المملكة خالية من إشعاعات «فوكوشيما النووية»... و 29 محطة رصد لم تسجل أي مستويات إشعاعية

أكد تطور وسائل المراقبة بشبكة الرصد الإشعاعي والإنذار المبكر .. خبير الطاقة الذرية ل «الرياض»:

طمأن خبير في شئون الطاقة الذرية سكان المملكة من تداعيات حادثة محطات فوكوشيما النووية اليابانية التي نجمت عن الزلزال المدمر والمدر البحري بسبب محدوديته، بسبب أن اليابان تنتهج معايير سلامة عالية في أنشطتها النووية ولاسيما في محطات الطاقة النووية، كما أن استعداداتها وخططها للطوارئ في هذا المجال تعد من أجود الخطط والاستعدادات البشرية على مستوى العالم.
وأكد الدكتور خالد العيسى المشرف على معهد بحوث الطاقة الذرية في مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية في حواره مع « الرياض» ، أنه لم يتم رصد أي مستويات إشعاعية من خلال 29 محطة رصد إشعاعي تتجاوز المعدلات الطبيعية لبيئة كل محطة منذ وقوع الحادثة، حيث تم تطوير وسائل المراقبة بشبكة الرصد الإشعاعي والإنذار المبكر بحيث تضمنت محطات رصد متحركة يتم نقلها إلى أي موقع تبرز أهميته ويتم كذلك الوصول لنتائج المراقبة هذه بواسطة شبكة الإنترنت وعبر منافذ عبور خاصة مأمونة بهدف زيادة فاعلية وصول الجهات المختصة ومن أي موقع إلى نتائج المراقبة هذه. وأضاف « عملت مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية على تطوير وسائل المراقبة والرصد بتطوير وتبني قدرات وتقنيات ووسائل للتعرف على التسربات الإشعاعية بحساسية كبيرة في العينات المختلفة، وقد سبق وأن قامت المدينة بمراقبة البيئة البحرية بهدف التعرف على المستويات القاعدية المرجعية للمواد المشعة في مياه وبيئة البحر الأحمر والخليج العربي.. فإلى نص الحوار:
* ماذا عن المخاطر البيئية الناجمة عن المفاعلات النووية ؟ وهل للتطور الحاصل في هذه المفاعلات أثر في تخفيف المخاطر ؟
- تتباين مخاطر تلوث البيئة من المفاعلات النووية وفقاً لطاقتها حيث لا تتساوى مخاطر مفاعلات إنتاج الطاقة الكهربائية والتي تبلغ في العادة قدرة 1000 ميجاوات ومضاعفاتها، مع مفاعلات الأبحاث أو المفاعلات المستخدمة للقطع البحرية العسكرية والتي عادة ما تكون طاقتها محدودة مقارنة بمفاعلات القوى. من جانب آخر تشكل اعتبارات السلامة وتقنيات السلامة الهندسية أحد أهم المعايير إذ على سبيل المثال تفاقم آثار حادثة مفاعل تشرنوبيل نتجت من أن هذا النوع من المفاعلات لم يكن يتضمن في أسس التصميم الهندسي له على وجود مبنى حاو لقلب المفاعل والذي يعمل على احتواء المواد المشعة في حال وقوع حادث نووي لقلب المفاعل قد ينتج لأسباب عديدة مثل فقدان سوائل التبريد وبالتالي منع انتقالها إلى البيئة وانتشارها.
