الحوادث الذرية

الحوادث الذرية
بقلم- جيمس ماهافي
التحقيق في الحوادث الذرية (2014) في تطور الطاقة النووية ، وهي واحدة من أكثر التقنيات إثارة وإثارة للجدل في عصرنا. تبحث هذه الألواح في تطور التكنولوجيا النووية والتفاصيل الكامنة وراء الحوادث القاتلة التي حدثت على طول الطريق.
كانت مثيرة ومميتة على حد سواء عندما تم اكتشاف الإشعاع والعناصر المشعة.
اكتشف نيكولا تيسلا الإشعاع عن طريق الخطأ في نهاية القرن التاسع عشر. بعد ذلك ، كتب فيلهلم رونتجن أول مقال عن الإشعاع في عام 1896 ، بعد مزيد من الدراسة والتجارب.
سرعان ما بدأ العلماء من جميع أنحاء العالم بدراسة هذا الاكتشاف الجديد. كانت ماري وبيير كوري أول من اكتشف مادة مشعة أطلقوا عليها اسم الراديوم.
ومع ذلك ، كان للإشعاع سر قاتم مدفون تحت كل هذه الإثارة: لقد كان خطيرًا للغاية.
كان الرواد الأوائل في اختبار الإشعاع غافلين عن المخاطر التي يحملها. سينتهي بهم الأمر جميعًا إلى أن يتأثروا سلبًا بالآثار الضارة للإشعاع بطريقة ما.
تدهورت صحة تسلا نتيجة التعرض للإشعاع لفترات طويلة. أدى التعرض المفرط إلى قتل سكرتير توماس إديسون ، وأدى التعرض المتكرر للملوثات المشعة إلى إضعاف بيير كوري.
على الرغم من العثور على استخدامات طبية جديدة للإشعاع ، فإن أولئك الذين استخدموا هذه التقنيات الجديدة لم يتمكنوا من اتخاذ الاحتياطات الكافية لأنهم لم يعرفوا مدى ضررها حقًا.
أصبحت أجهزة الأشعة السينية أداة تشخيصية شائعة ، لكن الفنيين الذين تعرضوا لها بشكل منتظم أصيبوا بسرطان الدم وإعتام عدسة العين. يتخذ الممارسون الصحيون الآن التدابير المناسبة لمنع التعرض المفرط للإشعاع.
على الرغم من التهديدات التي يشكلها الإشعاع على حياة المرء ، فقد قدم عددًا كبيرًا من الاحتمالات المثيرة. أصبح علاج الراديوم ، الذي يتضمن تعريض الأورام للراديوم ، أحد علاجات السرطان القليلة الناجحة في ذلك الوقت.
ومع ذلك ، كانت “قدرة الشفاء” للإشعاع مفهومًا شائعًا حاولت العديد من الشركات غير الحكيمة جني الأموال منه دائمًا تقريبًا مع نتائج كارثية.
اخترع وليام بيلي ، وهو رجل أعمال ، “دواء” كان مجرد ماء مكمل بكميات ضئيلة من المواد المشعة. اشتهر “Radithor” منشطه حتى بدأ يصيب الناس بالمرض. عانى إبن ماكبرني بايرز ، المليونير الذي تناول كميات هائلة من المنشط ، من تدهور العظام لدرجة أن فكه قد تدهور بالكامل تقريبًا.
غيرت مثل هذه المآسي آراء الناس حول الإشعاع وأصبحت أصل عدم ثقة المجتمع الغربي به. ومع ذلك ، عندما نظر العلماء إلى تطبيق جديد للإشعاع – القنبلة النووية – ازدادت هذه المخاوف.
كانت أبحاث القنبلة النووية تجربة ضخمة مع نتائج غير معروفة.
كان الجمهور يدرك جيدًا مخاطر الإشعاع وقدرته على القتل بحلول أواخر الثلاثينيات. على الرغم من المخاطر ، رأى المؤيدون أن خطة صنع قنبلة ذرية وسيلة لإنهاء الحرب العالمية الثانية بأقل عدد ممكن من الوفيات.
على الرغم من أن الولايات المتحدة كانت أول من طور قنبلة ، إلا أن العلماء الألمان لم يكونوا بعيدين عن الركب. عمل علماء من الولايات المتحدة في مختبرات تحت الأرض في ولاية واشنطن ونيو مكسيكو ، واجتذب البحث بعضًا من أكثر العلماء الواعدين في ذلك الوقت. كان العديد من هؤلاء الرجال قد فروا من النظام النازي في ألمانيا ، مثل ألبرت أينشتاين.
