Tweet
YouTube - Fukushima Nuclear Reactor Problem Explained (CNN)
ضرب اليابان يوم الجمعة 11/3/2011 زلزال بقوة 8.9 درجة علي مقياس ريختر
واعقبته موجات تسونامي علي الساحل الشمالي الشرقي لليابان قدر ارتفاعها بستة امتار ادت الي تدمير مئات المنازل ومئات من المفقودين والقتلي , وادي الزلزال
الي حريق هائل في مصنع للبتروكيماويات وتشير التقارير الي ان هذا الزلزال يعتبر الاعنف علي اليابان خلال قرن من الزمن , وتأثرت اسعار النفط نتيجة هذه الاحداث و
نتيجة اغلاق عشرات المصانع في اليابان وتوقف العمل في المحطات النووية
الطاقة النووية
الطاقة النووية هي الطاقة التي يتم توليدها عن طريق التحكم في تفاعلات انشطار أو اندماج الأنوية الذرية. تستغل هذه الطاقة في محطات توليد الكهرباء النووية، لتسخين الماء لإنتاج بخار الماء الذي يستخدم بعد ذلك لإنتاج الكهرباء. وفي 2009، شكلت نسبة الكهرباء المنتجة من الطاقة النووية بحوالي 13-14 % من إجمالي الطاقة الكهربية المنتجة في العالم
تعتبر محطات التوليد النووية نوعا من محطات التوليد الحرارية البخارية، حبث تقوم بتوليد البخار بالحرارة التي تتولد في فرن المفاعل. الفرق في محطات الطاقة النووية أنه بدل الفرن الذي يحترق فيه الوقود يوجد الفرن الذري الذي يحتاج إلى جدار عازل وواق من الإشعاع الذري وهو يتكون من طبقة من الآجر الناري وطبقة من المياه وطبقة من الحديد الصلب ثم طبقة من الأسمنت تصل إلى سمك مترين وذلك لحماية العاملين في المحطة والبيئة المحيطة من التلوث بالإشعاعات الذرية.
والمفاعل النووي تتولد فيه الحرارة نتيجة انشطار ذرات اليورانيوم بضربات النيوترونات. وتستغل هذه الطاقة الحرارية الهائلة في غليان المياه في المراجل وتحويلها إلى بخار ذات ضغط عال ودرجة حرارة نحو 480 درجة مئويـة. ثم يسلط هذا البخار ذو الضغط المرتفع (نحو 380 ضغط جوي) على زعانف توربينات بخارية صممت ليقوم البخار السريع بتدوير محور التوربينات وبذلك تتحول الطاقة البخارية إلى طاقة ميكانيكية على محور هذه التوربينات. ويُربط محور التوربين مع محور المولد الكهربائي فيدور محور المولد الكهربائي بنفس السرعة فتتولد على طرفي الجزء الثابت من المولد الطاقة الكهربائية.
محطة فوكشيما للطاقة النووية
تتالف محطة فوكشيما للطاقة النووية من ستة مفاعلات نووية منفصلة وبطاقة توليد كلية مقدارها 5000 ميجاواط وفي مارس 2011 ، في أعقاب الفوري للزلزال وتسونامي سينداي ، أعلنت الحكومة اليابانية "حالة الطوارئ للطاقة الذرية" وتم اجلاء الآلاف من السكان الذين يعيشون بالقرب من ريوهي فوكوشيما
نوع المفاعلات في المحطة هي من نوع مفاعل الماء المغلي BWR والتي تعمل بالوقود متوسط التخصيب ( حوالي 3% ) ويحتوي كل مفاعل نووي على 130 الف كيلو من اليورانيوم والذي يعمل كوقود نووي
ذكرت وكالة الهندسة النووية بأن الوحدات من 1 إلى 3 توقفت بشكل آلي بعد زلزال اليابان الكبير، بينما كانت الوحدات من 4 إلى 6 متوقفة بسبب أعمال الصيانة.] وقد تم تشغيل مولدات ديزل لتأمين طاقة كهربائية راجعة من أجل تبريد الوحدات 1 إلى 3 والتي كانت قد تضررت بسبب التسونامي. وقد عملت هذه المولدات في البداية بشكل جيد لكنها توقفت بعد ساعة. وبعد الزلزال بيوم حدث انفجار في المفاعل انهار من جرائه أسقف مبنى مجاور ما أدى إلى اصابة بعض العاملين واجلاء الآلاف من دائرة نصف قطرها 10 أكيال كما نجم عن الانفجار تجاوز النشاط الإشعاعي الحد الطبيعي بعشرين مرة
