بزرگ‌ترین نیروگاه خاورمیانه

استفاده از انرژی هسته‌ای در ایران به پیش از انقلاب بازمی‌گردد. آمریکا در سال 1346 اولین رآکتور تحقیقاتی 5 مگاواتی آب سبک را به ایران فروخت و شرکت آمریکایی‌AMF  این رآکتور را در دانشگاه تهران نصب و راه‌اندازی کرد. ایران به دنبال این اقدام، در سال 1347 پیمان عدم تکثیر سلاح‌های هسته‌ای‌)N.P.T(  را پذیرفت و در سال 1349 آن را در مجلس شورای ملی به تصویب رساند.

پس از آن سازمان انرژی اتمی ایران در سال 1353 تاسیس و دکتر اعتماد به ریاست آن منصوب شد. در همین سال، نخستین پیش‌‌قرارداد برای ساخت 2 واحد نیروگاه 1250 مگاواتی با شرکت‌های آلمانی به امضا رسید. کارها تا سال 1357 ادامه یافت، اما با پیروزی انقلاب اسلامی آلمان‌ها تعهدات خود را زیر پا گذاشتند و نه‌تنها دیگر برای تکمیل آن گامی برنداشتند، بلکه اعمال تحریم‌ها را نیز در دستور کارشان قرار دادند.

آلمانی‌ها همچنین هنگام خروج از ایران تمامی اسناد و مکتوبات مربوط به این طرح را با خود بردند. پس از آن ایران با آرژانتین، اسپانیا و کشورهای دیگر قرارداد بست که همه این قرارداد‌ها با فشار آمریکا به این کشورها منتفی شد.

در دوران جنگ هم نیروگاه بوشهر مورد حمله هوایی نیروهای عراقی قرار گرفت که در حین بازدید، برخی از آثار موشک‌ها را در بخش‌های مرمت نشده بویژه بخشی از ساختمان ساخته شده واحد 2 می‌توان ملاحظه کرد.

به دنبال رایزنی‌ صورت گرفته میان مقامات تهران و مسکو، 2 کشور در آگوست سال 1992 (شهریور 1371) در بخش فعالیت‌های هسته‌ای توافقنامه همکاری امضا کردند و از ژانویه سال 1995، شرکت روسی اتم استروی اکسپورت عملیات ساخت نیروگاه اتمی بوشهر را آغاز و در سال 1998 نیز توافقنامه‌ای بین دو طرف امضا شد که بر اساس آن شرکت روسی متعهد به راه‌اندازی این نیروگاه در مدت 4 سال شد.

بیشترین چیزی که از طرح آلمانی در این نیروگاه مورد استفاده قرار گرفت، ساختمان‌های ساخته شده توسط آنها بوده که البته در ساختمان رآکتور، حدود 2500 متر مکعب تخریب بتون و 3000 متر بتون‌ریزی جدید صورت گرفت تا ساختمان برای نصب قطعات روسی آماده شده است.

نیروگاه بوشهر، بزرگ‌ترین نیروگاه خاورمیانه

رآکتور استفاده شده در نیروگاه بوشهر از نوع پی دبلیو آر یا آب سبک تحت فشار است که توان تولید 3 هزار مگاوات انرژی گرمایی را دارد. براساس طراحی صورت گرفته ژنراتور نیروگاه 1000 مگاوات انرژی تولید خواهد کرد که ولتاژ خروجی‌اش 27 کیلو ولت است. هر 1000 مگاواتی که تولید می‌شود روی یک محور خواهد بود. به همین دلیل بزرگ‌ترین نیروگاه خاورمیانه به حساب می‌آید.

رآکتور، متشکل از یک پوسته از جنس فولاد کربنی است که با فولاد ضد زنگ پوشش داده شده است و درون آن قلب رآکتور سپر حرارتی و نوترونی، نگهدارنده قلب، محافظ کانال‌های هادی قرار گرفته و توسط درپوش رآکتور بسته می‌شود.

آب که به عنوان کندکننده نوترون و خنک‌کننده استفاده می‌شود، توسط پمپ‌های مدار اول با فشار 157 بار و حرارت 291 درجه سانتی‌گراد از طریق 4 نازل خط سرد وارد رآکتور می‌شود و پس از برداشت حرارت از قلب رآکتور با حرارت 321 درجه سانتی‌گراد از طریق 4 نازل خط گرم به سمت مولدهای بخار هدایت شده و در آنجا با تبادل حرارت با آب مدار دوم، بخار تولید می‌شود.

منبع تولید گرما، سوخت هسته‌ای با نوع دی‌اکسید اورانیوم غنی شده با غنای 02/4 درصد، 62/3 درصد، 4/2 درصد و 6/1 درصد است. مکانیسم تولید گرما، واکنش هسته‌ای شکافت اورانیوم و تبدیل آن به پاره‌‌های شکافت سبک‌تر است که همراه با آزاد شدن انرژی و تولید نوترون برای ادامه این زنجیره است.

