الطاقة النوويّة في الأردن
ما لها وما عليها
اليورانيوم (6)

اليورانيوم هو عنصر كيميائي يرمز له بحرف U وعدده الذري هو 92, وهو فلز لونه أبيض يميل إلى الفضي يقع ضمن سلسلة الأكتينيدات في الجدول الدوري. تبدو القطعة الصافية منه قريبة من معدن الفضة أو الفولاذ ولكنها ثقيلة جداً نسبة إلى حجمها , يرمزله بحرف U ,ونقطة إنصهاره هي ١٬١٣٢ °C,ونقطة الغليان هي ٤٬١٣١ °C,والتوزيع الإلكتروني له [Rn] 5f36d17s2 ,ومكتشفه هو العالم مارتن كلابروت ,والكتلة الذرية له ٢٣٨٫٠٢٨٩١ ± ٠٫٠٠٠٠٣ u.
وقد تم اكتشاف اليورانيوم كمادة متواجدة في الطبيعة بواسطة الكيميائي الألماني مارتن كلابروث عام 1789. وفي عام 1896 م اكتشف بكريل أن أحد أملاح اليورانيوم يصدر اشعاع كمااثبت أن الاشعاع الذي اكتشفه يصدر عن جميع مركبات اليورانيوم بصورة تلقائية مستمرة دون الحاجة لاية مؤثرات خارجية من ضغط ودرجة حرارة وعليه تم تسمية اشعاع اليورانيوم بالاشعاع النشط .
وفي عام 1898 م قام بيير كوري وزوجته مدام كوري باكتشاف النشاط الاشعاعي للثوريوم (مادة ناتجة عن تفكك اليورانيوم 238 العنصر غير المستقر ويتفكك إلى الثوريوم 234 إلى البروتكتينيوم 234 ويتكرر التفكك حتى يصل إلى حالة الاتزان حيث يعطي الرصاص 206 المستقر).
كما اكتشفا في نفس السنة عنصرين جديدين يوجدان في خامات اليورانيوم العنصر الأول أطلق عليه الراديوم وهو عنصر أقوى في نشاطه الاشعاعي من اليورانيوم بمليون مرة أما العنصر الثاني فقد أطلق عليه بولونيوم. وبعد 10 سنوات اكتشف رذرفورد في عام 1908 م الغاز النشط اشعاعيا - الرادون – الناتج عن التحليل الطيفي لاحد مركبات اليورانيوم.
وعليه فإن اليورانيوم يعد أحد العناصر الكيميائية المشعة وتبلغ كثافته نحو 20 جرام /سنتيمتر مكعب، أي أن 1 متر مكعب من اليورانيوم يزن نحو 20 طنا وعليه فانه يعد من أثقل المعادن الموجودة في الطبيعة.
ويبلغ العمر النصفي لليورانيوم 238 حوالي 4468 مليون سنة, ويعرف العمرالنصفي للعناصر المشعة بالزمن اللازم لكي ينخفض النشاط الإشعاعي إلى النصف.
أما العمر النصفي اليورانيوم 235 فيبلغ حوالي 704 مليون سنة ويبلغ العمر النصفي لليورانيوم 234 حوالي 248 ألف سنة. واليورانيوم يذوب في الاحماض المركزة وله أربعة نظائر توجد هذه النظائر متلازمة في الطبيعة هي :
اولها يورانيوم-235 يتواجد بنسبة 0.7%: وهو قابل للانشطار ، حيث يعطي هذا النظير بالانشطار كميات هائلة من الطاقة، وهو لا ينشطر تلقائيا، ولكن عند تعرضه لتيار من النيوترونات يتحول إلى بلوتونيوم 239، الذي له خاصية الانشطار التلقائي، ويتواجد في خام اليورانيوم بنسبه صغيره 0.7 بالمائة ويستخدم في المفاعلات النووية وتصنع منه القنابل الذرية ويعمل كبادئ للقنبلةالهيدروجينية.
وثانيها يورانيوم 238 يتواجد بنسبة 97%: ويتواجد في الخام بنسبة كبيره 99.3 وهو عنصر غير مستقر وغير قابل للانشطار وهو ما يتم تخصيبه للاستخدام في المفاعلات النووية ويستخدم في الدراسات ويستعمل أيضاً في تحسين الزراعة والعلاج الكيماوي ويستخدم في تتبع وصول الدواء لأماكنه داخل الجسم الحي ويستخدم في المفاعلات المولدة للوقود النووي .
وثالثها يورانيوم 233 وهو ايضا قابل أيضا للانشطار بالنيوترونات ويمكن استخدامه في المفاعلات الذرية التي تعمل بغاز الهيليوم المولدة للحرارة العالية .
وآخرها يورانيوم 234 وهو يتواجد بنسبة كشوائب في المادة الخام ويستخدم في المفاعلات الحرارية وايضا كمادة لعزل المواد المشعة ووقود ممتاز للمنشآت التي تعمل بالطاقة النووية إضافة إلى استخدامة لتقدير عمر الصخور النارية.
ونظرا لندرة أحد نظائر اليورانيوم الطبيعي، (يورانيوم -235) والتي تتمثل بـ0.7% وإنه النظيرالقابل للانشطار وينتج عن عملية إنشطاره كميات هائلة من الطاقة فإنه يتم عمل رفع نسبة يورانيوم -235 المتواجد في اليورانيوم الطبيعي عن طريق عملية تسمى بتخصيب اليورانيوم العملية التي ينتج عنها كل من اليورانيوم المخصب واليورانيوم المنضب (المستنفذ) .
فعندما تزداد هذه النسبة الى 10% او 15% أو حتى 50% يسمى باليورانيوم المخصب و ذلك حتى يصلح لصنع قنبلة نووية , طبعا يتم رفع هذه النسبة عن طريق أجهزة الطارد المركزي أو غيرها , فالتخصيب لغاية 5% لا يصلح لصنع قنبلة نووية لذلك تسمح به هيئة الطاقة الذريّة الدوليّة حيث يستخدم لأغراض سلمية أخرى .
أما المنضب ( المستنفذ) فهو الذي نحصل عليه من النفايات النووية أي بعد الاستهلاك في المحطات النووية الكهربائية , أو من المستخدم في المفاعلات العسكرية , أي نفايات التخصيب هي التي تسمى بالمنضب (المستنفذ).
يمكن استخدام اليورانيوم المنضّب في صنع القذائف لجعلها أكثر تدميرا و ذلك لثقله , فهو أثقل من الرصاص ب 1.7 مرة , فحين تصطدم قذيفة حاوية على اليورانيوم المستنفذ بدبابة فإن درجة حرارتها ترتفع جدا مؤدية إلى تبخر المعدن و أكسدته و تنتشر على شكل غبار ضار جدا يمكن أن يستنشقه الإنسان و يصل الرئة محدثا ضررا ساما أو مشعا .
اما النفايات النووية و هي مشكلة المشاكل لكبر كمياتها في بعض الدول حيث تصل الى70 مليون طن سنوياً في أمريكا, وكانت تصل الى 50 مليون طن في الاتحاد السوفيتي السابق,و35 مليون طن في أوربا.
كماأن النفايات النووية الصادرة عن المفاعلات خطيرة جدا , فهي أكثر من 1300 نظير فمنها ما هو مشع و منها ما هو أقل إشعاعا و منها ما هو عديم الإشعاع, إلا أن كل مادة تلامس أجزاء المفاعل أثناء عمله تصبح مشعة , حتى الماء, وهي مضرة بالإنسان و البيئة . طبعا تهدأ هذه النفايات عادة و تدفن في الأرض ضمن شروط صارمة , لأن مدة نشاطها تستمر إلى 1500سنة .