وقد تطورت تصاميم مفاعلات القوى النووية لإنتاج الكهرباء من خلال مراحل مختلفة بدأت بمفاعلات الجيل الأول وصولاً إلى تصاميم الجيل الثالث أو الجيل الثالث بلس(Generation III PLUS). واعتمدت أكثر من 85% من إنتاج الكهرباء بالطاقة النووية على تصاميم الجيل الثاني والمبنية على تصاميم مخصصة في الأصل لمحركات دافعة للقطع البحرية العسكرية المختلفة (غواصات وناقلات طائرات)، وهي تعتبر ذات مستويات آمان متميزة إذا ما قورنت بالجيل الأول. وبنيت تصاميم الجيل الثالث بحيث تكون ذات مواصفات قياسية نموذجية موحدة بما يسهل إجراءات ترخيصها ويقلل تكاليف وفترة بنائها. كما أنها تتضمن بساطة ومرونة في التصميم تفوق الأجيال السابقة مما يجعل لها مستوى وثوقية عال. وهي تتميز بقصر الفترات اللازمة للصيانة الدورية والتزود بالوقود، كما أن متوسط عمر التشغيل لها يصل إلى 60 عاماً. إضافة لما سبق من ميزات فهي تتمتع بمستويات سلامة عالية من خلال تصاميمها الهندسية الراقية. وهي بلا شك تنتفع بالوقود النووي بكفاءة أعلى.
وتعتمد معظم تصاميم المفاعلات على الماء الخفيف لتهدئة النيوترونات وللتبريد كذلك، حيث يبلغ عدد المفاعلات العاملة من هذا النوع 259 مفاعلاً. وفي معظم الأحوال تكون تصاميم المفاعلات معتمدة على المياه المضغوطة (265 مفاعلاً) وهي المفاعلات التي تكون مياهها عادة تحت ضغط يتجاوز عدة مرات الضغط الجوي بما يعطي فرصة لرفع درجة الحرارة بما يزيد على ثلاث مرات درجة غليان الماء. يلي هذا النوع المفاعلات تلك التي تعتمد على تقنية المياه المغلية (94 مفاعلاً) وهي التي تكون في دائرة المياه الأولى تحت ظروف الضغط الجوي العادي.
22 جهة حكومية تعمل في إطار الخطة الوطنية للاستجابة للطوارئ الإشعاعية والنووية بقرار وزاري
ويتفاوت حجم محطات الطاقة النووية فهناك المفاعلات الصغيرة والتي تقع في نطاق قدرة 300 إلى 600 ميجاوات ومفاعلات القدرة المتوسطة وهي في نطاق قدرة 600 إلى 1200 ميجاوات ومفاعلات القدرة العالية وهي في نطاق قدرة 1200 إلى 1600 ميجاوات. ويعتمد اختيار نطاق قدرة المفاعل على اعتبارات مختلفة لعل من أهمها قدرة استيعاب الشبكة الكهربائية على قدرة المفاعل. وغالبا ما تكون محطة الطاقة النووية مكونة من مفاعل نووي (وحدة) أو أكثر. وبلا شك تقل كلفة المفاعل مع ازدياد مستوى القدرة ومن جانب آخر تقل تكلفة المحطة الواحدة بزيادة عدد المفاعلات أو الوحدات بها. وعادة تستغرق فترة بناء المفاعل أو الوحدة الأولى الوقت الأطول إذ يتم بناء الوحدة الثانية خلال عام واحد من نهاية بناء الوحدة الأولى. ويتطلب تشغيل المحطة النووية أعداداً من المؤهلين تتفاوت بين 800 إلى 1200 شخص. ومن أهم الاعتبارات الأولية في التخطيط لبناء المحطة النووية هو الاختيار الفني لموقع المحطة ومدى ملائمتها من جوانب متعددة بعضها يتعلق بالسلامة وبعضها يتعلق بخطوط التوزيع الكهربائي ووجود مياه التبريد. وتعتمد مفاعلات الجيل الرابع على الخبرات المكتسبة في تشغيل مفاعلات الجيل الثالث إلا أنها لا تزال في مراحل التطوير ولا يوجد أي منها بهدف إنتاج الكهرباء سوى تلك التي تبنى للاختبارات والتطوير. ويتوقع أن تبدأ الخدمة بعد عام 2030م لاسيما بعد التوجهات العالمية للطاقة النووية.