طور النازيون برنامجًا ذريًا في جامعة لايبزيغ في ألمانيا. كان فيرنر هايزنبرغ ، الحائز على جائزة نوبل وأحد العلماء النوويين القلائل الذين لم يتركوا الديكتاتورية النازية ، هو المسؤول.
على الرغم من مهارة العلماء ، عانى الطرفان من حوادث مأساوية في السباق للحصول على قنبلة نووية.
قام هاري دغليان ولويس ألكسندر سلوتين ، وهما عالمان أمريكيان ، بتعبئة المواد المشعة للقنابل لكنهما لم يتخذوا إجراءات أمان كافية. نتيجة لذلك ، تعرضوا لمستويات قاتلة من الإشعاع وكانوا الأمريكيين الوحيدين الذين لقوا حتفهم نتيجة لبرنامج القنبلة الذرية.
في المعسكر الآخر ، عندما حاول العلماء الألمان إحداث تفاعل نووي أثناء تجربة ، اشتعلت النيران في منشآت لايبزيغ ، مما أسفر عن مقتل العديد من العلماء.
في النهاية ، كانت الولايات المتحدة أول من طور قنبلة ذرية ، لكن صانعي السياسة لم يكونوا مستعدين لمستوى الدمار الذي ستطلقه هذه التكنولوجيا الجديدة.
عندما أُسقطت القنبلة في اليابان ، اندهش العلماء عندما اكتشفوا أن أي شيء قابل للاشتعال على بعد 12 ميلاً من الانفجار اشتعلت فيه النيران. قلل العلماء من تقدير الطاقة الحرارية الشديدة للقنبلة ، على الرغم من فهم مقدار الضرر الذي قد يسببه الإشعاع المنبعث.
وتوفي رقم قياسي بلغ 83 ألف ياباني بسبب الإشعاع ، توفي العديد منهم بعد عقود من السرطان الناجم عن الإشعاع.
تم إثبات القدرة المدمرة للطاقة النووية بشكل شامل خلال الحرب العالمية الثانية. بعد ذلك ، كيف سيتم احتواء هذه القدرة وإدارتها؟
تحدث حوادث القنابل النووية بشكل متكرر أكثر مما تعتقد أثناء التدريبات العسكرية.
بالنظر إلى الدمار الذي حدث في اليابان ، قد يفترض المرء أن الأسلحة النووية الحالية تخضع للمراقبة عن كثب ، ويتم التعامل معها بحذر ، وتتمتع بحماية جيدة. ولكن هذا ليس هو الحال.
في الواقع ، وقعت عدة حوادث متعلقة بالأسلحة النووية. حتى الآن ، كانت هناك 65 حالة مؤكدة تتعلق بأسلحة نووية ، وذلك للأسلحة الأمريكية الصنع فقط.
على سبيل المثال ، أسقطت الطائرات قنابل نووية كانت تحملها عن طريق الخطأ ، أو تحطمت طائرات تحمل أسلحة نووية. حاول الجيش الأمريكي إخفاء هذه الأنشطة لفترة طويلة. ومع ذلك ، تم تسريب بعض الحالات للجمهور.
نتجت العديد من هذه الحوادث المؤسفة عن مجرد أخطاء بشرية أدت إلى سلسلة من الأحداث المروعة. من الأمثلة على الحوادث الفظيعة قيام طاقم عسكري بإلقاء قنبلة على منزل أحد المدنيين ، مما أدى إلى إلحاق الضرر بالعائلة ولكن لم يقتلها ، وتحطمت قاذفة B-52 في جنوب جرينلاند.
إن البناء المحدد لسلاح نووي يتجنب عن قصد رد فعل نووي واسع النطاق. قبل سقوط أول قنبلة أمريكية على اليابان في عام 1945 ، نظر مهندسو التصميم صراحة في إمكانية حدوث انفجار نووي عرضي.
يجب الشروع في العديد من العمليات لسلاح نووي لإحداث رد فعل نووي. أثناء التدريبات أو النقل ، يتم إغلاق بعضها. على الرغم من أن العديد من الاصطدامات لا تنتهي بانفجار نووي ، إلا أنها تترك وراءها مواد مشعة يجب تنظيفها.
