كتب nuclear power plant safety and security

التعقيد

محطات الطاقة النووية هي واحدة من أكثر أنظمة الطاقة تعقيدا ومعقدة من أي وقت مضى في التصميم ولا يمكن اعتبار أي نظام معقد بغض النظر عن مدى تصميمه وهندسته، دليلا على الفشل. في عام 1979 وقع حادث جزيرة ثلاثة أميال حيث نتج عن تفاعل غير متوقع مع فشل متعدد في نظام معقد. كان "غير متوقع وغير مفهوم وغير قابل للتحكم ولا مفر منه".

وهناك مسألة أساسية تسهم في تعقيد نظام الطاقة النووية وهي عمرها الطويل للغاية. حيث يكون الإطار الزمني من بدء بناء محطة طاقة نووية والتخلص الآمن من النفايات المشعة من 100 إلى 150 سنة.

أنماط فشل محطات الطاقة النووية

هناك مخاوف من أن مزيج من الخطأ البشري والميكانيكي في منشأة نووية يمكن أن يؤدي إلى ضرر كبير للناس والبيئة وتحتوي المفاعلات النووية العاملة على كميات كبيرة من منتجات الانشطار الإشعاعي التي يمكن أن تشكل خطرا إشعاعيا مباشرا إذا ما تم تفريقها وتلوث التربة والنباتات وتناولها البشر والحيوانات.

إن التعرض البشري بمستويات عالية بما فيه الكفاية يمكن أن يتسبب في المرض على المدى القصير والوفاة على المدى الطويل بسبب السرطان وغيره من الأمراض ومن المستحيل أن ينفجر مفاعل نووي مثل قنبلة نووية.

ويمكن أن تفشل المفاعلات النووية بطرق متنوعة. وإذا تسبب عدم استقرار المواد النووية في حدوث سلوك غير متوقع فقد يؤدي ذلك إلى نزول الطاقة وغير متحكم بها. عادة يتم تصميم نظام التبريد في المفاعل ليكون قادرا على التعامل مع الحرارة الزائدة ومع ذلك إذا واجه المفاعل فقدان المبرد قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وهذا الحدث يسمى بالانهيار النووي.

بعد اغلاق المفاعل لبعض الوقت لا يزال يحتاج المفاعل الطاقة الخارجية لتشغيل أنظمة التبريد. عادة يتم توفير هذه الطاقة من قبل شبكة الكهرباء أو عن طريق مولدات الديزل في حالات الطوارئ. وقد يؤدي عدم توفير الطاقة لأنظمة التبريد إلى وقوع حوادث خطيرة. وكضمان ضد الفشل الميكانيكي تم تصميم العديد من المحطات النووية لإغلاقها تلقائيا بعد يومين من التشغيل المستمر والغير مراقبه.

ضعف المحطات النووية أثناء الحروب

تصبح المفاعلات النووية أهدافا مفضلة أثناء الحروب وقد تعرضت لهجمات كثيرة خلال العقود الثلاثة الماضية أثناء الغارات الجوية العسكرية على سبيل المثال:

• في سبتمبر 1980 قصفت إيران مجمع المحطة النووية (تحت الإنشاء) في العراق.
• في يونيو 1981 دمرت غارة جوية إسرائيلية بالكامل على منشأة أوزيراك للأبحاث النووية في العراق عملية أوبرا
• بين عامي 1984 و1987 قصف العراق محطة بوشهر النووية الإيرانية ست مرات.
• في 8 يناير 1982 هاجمت قوات أومكونتو وي سيزوي الجناح المسلح لحزب المؤتمر الوطني الأفريقي محطة كويبيرغ للطاقة النووية في جنوب أفريقيا وكان لا يزال قيد الإنشاء.
• في عام 1991 قصفت الولايات المتحدة ثلاثة مفاعلات نووية ومرفق لتخصيب اليورانيوم في العراق.
• في عام 1991 أطلق العراق صواريخ سكود على محطة توليد الطاقة النووية في إسرائيل.
• في سبتمبر 2007 مفاعل في سوريا قيد الإنشاء وسميت العملية باسم عملية البستان.

في الولايات المتحدة المفاعلات محاطة بصف مزدوج من الأسوار الطويلة التي يتم رصدها إلكترونيا. مع وجود قوات كبيرة من الأمن. في كندا تمتلك جميع المفاعلات "قوة استجابة مسلحة في الموقع" تتضمن مركبات مدرعة خفيفة تقوم بدوريات يوميا.

بالإضافة إلى ذلك يشير بعض المؤيدون إلى دراسات كبيرة أجراها معهد أبحاث الطاقة الكهربائية الأمريكي الذي اختبر قوة تخزين المفاعل ومخزن الوقود ووجد أنه ينبغي أن يكون قادراً على تحمل هجوم إرهابي مماثل لهجمات 11 سبتمبر الإرهابية في الولايات المتحدة.

عادة ما يتم التخلص من الوقود المستهلك داخل "المنطقة المحمية" الخاصة بالمفاعل أو صندوق شحن الوقود النووي المستهلك لكي لا يتم سرقتها لاستخدامها في "القنبلة القذرة" ومن المؤكد أي شخص يتعرض للإشعاع المكثف سيكون عاجر أو يقتل عند الاقتراب.