لماذا يشهد العالم توجهاً كبيراً لاستخدام الطاقة النووية على الرغم من المخاطر الكبيرة التي قد تنجم عنها كما حصل في حادثة تشرنوبيل في القرن الماضي وحادث فوكوشيما الياباني حالياً ؟
تعد الطاقة النووية من أكثر مصادر الطاقة سلامة وذلك خلافاً للمفاهيم الدارجة عنها، حيث تتضمن تصاميم صارمة للسلامة تفوق العديد من التقنيات التقليدية الأخرى والمألوفة. ولقد كان توجه بعض الدول نحو الطاقة النووية في السبعينات ميلادية بسبب الحاجة لمصادر جديدة للطاقة. إلا أن حادث مفاعل تشرنوبيل الأوكراني في أبريل 1986م وانخفاض أسعار البترول بشكل كبير في الثمانينات ميلادية، أدى ذلك كله إلى انحسار استخدام الطاقة النووية، بل اتخذت بعض الدول قرارات بالإقفال التدريجي لمحطاتها النووية. إلا أن دول العالم عادت مؤخراً مرة أخرى للتوجه نحو الطاقة النووية وذلك لتزايد الحاجة للطاقة وتقلص الآثار السيئة التي تركها حادث مفاعل تشرنوبيل الأوكراني على المجتمع وبالتالي القرار السياسي، بالإضافة إلى تقلص تكاليف إنشاء محطات القوى النووية بعد تطوير الجوانب الهندسية، إذ قد يصل هذا التقليص في تكلفة منظومة المفاعل فقط إلى 40%، وكذلك تطور أنظمة السلامة في المفاعلات النووية، والتزايد في أسعار البترول ومصادر الطاقة الإحفورية وتزايد المخاوف من احتياطيات الطاقة الإحفورية في ظل زيادة الاستهلاك العالمي بما لا يقابله من اكتشافات لمكامن جديدة للبترول والغاز.
الطاقة النووية تعد من أكثر مصادر الطاقة سلامة خلافاً للمفاهيم الدارجة عنها
* مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية مخولة لمراقبة التلوث الإشعاعي الذي قد ينتج من الحوادث النووية بجميع أنواعها ؟ هل رصدتم أي تلوث في أجواء المملكة بعد حادثة فوكوشيما ؟.
- تقوم مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية بالإشراف على تشغيل 29 محطة رصد إشعاعي موزعة في 29 مدينة في المملكة، حيث ترصد هذه المحطات المستوى الإشعاعي الخارجي في محيطها بشكل مستمر وترسل النتائج آلياً للحاسب المركزي بالمدينة وفي الأحوال الطارئة يتم مضاعفة عمليات الرصد آلياً.
ولم يتم رصد أي مستويات إشعاعية تتجاوز المعدلات الطبيعية لبيئة كل محطة منذ وقوع الحادثة، حيث تم تطوير وسائل المراقبة بشبكة الرصد الإشعاعي والإنذار المبكر بحيث تضمنت محطات رصد متحركة يتم نقلها إلى أي موقع تبرز أهميته ويتم كذلك الوصول لنتائج المراقبة هذه بواسطة شبكة الإنترنت وعبر منافذ عبور خاصة مأمونة بهدف زيادة فاعلية وصول الجهات المختصة ومن أي موقع إلى نتائج المراقبة هذه.
وعملت مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية على تطوير وسائل المراقبة والرصد بتطوير وتبني قدرات وتقنيات ووسائل للتعرف على التسربات الإشعاعية بحساسية كبيرة في العينات المختلفة، وقد سبق وأن قامت المدينة بمراقبة البيئة البحرية بهدف التعرف على المستويات القاعدية المرجعية للمواد المشعة في مياه وبيئة البحر الأحمر والخليج العربي. وتعمل 22 جهة حكومية في إطار الخطة الوطنية للاستجابة للطوارئ الإشعاعية والنووية والتي اقرها مجلس الوزراء، وفقاً لمهماتها الأساسية في تبني إجراءات احترازية للطوارئ الإشعاعية مثل حادثة فوكوشيما النووية.
مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية عملت على تطوير وسائل المراقبة والرصد
من جهة أخرى فقد انضمت المملكة في عام 1989م إلى الاتفاقية الدولية للتبليغ والإنذار المبكر عن وقوع حادث أو طارئ نووي والتي تهدف تحقيق رد فعل سريع وطني ودولي عند وقوع حادث أو طارئ نووي يمكن أن يترتب عليه آثار إشعاعية خارج حدود الدولة التي وقع فيها الحادث وتلتزم الدولة التي وقع فيها الحادث بموجب هذه الاتفاقية إشعار الجهات ذات الاختصاص في جميع الدول الأعضاء في الاتفاقية بالحادث وتوفير جميع المعلومات الضرورية من خلال بروتوكولات متفق عليها. كما أن المملكة انضمت أيضاً في نفس العام للاتفاقية الدولية الخاصة بطلب المساعدة عند وقوع حادث أو طارئ نووي والتي تهدف إلى تسخير إمكانات الوكالة الدولية للطاقة الذرية والدول الأعضاء في الاتفاقية لمساعدة أية دولة عضو في الاتفاقية عند وقوع حادث أو طارئ نووي. والمملكة أيضاً عضو في اتفاقية الأمان النووي التي تؤكد التزام الدول لأساسيات السلامة النووية وعلى أعلى مستوى سياسي بها. كما تتضمن التزام الدول في أيجاد هيئات رقابية مستقلة للسلامة الإشعاعية والنووية لها من القدرة والكفاءة والاستقلالية والمصادر البشرية والمالية ما يكفل لها أداء مهماتها بأعلى المعايير .
* ما هو حجم آثار هذه الحادثة، وما مدى الضرر الذي لحق بالمحطة النووية اليابانية؟
- على الرغم من فداحة الكارثة الطبيعية (زلزال مدمر ومد بحري) من حيث المستوى والذي تخطى المعايير التصميمية، وكذلك الآثار المدمرة الأخرى والتي شملت مناطق مختلفة من البلاد ودمرت البنية التحتية وقضت على الكثيرين وشردت أكثر، فإن آثار الحادثة النووية الناتجة من ذلك تعتبر محدودة.
والحقيقة أن هذه الحادثة ليست لمفاعل واحد بل على الأقل لأربعة مفاعلات تفاوتت حالة ضررها وستة مفاعلات أخرى في حالة تضرر أقل أي أنها حادثة محطتين نوويتين مكونة من عشر مفاعلات. وهي من حيث المستوى والعدد تعتبر من أكبر الحوادث النووية، إلا أنها في ظل الاستعدادات الكبيرة والتعامل الجيد من سلطات السلامة والدفاع المدني اليابانية لم تبلغ فداحتها حوادث نووية سابقة مثل حادثة مفاعل تشرنوبيل الأوكراني التي جرت لأسباب في المفاعل وليست نتيجة كارثة طبيعية. كما أن مفاعل تشرنوبيل لم تكن معاير تصميمه (من أهمها أنه لم يكن هناك مبنى حاوي لقلب المفاعل يمنع أو يقلل انبعاث المواد المشعة إلى البيئة) ولا حتى معايير تشغيله مناسبة، حيث وقع الحادث والمفاعل في أوج طاقته التشغيلية. في حين أن مفاعلات فوكوشيما كانت تفاعلاتها النووية قد خمدت إلا أنه ونظرا للتفاعلات النووية الثانوية التي تتم بعد مرحلة الإخماد تحتم استمرار عمليات تبريد قضبان الوقود النووي لفترة كافية لإزالة الحرارة الناتجة من قضبان الوقود وتبريده كي لا يصل إلى مرحلة انحسار المياه عن الوقود وبالتالي ارتفاع فرصة تلف قدرة قضبان لوقود النووي نتيجة للحرارة على احتواء نواتج انشطار التفاعلات النووية فيه مما يؤدي إلى سلسلة تداعيات مختلفة للحادث ومخاطره البيئية. وحيث أدى الزلزال من جهة والمد البحري من جهة لفقد مزدوج لإمدادات الطاقة الكهربائية الضرورية لتشغيل المفاعلات ولاسيما مضخات مياه التبريد، وكذلك مولدات الكهرباء الاحتياطية التي تعمل ب الديزل. إضافة لاستنزاف كل وسائل السلامة الهندسية الأخرى التي ساهمت بتزويد المفاعلات بمياه التبريد من خلال دفع ذاتي لخزانات سابقة الضغط لاستعمالها في حال فقد التيار الكهربائي. كما أن دمار البنية التحتية الشامل لكافة المنطقة من طرق ووسائل نقل وغيرها آخر في وصول وتفعيل وسائل وإجراءات للسلامة البديلة.