وافضل طرق للوقاية , هو الإبتعاد عنها قدر المستطاع , و عدم التعرض لها , كما أن هناك حجاب واقي يمكن استخدامه لتقليل أثرها على الجسم , أيضا هناك بعض الأدوية التي تخفض الحرارة في الجسم و أدوية تحوي احماضا امينية لتشكيل البروتين الطبيعي في الجسم , كما يمكن اخذ إحتياطات كأن لا يستعمل المنابع المشعة من هم دون الـ 16 من العمر, ولا يمسك المنبع مباشرة قط .وكذلك استخدام الملاقط دوما,وان لا يتم توجيه المنبع قط نحو أي شخص ,وإعادت المنبع دوما إلى الحاوية الرصاصية بعد الاستعمال,كما ضرورة حفظ المنابع في خزانة مأمونة و أغلقها بالمفتاح عندما لا تكون قيد الاستعمال ,ويجب المحافظة دوما على أبعد مسافة ممكنة عن المنبع , ولا يجب فتح أي منبعا مشعا مختوما , واخيرا يجب الإبلاغ عن أي حوادث فور حصولها.
أمّا جوانب الخير في الأشعة و الذي هو الهدف المرجو من المفاعل النووي الأردني حيث الفائدة تعود على كل شخص يقيم على الأ رض الأردنيّة او يعمل فيها او يعمل في هذا المجال حيث يستفيد قدر الإمكان في إنقاذ البشرية من أزماتها لا أن يقوم بهلاكها و دمارها فمثلا يمكنه الاستفادة في الطب النووي و معالجة الأمراض , و في مجالات الصناعة كافة , و في توليد الطاقة الكهربائية كطاقة نظيفة , و في تصنيع البطاريات النووية , أيضا في أبحاث الفضاء و تغذية المركبات بالطاقة و في تقدير الأعمار كساعة زمنية قديمة و أزلية, و في وسائط النقل والكثير, حيث لا يكاد مجال يخلو من فوائد الأشعّة النوويّة .
وليورانيوم هو مصدر الطاقة المستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية في كل محطات القدرة النووية التجارية الكبيرة. وعلى سبيل المثال بإمكان قطعة من اليورانيوم في حجم كرة المضرب إطلاق كمية من الطاقة تساوي كمية الطاقة التي تطلقها حمولة من الفحم الحجري يبلغ وزنها ثلاثة ملايين ضعف وزن قطعة اليورانيوم. ويعتبر اليورانيوم عنصر نادر في الطبيعة، حيث يوجد في القشرة الأرضية بنسبة 3 جرامات في الطن، وأيضًا في ماء البحر بنسبة 3 مليجرامات في الطن. ويتكون اليورانيوم الطبيعي من ثلاثة أنواع: يورانيوم 234 و 235 و 238.
وهذه الأرقام تدل على مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في نواة النظير أو بمعنى آخر تدل على كتلته. ويتزود العالم باحتياجه من اليورانيوم الخام من عدد محدود من الدول، وهي كندا والولايات المتحدة الأمريكية وجنوب إفريقيا وأستراليا ونيجيريا .