التهديد بالهجمات الإرهابية

تعتبر محطات الطاقة النووية أهدافا للهجمات الإرهابية. ولإنشاء محطات الطاقة النووية يجب إشعار الوكالة الدولية للطاقة الذرية من أجل تقديم النصائح. وتجري حاليا مناقشة المخاطر الناجمة عن عمل إرهابي في حادث تحطم طائرة كبيرة في محطة طاقة نووية. على سبيل المثال أكدت الحكومة الألمانية أنها أقدمت على هذه الخطوة بتطبيقها على إحدى محطات الطاقة النووية ضد تحطم طائرة.

موقع المصنع

في كثير من البلدان غالبا ما تقع المفاعلات على الساحل من أجل توفير مصدر جاهز لمياه التبريد من أجل الأمان النووي. ونتیجة لذلك یتعین علی التصمیم أن یتعرض لخطر الفیضانات والتسونامي. يقول مجلس الطاقة العالمي ويك إن مخاطر الكوارث تتغير وتزيد من احتمال وقوع كوارث مثل الزلازل، الأعاصير، الفيضانات. لذلك يتطلب الحذر عند تصميم المفاعلات الواقعة في المناطق النشطة الزلزالية وأيضا مخاطر الزلازل وأمواج التسونامي مثل اليابان والهند والصين والولايات المتحدة الأمريكية التي لديها مفاعلات في المناطق المعرضة للزلازل.

مفاعلات متعددة

أظهرت كارثة فوكوشيما النووية مخاطر بناء وحدات مفاعل نووي متعددة قريبة من بعضها البعض. بسبب قرب المفاعلات.

نظم الأمان النووي

الأهداف الرئيسية الثلاثة لأنظمة السلامة النووية على النحو المحدد من قبل اللجنة التنظيمية النووية هي :

1. إغلاق المفاعل.
2. الحفاظ عليه في حالة إيقاف التشغيل.
3. منع الإفراج عن المواد المشعة أثناء الحوادث.

ويتم تحقيق هذه الأهداف باستخدام مجموعة متنوعة من المعدات التي هي جزء من أنظمة مختلفة والتي يؤدي كل منها وظائف محددة.

الانبعاثات الروتينية للمواد المشعة

خلال العمليات الروتينية اليومية يتم إطلاق انبعاثات المواد المشعة من المحطات النووية إلى الخارج من المفاعلات على الرغم من أنها كميات طفيفة جدا. وقد ذكرت الهيئات والمؤسسات المختصة بالأحوال الجوية إن محطات الطاقة النووية تطلق أحيانا الغازات المشعة والسوائل في البيئة الخاضعة لرقابة ومراقبة الظروف لضمان ألا تشكل خطرا على الإنسان أو البيئة. وطبقا للأمم المتحدة (لجنة الأمم المتحدة العلمية المعنية بآثار الإشعاع الذري) فإن عملية محطات الطاقة النووية العادية بما في ذلك دورة الوقود النووي تبلغ 0.0002 سنويًا في المتوسط. وللمعلومية فإن إرث كارثة تشيرنوبيل هو 0.002 مليون قدم مكعب.

تصور الجمهور الياباني لسلامة الطاقة النووية

في مارس 2012 قال رئيس الوزراء يوشيهيكو نودا إن الحكومة اليابانية تتقاسم تحمل المسئولية على كارثة فوكوشيما حيث قال إن المسؤولين قد أعمي بصرهم بسبب صورة العصمة التكنولوجية في البلاد وكانوا "غارقين في أسطورة الأمان."

واتهم بعض الكتّاب مثل الصحفي يويشي فوناباشي الياباني بأنهم "يهربون من مواجهة التهديد المحتمل لحالات الطوارئ النووية." حسب قوله.

تم إنهاء برنامج وطني لتطوير الروبوتات لاستخدامها في حالات الطوارئ النووية على الرغم من أن اليابان تعتبر رائدة في مجال الروبوتات حيث لم يكن لديها أي شيء لإرساله إلى فوكوشيما أثناء الكارثة. حيث نصت إرشادات السلامة الخاصة بالمرافق النووية التي تعمل بالماء الخفيف على أنه "لا يمكن النظر في إمكانية فقدان الطاقة لفترة طويلة" ومع ذلك فإن هذا النوع من فقدان الطاقة لفترة طويلة قد تسبب في انهيار فوكوشيما.

في بلدان أخرى مثل المملكة المتحدة لم يزعموا أن المحطات النووية آمنة تماما.

كان من الممكن تجنب وقوع حوادث مثل كارثة فوكوشيما دايتشي النووية بتشريعات أكثر صرامة بشأن الطاقة النووية. في عام 2002 اعترفت شركة تيبكو التي تدير مفاعل فوكوشيما بتزوير بعض التقارير في أكثر من 200 مناسبة بين عامي 1997 و 2002 ولم تواجه شركة تيبكو اي غرامات على ذلك.