مستقبل الطاقة النووية يظل مرتبطاً بالاستعدادات النفسية أكثر من الحقائق العلمية
وقد صنف مستوى الحادث في بعض من مفاعلات المحطة النووية إلى المستوى الرابع والذي تطور إلى المستوى الخامس. وتصنيف الحوادث النووية هذا هو تصنيف دولي (للوكالة الدولية للطاقة الذرية)، وهو مرتبط بعدد من الاعتبارات منها مستوى انتشار تلوث المواد المشعة حيث إن المستوى الرابع يحد مستوى التلوث في منطقة المفاعل النووي فقط بينما المستوى الخامس يتجاوز ذلك إلى مناطق قريبة من منطقة المفاعل النووي. والمقياس الدولي مؤلف من سبعة مستويات تتدرج في التصنيف من المستوى الأول وحتى المستوى السابع الذي يصنف بالحادث الكبير مثل حادثة مفاعل تشرنوبيل. وتخضع فلسفة السلامة الهندسية لتصاميم المفاعلات إلى وضع عدد من الخطوط الدفاعية لتقليل فرصة انطلاق المواد المشعة للبيئة. حيث تعتبر أنابيب قضبان الوقود والمكونة من سبائك الزركونيوم الحاجز الأول، في حين يعتبر وعاء قلب المفاعل الحاجز الثاني في حال دمار قضبان الوقود. ويعتبر المبنى الحاوي لقلب المفاعل الحاجز الهندسي الثالث والأخير لمنع انتشار المواد المشعة بشكل كبير للبيئة في حال فشل الحاجزين الأول والثاني، حيث إنه من أشد المباني التي صممها وبناها البشر، قدرة على تحمل ظروف قاسية مختلفة مثل ارتفاع الضغط داخله لمعدلات مرتفعة جداً وسقوط طائرات عليه وتعرضه لقنابل أو صواريخ ... الخ.
وقد أدت بعض تداعيات الحادث مثل ارتفاع ضغط البخار في قلب المفاعل من جانب وفي المبنى الحاوي لقلب المفاعل من ناحية أخرى، إلى الحاجة لفتح صمامات المبنى الحاوي لتخفيف الضغط خشية أن يؤثر هذا الضغط المتنامي إلى تدمير البعد الثالث للحواجز الهندسية المانعة لانتقال المواد المشعة للبيئة وهو المبنى الحاوي لقلب المفاعل. وهذا الإجراء ساهم وبنية مسبقة ومعروفة إلى اطلاقات محدودة للمواد المشعة من قلب المفاعل. بقي التأكيد على أن قضبان اليورانيوم الجديدة وقبل تشغل المفاعل لا تمثل بذاتها مخاطر على البيئة نظراً للمخاطر الإشعاعية المحدودة لليورانيوم إذا ما قورنت بالمواد المشعة الأخرى التي تنتج من التفاعلات النووية لوقود اليورانيوم بعد تشغيل المفاعل.