المفاعلات النووية تصمم بحيث ان هناك نظام حماية ثلاثي لتفادي الحوادث ولكن ما حصل في محطة فوكشيما النووية هو فشل انظمة الحماية الثلاثية
ماذا حدث في المحطة النووية ؟
فيما يلي تسلسل الاحداث التي حصلت في المحطة النووية
الزلزال الذي ضرب منطقة فوكشيما كان اكبر من اكبر زلزال تم تصميم وحساب المحطة على اساسه حيث ان مقياس رختر هو مقياس لوغارتمي اي مثلا الفرق بين زلزال مقداره 8.2 وزلزال مقداره 8.9 هو خمسة اضعاف وليس 0.7
عندما ضرب الزلزل المحطة توقفت بصورة تلقائية كاجراء احترازي ولكن درجة حرارة الوقود النووي لا زالت مرتفعة لذلك بداء تشغيل مضخات تبريد وتدوير المياه على المفاعل لتبريده ولكن هذه المضخات توقفت عن العمل بسبب انقطاع الطاقة الكهربائية عنها فبداء نظام الحماية الثاني بالعمل وهو تبريد المفاعل بواسطة مضخات تعمل بواسطة مولدات الديزل ولكن بعد ساعة حدث تسونامي مما ادى الى حدوث امواج مرتفعة من الماء قامت بضرب مولدات الديزل وتعطيلها
فتم تشغيل نظام الحماية الثالث وهو نظام الطوارئ باستخدام البطاريات وفعلا تم تشغيلها ولكن بعد مرور ثمانية ساعات نضبت البطاريات
في هذا الموقف بداء الحديث دور عن امكانية حدوث انصهار نووي في الوقود
و بسبب فقدان سائل التبريد بدائت الحرارة بالارتفاع داخل الخزان المغلق وبداء الضغط بالارتفاع ولغرض المحافظة على الحرارة والضغط داخل المفاعل بداء المشغلين بتنفيس جزء من البخار والغازات المشعة الى الجو
عملية تنفيس البخار اثر على كمية الماء داخل المفاعل وادى الى ارتفاع درجة الحرارة مما ادى الى حدوث تفاعل بين غلاف الوقود المصنوع من الزركلوي وبين الماء لتوليد غاز الهيدروجين ( وهو غاز قابل للانفجار ) وعند تنفيس الغاز حدث انفجار مما ادى الى تحطم الجزء العلوي من البناية
لغرض التقليل من مخاطر الانفجار بدات السلطات بضخ ماء البحر داخل المفاعل للتبريد وكذلك رش المياه بواسطة الطائرات العمودية
المشكلة الاخرى هي بداء تساقط الثلوج مما يؤدي الى اعاقة عمليات التصليح
هناك مخاوف عالمية من حدوث انفجار نووي الذي قد يكون اكبر كارثة نووية
لتقريب الصورة اكثر
ان كمية اليورانيوم داخل قنبلة نووية مثل قنبلة هيروشيما لا يتعدى 25 كيلو غرام
كمية اليورانيوم الموجود في كل مفاعل من مفاعلات فوكوشيما الستة هي 130 الف كيلو !!!
سبق وان حدثت مشكلة نووية في احد المفاعلات النووية في الولايات المتحدة تسمى ثري مايل ايلند Three Mile island
و لكن الحادثة لم تصل الى الحد الاقصى لها بما يسمى الاعراض الصينية
هو تعبير عامي لذوبان وقود المفاعلات النووية ، والذي يصور إمكانية انزلاقه المادة النووية الحارة من الولايات امتحدة في اتجاه مركز الكرة الأرضية والخروج من الجانب الآخر حيث الصين .
صورة تمثل السحابة النووية المشعة في حالة وقوع انصهار نووي
Comment