کنترل واکنش هسته‌ای و در نتیجه کنترل رآکتور به کمک اسیدبوریک محلول در آب، به همراه میله‌های کنترل که به محرک‌های سیستم کنترل و حفاظت متصل است، انجام می‌شود.

با وجود پیچیدگی تکنولوژیکی یک نیروگاه هسته‌ای مانند بوشهر، فرآیند عملیاتی نیروگاه کاملا ساده است و فرآیند تولید انرژی الکتریکی را می‌توان به 3 مرحله مجزا تقسیم کرد که در 3 مدار مستقل شامل مدار اول، مدار دوم و مدار خنک‌کننده انجام می‌پذیرد.

شکافت اورانیوم غنی‌شده در رآکتور، منبع تولید انرژی به صورت گرمایی است. این انرژی گرمایی به وسیله آب مدار اول که در یک مسیر بسته (4 حلقه) جریان دارد، به مولدهای بخار منتقل می‌شود. مولد بخار یک مبدل حرارتی است که آب مدار اول درون لوله‌هایU  شکل فولادی آن جریان دارد وآب مدار دوم در یک سیکل کاملا مجزا با گردش در اطراف این لوله‌ها، ضمن برداشت حرارت به بخار تبدیل می‌شود. آب مدار اول پس از خروج از مولد بخار به وسیله پمپ مدار اول برای برداشت مجدد گرما به رآکتور بازگردانده می‌شود.

در مدار دوم، بخار تولید شده در مولد بخار به توربین هدایت و آنجا به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود (چرخش توربین به طور مستقیم ژنراتور نیروگاه را به حرکت درآورده و به تولید انرژی الکتریکی منجر می‌شود.) سپس بخار خروجی از توربین به وسیله کندانسور به آب تبدیل و دوباره برای تکمیل و تکرار این چرخه به مولد بخار بازگردانده می‌شود.

برای چگالش بخار خروجی از توربین، آب دریا به عنوان خنک‌کننده،‌ در یک مدار کاملا مجزا از مدار دوم به وسیله پمپ‌های سیرکولاسیون به کندانسور هدایت می‌شود و پس از برداشت گرما، از طریق یک کانال روباز به طول 400 متر و به دنبال آن 4 تونل 1200 متری در زیر بستر دریا، در عمق 7 متری به دریا بازمی‌گردد.

روس‌ها برای 10 سال تامین سوخت را به عهده گرفته‌اند و هر ساله این سوخت ارسال و پسمانده‌های آن به روسیه بازگردانده خواهد شد. البته جمهوری اسلامی ایران در سال‌های اخیر برنامه‌هایی را در زمینه تولید سوخت هسته‌ای در داخل کشور آغاز کرده که با فشارهای بین‌المللی زیادی هم همراه بوده است، اما همچنان تداوم دارد.

متخصصان فنی نیروگاه بر این عقیده‌اند که اکنون دانشمندان کشورمان به مرحله تولید سوخت آزمایشگاهی رسیده‌اند و احتمالا تا چهار پنج ماه آینده به حالت صنعتی برای تولید سوخت خواهیم رسید. علت بازگرداندن پسماندهای سوختی هم که طبق توافق اولیه میان طرفین صورت می‌گیرد به آن دلیل است که عمر این پسماندها به هزاران سال می‌رسد و تجزیه هم نمی‌شوند. پسماندهای سوختی را تنها می‌توان در مکان‌های ویژه برای همیشه نگهداری یا بازپروری کرد؛ اما این اقدام هم بسیار آلودکننده و هزینه‌بر است به همین دلیل بسیاری از کشورها عمل بازپروری را انجام نمی‌دهند.

اما روس‌ها عمل بازپروری را انجام و پس از این کار آن را به شکل سوخت در نیروگاه یا به شکل ترکیبی در همان نیروگاه یا نیروگاهی دیگر مورد استفاده قرار می‌دهند. پیشتر آمریکا هم عمل بازپروری را انجام می‌داد، اما اکنون به این کار اقدام نمی‌کند. بنا به گفته متخصصان فنی امر، بهره‌برداری نیروگاه‌های روسی سخت‌تر است و خود آنها نیز ضمن اذعان بر این مساله، عنوان می‌کنند که نیروگاه‌های آلمانی راحت‌تر به بهره‌برداری می‌رسد. به طور کلی، نیروگاه‌های روسی زمخت‌تر هستند و اکنون روس‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که قطعاتی را که نمی‌توانند به شکل ظریف‌تری تولید کنند، مانند قطعاتی که در اتاق کنترل استفاده می‌شود، از کشورهای دیگری وارد کنند.

در اتاق کنترل کنونی نیروگاه بوشهر هم بیشتر از قطعات آلمانی (زیمنس) استفاده شده است که یک اتاق کنترل به روز است.

اکنون بیش از 3 هزار نفر (ایرانی و روسی)‌در نیروگاه مشغول به کار هستند. ساخت چنین نیروگاه‌هایی در کشورهایی مانند روسیه که دارای فناوری و دانش آن هستند، 4 تا 5 سال طول می‌کشد و در کشوری مانند ایران با شرایط کنونی به طور طبیعی 5 تا 7 سال.