ومن تداعيات الحادث انفجارات الهيدروجين المتكون من تفاعل بخار الماء مع أنابيب الزركونيوم المغلفة للوقود النووي عند درجات الحرارة العالية بسبب انحسار الماء وتعرية قضبان الوقود حيث بلغ مستوى المياه إلى نصف ارتفاع قضبان الوقود. وجرت معظم هذه الانفجاريات في نقاط تسرب وتجمع الهيدروجين بالقرب من أسطح المباني العامة للمفاعلات والتي تدمرت بسببها ولكنها بذاتها لا تعتبر من مرافق السلامة للمفاعلات. ورصد مستويات من النظائر المشعة في البيئات المحيطة بالمحطة دليل على دمار غير معروف المستوى للوقود النووي وتسربه عبر الحاجزين الهندسيين الأول والثاني وبتسرب مقيد حتى الآن من الحاجز الهندسي الثالث. وقد تعرض عدد من خزانات الوقود المحروق للدمار الجزئي وتسرب مياهها والتي يعتقد أنه بسبب شروخ بها من الزلزال. هذه الخزانات يتم تخزين الوقود المحروق بها تحت سطح الماء ولكنها خارج المبنى الحاوي لقلب المفاعل وإنما في المبنى العام للمفاعل.
مما سبق يتبين أن هذه الحادثة تضمنت عدداً من المنشآت النووية المختلفة في موقع المحطة النووية، لهذا فهي ليست حادثة واحدة. ولاشك بأن تداعياتها الحالية من تسربات وارتفاع نسبي في الجرعات الإشعاعية لا يقارن بحجم الكارثة الهائلة. وقد يختلط على العديد فهم الإجراءات التي قامت بها السلطات اليابانية في إطار خططها للطوارئ الإشعاعية والنووية ويُظن أنها تمثل مستوى خطورة وقلق. في حين أنها إجراءات احترازية في إطار منظومة السلامة التي تعمل على وضع كل المعايير لمنع وقوع الحوادث ومن ثم تقليل تداعيات الحادث عند وقوعه. فقد قامت السلطات اليابانية بإخلاء السكان في مساحة دائرة مركزها المحطة ونصف قطرها 20 كيلومتراً شددت على السكان في العشرة كيلومتراً التالية بأن يظلوا داخل منازلهم أطول فترة زمنية ممكنة ومؤخراً شجعتهم على إخلاء منازلهم أيضاً. كما باشرت السلطات توزيع أقراص اليود المستقر لبعض المناطق في إطار احترازاتها حيث يعمل اليود المستقر عند تعاطيه بجرعات يومية على تلافي امتصاص الجسم لليود المشع الموجود في التلوث الإشعاعي. وبالتالي حماية الغدة الدرقية من التعرض الإشعاعي. وقد تم في الأيام الأخيرة اكتشاف تسربات لمياه التبريد الملوثة إلى قنوات أنابيب التبريد في مباني التوربينات المجاورة لمباني المفاعلات.
* كيف ترون مستقبل الطاقة النووية في العالم بعد هذه الحادثة ؟
- يظل مستقبل الطاقة النووية مرهوناً بتقبل العالم لها في ظل ما يطرأ من مخاوف جماهيرية مرتبطة بالاستعدادات النفسية أكثر من الحقائق العلمية، وهذا يحتم على الدول والمنظمات الدولية مراجعة لمعايير السلامة في ظل الدروس المستفادة من هذه الحادثة. وفي هذا الإطار فقد أعلنت بعض الدول تعليق برامجها النووية حتى الانتهاء من مراجعة معاييرها الوطنية للسلامة، كما أن الوكالة الدولية للطاقة الذرة تنوي مراجعة معايير الأمان النووي.
د. خالد العيسى خلال حديثه للزميل الغنامي