ولأنّ اليورانيوم هو ثاني أثقل عنصر موجود في الطبيعة بعد البلوتونيوم. فيستغل المهندسون ثقل اليورانيوم في عدد من التطبيقات، حيث يستخدمونه في البوصلات الدوارة في الطائرات، لحفظ توازن الأجنحة وغيرها من سطوح التحكم في الطائرات والمركبات الفضائية، وللوقاية من الإشعاع باستخدام اليورانيوم غطاء. واليورانيوم المستخدم في هذه التطبيقات ذو خاصية إشعاعية ضعيفة جدًا. ويستخدم العلماء اليورانيوم أيضًا لتحديد أعمار الصخور والمياه الجوفية وترسبات الترافرتين (أحد أشكال الحجر الجيري) في المواقع الأثرية، وهذا طبعا بالإضافة لاستخدامه في توليد الحرارة لإنتاج الطاقة وكذلك صناعة الأسلحة النووية.

وقد استخدم الناس اليورانيوم ومركباته منذ حوالي ألفي عام تقريبًا. فقد احتوي زجاج ملون أنتج في حوالي عام 79م على أكسيد اليورانيوم، وظل مصنعو الزجاج يستخدمون هذا المركب مادة ملونة حتى القرن التاسع عشر.إذ أنه يعطي هذا اللون حينما يخلط مسحوقه بعجينة الزجاج الساخنة قبل تشكيلها، و لازالت بعض المتاحف العالمية تحتفظ ببعض هذه الأواني بشكل خاص جداً. وأيضًا استخدم اليورانيوم كمادة ملونة في طلاء أو تزجيج الخزف الصيني. بالإضافة إلى ذلك استخدم اليورانيوم في معالجة الصور الفوتوغرافية.
ومنذ أوائل سبعينيات القرن العشرين أصبحت محطات القدرة النووية التي تستخدم اليورانيوم وقودًا من أهم مصادر الطاقة. وتوجد هذه المحطات في 30 دولة، يواصل عدد منها الآن بناء المزيد من المحطات. أما بقية الدول فقد أوقفت بناء المحطات الجديدة لأسباب عديدة منها القلق من تأثير هذه المحطات الجديدة على السلامة العامة، وارتفاع تكلفة وتشغيل المحطات الجديدة مقارنة بتكلفة محطات القدرة التي تستخدم الطاقة الناتجة عن حرق الفحم الحجري والغاز الطبيعي.

وقد ظهر أول مفاعل نووي سنة 1951 بالولايات المتحدة الأمريكية، ومنذ 1960 دخلت الطاقة النووية في عصر التصنيع. وفي بداية سنة 1997، تمكن 32 بلدا من أحداث بنى تحتية نووية لإنتاج الكهرباء، إذ تم إحصاء آنذاك أكثر من 440 مفاعل نووي في حالة تشغيل. وفي سنة 2000، تمكنت الطاقة النووية من إنتاج 31 في المائة من الكهرباء المستهلك بأوروبا الغربية ,و77% بفرنسا و 15% في امريكا و 28% بأمريكا اللاتينية و %24 بإفريقيا.
علما أن كل من الدانمارك واليونان وإيرلندة والنرويج والبرتغال والنمسا رفضت اللجوء إلى الطاقة النووية، في حين أن إيطاليا وهولندة وألمانيا والسويد اعتمدت سياسة التخلي تدريجيا عن استعمال الطاقة النووية لتوليد الكهرباء.
احمد محمود سعيد
البناء الأخضر للإستشارات البيئيّة
16/ 12 / 2015








,