ایمنی نیروگاه بوشهر

تمامی کارهای نیروگاه تحت نظارت و استانداردهای آژانس انجام شده و می‌شود. برخی ساختمان‌ها که در طرح اولیه وجود نداشت، اضافه شده و بسیاری از سیستم‌ها تغییر یافته و طبق استاندارد آژانس شده است. به عنوان مثال، 3 دیزل ژنراتور اضطراری اضافه شده که در ابتدا به هیچ‌وجه ساختمان آن در نیروگاه وجود نداشت. علاوه بر این ساختمان پسمانداری جامد و دیگر استانداردهای جدید اضافه شده است.

قطعات اصلی نیروگاه، تمامی روسی و طبق استانداردهای آژانس است. البته برای ساخت نیروگاه تنها یک استاندارد وجود دارد و آن استاندارد آژانس است و این‌گونه نیست که هر کسی برای ساخت نیروگاه استاندارد خاص خود را داشته باشد. تنها سختگیری که در استانداردها صورت نمی‌گیرد، استاندارد ساختمان است؛ زیرا برای ساخت نیروگاه‌ها طرح‌های مختلفی وجود دارد.

از ویژگی‌های دیگر نیروگاه بوشهر ساختمان اصلی رآکتور است که در مقابل زلزله‌های 7 تا 8 ریشتری مقاوم است، به طوری که زلزله نمی‌تواند به سیستم‌های داخلی آسیب برساند.

نیروگاه همچنین برای بالاترین سوانح طبیعی طراحی شده که البته باید گفت این ویژگی شامل زمان جنگ نمی‌شود و نمی‌توان گفت نیروگاه در مقابل موشک‌ها مقاوم است و با توجه به قدرت متفاوت انفجاری موشک‌ها، میزان آسیب‌ها می‌تواند متغیر باشد.  البته براساس کنوانسیون بین‌المللی موجود، حمله به نیروگاه‌هایی که سوخت وارد آن شده ممنوع است.  احتمال حادثه در نیروگاه بوشهر با توجه به امکانات به کار رفته در آن در یک میلیون سال، یک بار است.

بدترین حادثه‌ای هم که برای نیروگاه در نظر گرفته‌ شده، حادثه لوکاست. این حادثه به معنای شکستن لوله‌های آب مدار اول است. در نتیجه رآکتور بی‌آب شده و خنک‌کننده‌ای وجود ندارد و اگر سیستم‌های ایمنی وارد کار نشوند، باعث ذوب شدن قلب رآکتور می‌شود و چون حرارت بالا می‌رود، باعث ذوب شدن اطراف آن نیز می‌شود و مرتبا پایین می‌رود و داخل زمین می‌شود و مشکلات محیط زیستی ایجاد می‌کند. البته برای این کار هم پیش‌بینی‌های لازم در نیروگاه صورت می‌گیرد و در این شرایط سیستم‌های اضطراری خنک کننده قلب رآکتور اولین سیستم‌هایی هستند که به کار خواهند افتاد.

آخرین مراحل تکمیل نیروگاه بوشهر

پس از اعلام تاریخ‌های مختلف برای راه‌اندازی نیروگاه بوشهر از سوی مسوولان کشور که البته این بار نیز با تایید یا تکذیب این تاریخ با سکوت مقامات روسی مواجه شده است، جولای 2009 برای راه‌اندازی اولیه در نظر گرفته شده است. به لحاظ فنی، کارهای راه‌اندازی نیروگاه تقریبا 2 ماه عقب‌تر از این تاریخ است که این امیدواری وجود دارد که فاصله زمانی مذکور جبران شود.

 راه‌اندازی نیروگاه به طور کلی به زمانی گفته می‌شود که نیروگاه به شکل آزمایشی شروع به کار می‌کند. این دوره یک سال است و پس از انجام تمامی تست‌ها در بخش‌های مختلف نیروگاه، مرحله بهره‌برداری از نیروگاه آغاز خواهد شد که در این مرحله به طور کلی کار به نیروهای ایرانی واگذار می‌شود. کار تست نیروگاه بوشهر تماما با روس‌ها انجام می‌پذیرد.

متخصصان فنی بر این اعتقادند که در مرحله راه‌اندازی می‌توان 50 درصد برق را تولید کرد و شاید بتوان وارد شبکه استانی کرد.

در حال حاضر هنوز 1 درصد قطعات باقیمانده مورد نیاز نیروگاه بوشهر نصب نشده که علت آن وارد کردن این قطعات به داخل کشور است. سوخت یک ساله مورد نیاز نیروگاه نیز وارد شده و در حال حاضر تحت نظارت آژانس نگهداری می‌شود. سوخت هسته‌ای به صورت قرص‌های استوانه‌ای به قطر 57/7 و ارتفاع 12 میلی‌متر ساخته شده که درون میله‌های سوخت قرار دارد. تعداد 311 میله سوخت با آرایش 6 ضلعی، یک مجتمع سوخت را می‌سازند و 163 مجتمع سوخت در کنار هم قلب رآکتور را تشکیل می‌دهند.

فاطمه تیمورزاده