند و در آنجا اورانیم برای استفاده مجدد بازیافت شده ،محصولات شکافت پلوتونیم استخراج می گردند. واحدهای بازفرآوری عمده در اروپا، سلافیلد در ساحل غربی انگلیس و کاپلاهاگ نزدیک چربوگ در ساحل فرانسه هستند.واحدهای بازفرآوری دیگری دردون رآی در ساحل شمالی اسکاتلند، مرکول در فرانسه که به رودخانه رن تخلیه می شود و در کارلسروهه آلمان وجود دارند. واحدهای بازفرآوری در هند، ژاپن ، روسیه و ایالات متحده نیز وجود دارند. این واحدها مقادیر زیادی از ضایعات مایع با میزان پرتوزایی کم را دفع می کنند.اما این ضایعات بدلی مقادیر زیادشان، خروجی ناشی از نیروگاههای هسته ای را تحت تأثیر قرار می دهند.اگرچه همه ی واحدهای بازفرآوری در اروپا تحت نظارت دقیق قراردارند.ولی درباره ی تأثیر مواد تخلیه ای از سلافیلد اطلاعات در دست است.بیشترین مواد تخلیه ای سلافیلد در اوایل دهه 1970 که حداکثر رها سازی مجاز نشرکننده های α، TBq year-1222 و نشرکننده هایβ، TBq year-111000بود، مشاهده گردید. از آن ببعد تخلیه ی مواد تا حد زیادی کاهش یافته است و تا سال 1994 بیشترین حد مجاز تخلیه ی مواد تا حد زیادی کاهش یافته است و تا سال 1994 بیشتریت حد مجاز تخلیه ی نشرکننده های α، TBq year-17/4 و نشرکننده هایβ، TBq year-1400بود.مهمترین مواد تخلیه ای بدلیل نیمه عمرشان، سزیم – 137 و – 134، روتنیم – 106، استرانسیم- 90 و امریسیم- 241 می باشند و حداکثر حد مجاز تخلیه ای برای اینها و چند عنصر پرتوزای دیگر بطور مجزا تعیین شده است. در سالهای اخیر درباره قرارگرفتنانسان در معرض نشرکننده های α نگرانی هایی بوجود آمده و در حا حاضر تخلیه ی این مواد بمیزان زیادی کاهش یافته است.

شکل4-1 تخلیه ی مجاز و واقعی پرتوزایα به دریا از واحد بازفرآوری سلافید
عملکرد این مواد پرتوزا در دریا به حات شیمیایی و ویژگیهای فیزکوشیمیایی آنها بستگی دارد. سزیم- 137 در محلول می ماند و نیمه عمر آن 30 سال است. از آنجایی که این ایزوتوپ بطور طبیعی وجود ندارد، می توان از آن بعنوان نشانگر مایعات سلافیلد استفاده کرد که حرکت و رقیق شدن آنها را در دریای ایرلند و اطراف شمال اسکاتلند بداخل دریای شمال نشان می دهد.

شکل 4-2 غلظت سزیم- 137 (برحسب TBq year-1)در آب سطحی صاف شده از دریای ایرلند، نوامبر 1993
مواد پرتوزای دیگر، بویژه روتنیم و پلوتونیم زیادی به جذب روی ذرات معلق دارند و بدینطریق به بستر دریا برده شده، در رسوبات ریز بستر انباشته می گردند. بعضی از رسوبات که تحت تأثیر سلافیلد قرار دارند، با Bqg-11/9، پلوتونیم- 241 آلوده شده اند. تعلیق مجدد ذرات و هیدروگرافی محلی منجر به انباشتگی ذرات پرتوزا در گل های مصب و مانداب نمکی و سواحل کومبرین و سلوی می گردد و این موضوع باید در محاسبه ی در معرض تابش قرارگیری ماهیگیرانی که معمولاً در مناطق گلی کار می کنند، منظور شود.
ضایعات جامد
دفع مواد پرتوزای جامد در دریا از سال 1964 شروع شد، اما بتدریج تحت کنترل بین الملی درآمد و حالا دیگر انجام نمی شود.در سال 1972، تحت کنوانسیون تخلیه ی مواد لندن که تخلیه ی همه ی مواد به دریا را کنترل می کند، دفع جامدات پرتوزا در دریا ممنوع شد و در سال 1994 ممنوعیت گسترش یافت و ضایعات جامد و سطح پایین و متوسط را هم دربرگرفت.ضایعات با پرتوزایی شدید اساساً توید می کنند و حاوی TBq 37000 تریتیم، یا TBq نشر کننده γو β ، یا TBq7/3 استرانسیم – 90 و سزیم – 137 ، یا TBq037/0 نشر کننده γ با نیمه عمر بیشتر از 50 سال در هر تن از ماده می باشند. ضایعات پرتوزای متوسط و پایین شامل مواردی نظیر لباسها، شیشه آلات آزمایشگاهی ،لوله های آلوده، سیمان، مواد ساختمانی و غیره می باشد و از نیروگاههای هسته ای، راکتورهای صنعتی، مؤسسات تحقیقاتی و بخشهای رادیولوژی بیمارستانها منشأ می گیرد.این مواد برای تخلیه در مخازن فولادی سیمان شده، یا با قیر یا زین مسدود شده و یا با یک وسیله ی تعدیل فشار، متراکم می گردند. اینکار تضمین کننده ی آنستکه مخزن بطور صحیح و بدون انفجار تحت فشار زیاد آب عمیق به بستر دریا می رسد. این ظروف پس از مدت طولانی دچار خوردگی می شوند و ایت تأخیرات سبب می شود که هسته های پرتوزای دارای نیمه

تکه های دیگری از این پایان نامه را می توانید

در شماره بندی فوق بخوانید

متن کامل پایان نامه ها در سایت homatez.com موجود است

You may also like...