تُظهر هذه الروايات أنه في حين أن فشل الأسلحة النووية أمر ممكن ، يمكن أن تساعد البنية القوية في منع الكوارث. للأسف ، لا تلتزم العديد من محطات الطاقة النووية بأنظمة مماثلة.
يمكن أن تعزى كارثة تشيرنوبيل إلى سوء تصميم محطات الطاقة النووية والخطأ البشري.
ادعى المهندسون أن محطات الطاقة النووية يمكن أن تمنع الحوادث واسعة النطاق في السبعينيات. لكن مأساة تشيرنوبيل في أبريل 1986 أثبتت أنها كانت على خطأ.
وقع هذا الحادث المأساوي خلال إجراءات السلامة المقررة. لم يكن هناك فني مناوب في ذلك الوقت لديه معرفة دقيقة بالفيزياء النووية. علاوة على ذلك ، لم يعرف أحد على متن الطائرة كيفية تنفيذ احتياطات السلامة المطلوبة بشكل صحيح في حالة وقوع حادث.
قام عالم الفيزياء أناتولي دياتلوف بخيارات سيئة جعلت فريقه يرتكب المزيد من الأخطاء. وأمر الموظفين بتجاهل بروتوكولات الطوارئ الرسمية ، مما أدى إلى تفاقم الأزمة بشكل فعال.
لعبت السياسة دورًا في المأساة أيضًا. عمل المهندسون في الاتحاد السوفيتي في عزلة تامة عن بقية العالم. حافظ الاتحاد السوفيتي على سر تقدمه العلمي. على سبيل المثال ، لم يكن هناك تبادل معرفي مع خبراء من الغرب.
نتيجة لذلك ، تم إنشاء مصنع تشيرنوبيل باستخدام التكنولوجيا القديمة ، مما أدى إلى ظهور العديد من المشاكل. كانت الدول الغربية قد تخلت بالفعل عن مفهوم مفاعل الماء الخفيف الجرافيت الذي استخدمته ، على سبيل المثال.
استغرق السوفييت وقتًا طويلاً للإعلان عن انهيار المفاعل ، مما جعل الكارثة أسوأ. حتى عام 1986 ، صنفت الحكومة جميع التسريبات النووية على أنها معلومات سرية ، خشية أن ينشأ ذعر عام.
لم تكن المناطق المحيطة بتشرنوبيل ملوثة فحسب ، بل نقلت الرياح أيضًا المواد المشعة إلى البلدان الأوروبية المجاورة ، مما أدى إلى ارتفاع مستويات الإشعاع في التربة وتلوث الغطاء النباتي.
ومع ذلك ، مرت عدة سنوات بعد تشيرنوبيل دون وقوع أي كارثة نووية ذات حجم مماثل. يأمل الخبراء أن يكون هذا هو آخر حادث نووي واسع النطاق من نوعه.
نظرًا لموقعها في منطقة زلزال ، أصبحت محطة الطاقة النووية في فوكوشيما جاهزة للكوارث.
على الرغم من أن ساحل اليابان على المحيط الهادئ هو بؤرة للزلازل الهائلة ، فقد خطط المسؤولون لبناء محطتين للطاقة النووية هناك: فوكوشيما 1 وفوكوشيما 2.
لأسباب عديدة ، كانت مأساة عام 2011 حتمية.
تم تجاهل تقارير العلماء المتكررة عن وقوع زلزال خطير محتمل في المنطقة من قبل الحكومة اليابانية وشركة طوكيو للطاقة الكهربائية. أهملت الشركة أيضًا تحسين جدار ساحلي كان من شأنه حماية النباتات في حالة حدوث تسونامي.
على الرغم من حقيقة أن كاسر الأمواج على الساحل يمكن أن يحمي النباتات من الأمواج التي يصل ارتفاعها إلى 18.7 قدمًا ، إلا أن تسونامي الذي صاحب الزلزال 9.0 كان بارتفاع 46 قدمًا! بالإضافة إلى ذلك ، أدت سلسلة من الهزات الارتدادية إلى عرقلة محاولات احتواء الكارثة.
كان عصر فوكوشيما 1 أحد الأسباب الرئيسية لانهيارها. تم بناء المصنع في السبعينيات ولم يكن به أحدث المعدات. على بعد سبعة أميال فقط شمالًا ، تمكنت فوكوشيما 2 ، التي تم بناؤها في الثمانينيات ، من تجنب الانهيار بسبب تقنياتها المتفوقة. على سبيل المثال ، تم تبريد المولدات في فوكوشيما 2 بالهواء ، في حين تم تبريد المولدات الموجودة في فوكوشيما 1 بماء البحر.
لعب الخطأ البشري ، على غرار تشيرنوبيل ، دورًا مهمًا في فوكوشيما 1. أخذ عامل على عاتقه استبدال نظام أمان محوسب يتتبع تبريد محطة الطاقة. إذا لم يتم إيقاف هذا الزناد التلقائي ، فمن شبه المؤكد أنه كان من الممكن منع الانهيار.
أدى قرار واحد لا معنى له إلى سلسلة من ردود الفعل ، مما أدى إلى تفاقم الوضع المتردي بشكل متزايد وضمان وقوع كارثة.
سوف يستغرق تصميم مستقبل جديد لتصميم محطات الطاقة النووية وقتًا ومالًا.
قام الأدميرال هيمان ريكوفر من البحرية الأمريكية بتصميم محطة طاقة صغيرة الحجم لتشغيل الغواصات النووية في الخمسينيات من القرن الماضي. سوف يتولى تصميمه في النهاية الصناعة النووية المدنية.
ما هو تفسير ذلك؟ أولاً وقبل كل شيء ، كانت هندسة ريكوفر فعالة ودائمة.
كان الأدميرال متحمسًا لابتكار تصميمات جديدة بسبب صعوبة التصميم داخل حدود الغواصة. لسبب واحد ، أنتج مصنعه وقودًا أكثر مما يستخدم. بالإضافة إلى ذلك ، لم يتم استخدام الصوديوم السائل ، والذي يمكن أن يتسرب بشكل خطير.
أصبح بناء غواصة ريكوفر رائجًا ، مما دفع الصناعة المدنية إلى أن تحذو حذوها. تعتمد كل محطة طاقة نووية تعمل اليوم تقريبًا على تصميم ريكوفر
تم تطوير تصميمات واعدة أخرى ، لكن ضغوط السوق ونقص التمويل منعها من أن تصبح حقيقة واقعة.
مفاعل الاتصال المباشر (DCR) ، على سبيل المثال ، كان بديلاً مأمولاً لتصميم ريكوفر. تهدف DCR إلى أن تكون فعالة للغاية ، وكان وقودها عبارة عن بلوتونيوم منصهر. تم صنع نموذج بالحجم الطبيعي في لوس ألاموس في الستينيات. ومع ذلك ، تم قطع تمويل الحكومة للمفاعلات التجريبية في ذلك الوقت ، ولم يتم الانتهاء من المصنع أبدًا.
ولعب المهندسون أيضًا مع مفاعل الملح المصهور. استخدم هذا المفاعل الثوريوم ، وهو معدن مشع وفير في الطبيعة وغير قابل للانشطار ، مما يعني أنه لن ينكسر ويبدأ تفاعلًا نوويًا من تلقاء نفسه. نتيجة لذلك ، يكون الثوريوم أكثر استقرارًا من البلوتونيوم أو اليورانيوم.
الأهم من ذلك ، أن نفايات الثوريوم النووية لم تعد ضارة بعد 300 عام ، في حين أن نفايات اليورانيوم الانشطارية لا تزال خطيرة بعد 30 ألف عام!
استمر المشروع أربع سنوات قبل أن يتم تعليقه لأن مفاعل ريكوفر سيطر على الأسواق المدنية في تلك المرحلة.
باختصار ، سيكون من الخطأ تجنب البحث عن طرق جديدة لتحسين إنتاج الطاقة النووية. ستظل المخاطر المحتملة للطاقة النووية قائمة دائمًا. ومع ذلك ، مع تقدم التكنولوجيا وتعلم المهندسين من الإخفاقات السابقة ، ستقل احتمالية وقوع الكوارث النووية.
الملخص النهائي
التكنولوجيا النووية لديها القدرة على أن تكون متقلبة وضارة للغاية. ومع ذلك ، يمكننا الاستفادة من أخطاء الماضي النووية والآثار المميتة وبالتالي تقليل مخاطر الكوارث في المستقبل. لا يزال المهندسون في جميع أنحاء العالم يبحثون عن طرق لاستخدام فوائد الطاقة النووية للاقتصاد والثقافة دون الإضرار بالمناخ أو أسلوب حياتنا.

اترك تعليقًا

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار ووردبريس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s