بررسی خطرات انرژی هسته ای بر انسان

عوارض انرژی هسته ای

انرژی هسته ای چیست ؟

‏انرژی هسته ای به آزاد شدن انرژی حاصل از تبدیل هسته های اتمی با استفاده از روش های مختلف اطلاق می شود. این شامل فرآیندهایی مانند همجوشی هسته ای (ترکیب اتم های سبک تر به اتم های سنگین تر) و شکافت هسته ای (تجزیه هسته های سنگین اتم) است. منبع اولیه انرژی هسته ای از واکنش شکافت بین اورانیوم-235 و نوترون ها می آید که مقادیر زیادی انرژی را به شکل گرما و تشعشعات الکترومغناطیسی آزاد می کند.

انرژی هسته ای چگونه تاثیر بد میگذارد؟

‏انرژی هسته ای اثرات مخرب متعددی دارد که در درجه اول به دلیل فرآیند تولید، بهره برداری و احتمال بروز حوادث است. همانطور که قبلاً در پاسخ من در مورد ردپای زیست محیطی انرژی هسته ای ذکر شد، این پیامدهای نامطلوب ناشی از فعل و انفعالات پیچیده شامل اجزای مختلف و محصولات جانبی تولید شده در راکتورهای هسته ای، تاسیسات معدنی و زیرساخت های مرتبط است. در اینجا مروری جامع از برخی پیامدهای منفی خاص مرتبط با انرژی هسته ای است:

‏1. سطوح بالای قرار گرفتن در معرض تشعشع: واکنش‌های هسته‌ای تشعشعات یونیزان تولید می‌کنند که عمدتاً از ذرات آلفا، ذرات بتا (الکترون +/-)، پرتوهای گاما، نوترون‌ها و اشعه ایکس تشکیل شده‌اند. حوادث در نیروگاه های هسته ای، آزمایش های تسلیحات اتمی و سایر منابع ممکن است منجر به قرار گرفتن در معرض قابل توجهی در معرض تشعشعات شود که در طول زمان خطراتی را برای سلامت و رفاه انسان به همراه خواهد داشت. علاوه بر قرار گرفتن در معرض مستقیم، تشعشع همچنین می تواند از طریق تعامل با بافت های بیولوژیکی آسیب ثانویه ایجاد کند و در ایجاد بیماری هایی مانند سرطان و جهش های ژنتیکی نقش داشته باشد.

‏2. آلودگی محیطی: نیروگاه های هسته ای مسائل آلودگی زیست محیطی متعددی را از خود به جای می گذارند، از خاک و آبراه های تحت تاثیر باران اسیدی گرفته تا زباله های جامد تولید شده در حین بازسازی یا تعطیلی فعالیت ها. میله‌های سوخت مصرف‌شده، مواد هسته‌ای استفاده‌شده و زباله‌های رادیواکتیو در محل‌های دفن زباله انباشته می‌شوند و باعث آسیب طولانی‌مدت به محیط‌های زمینی می‌شوند. علاوه بر این، روش های نادرست حمل و نقل، حمل و نقل و دفع می تواند کارگران، ساکنان و عموم مردم را در معرض سطوح بالایی از تشعشع قرار دهد.

‏3. انتشار شیمیایی: برخی از مواد رادیواکتیو منتشر شده در طول استخراج، پردازش، و سوزاندن سوخت هسته ای و اجزای رآکتور، ترکیبات شیمیایی را در هنگام فروپاشی تولید می کنند. این مواد که در مجموع به عنوان مواد زائد رادیواکتیو شناخته می شوند، می توانند شامل مواد آلی سمی، حلال های فرار، نمک های فلزی، اسیدها و عوامل خورنده باشند. نشت اتفاقی یا دفع نادرست این ترکیبات می‌تواند منجر به آلودگی آب‌های زیرزمینی و سطحی، تهدیدی برای آبزیان، منابع آب آشامیدنی و پایداری خاک شود.

‏4. خطرات امنیت انرژی: انرژی هسته ای به شدت به مواد شکافت پذیر - اورانیوم 235، پلوتونیوم 239 و توریم 232 - که منابع کمیاب با غلظت جغرافیایی محدود هستند متکی است. اگر مقادیر کافی یافت نشود، یا فشارهای سیاسی یا اقتصادی برای تغییر به منابع انرژی کمتر قابل اعتماد وجود داشته باشد، تاسیسات هسته ای موجود می توانند به اهدافی برای اشاعه یا حملات تروریستی تبدیل شوند. علاوه بر این، تناوب و نوسانات تولید انرژی هسته‌ای آن را در برابر اختلالات زنجیره تامین ناشی از بلایای طبیعی، شکست‌های تکنولوژیکی یا موانع نظارتی آسیب‌پذیر می‌کند.

‏5. اثرات بلندمدت سلامتی: قرار گرفتن طولانی مدت در معرض پرتوهای یونیزان می تواند پیامدهای جدی برای سلامت انسان داشته باشد، از جمله افزایش عوامل خطر برای انواع خاصی از سرطان، بیماری های قلبی عروقی، بیماری های پوستی و اختلالات غدد درون ریز. مطالعات نشان می دهد که قرار گرفتن تجمعی در معرض دوزهای پایین پرتو ممکن است شرایط پزشکی از قبل موجود را تشدید کند و افراد را مستعد ابتلا به عوارض طولانی مدت کند.

‏6. هزینه های اقتصادی: هزینه های مربوط به پرداختن به مشکلات زیست محیطی، بهبود اقدامات ایمنی، و انتقال از انرژی هسته ای می تواند قابل توجه باشد. به عنوان مثال، تلاش‌های پاکسازی مداوم پس از حوادث، بودجه زیادی را مصرف می‌کند، در حالی که بار اقتصادی درمان آسیب‌های پزشکی و کارگران مرتبط با قرار گرفتن در معرض تشعشعات امروزی ادامه دارد. انتقال به فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر ممکن است شامل سرمایه‌گذاری سرمایه، از دست دادن شغل و تغییرات در بخش‌های اقتصادی باشد که نیازمند بررسی دقیق و برنامه‌ریزی برای اطمینان از توزیع عادلانه منافع بین سهامداران است.

‏توجه به این نکته مهم است که در حالی که انرژی هسته ای چالش ها و اشکالات متعددی را به همراه دارد، گروه های مدافع، کارشناسان صنعت و مقامات دولتی به همکاری با یکدیگر برای رفع این نگرانی ها به طور موثر ادامه می دهند. پیشرفت به سمت گزینه‌های انرژی پاک‌تر و پایدارتر، مانند انرژی خورشیدی، باد، زمین گرمایی، انرژی آبی، زیست توده و انرژی جزر و مدی، در حصول اطمینان از اینکه نسل‌های آینده از بهبود شرایط زندگی، کاهش آسیب‌پذیری در برابر حوادث فاجعه‌بار و برابری اجتماعی قوی برخوردار هستند، حیاتی است.

آیا انرژی هسته ای خطراتی دارد؟

خطرات انرژی هسته ای برای انسان ها

‏انرژی هسته ای هنگامی که در معرض سطوح بالای تابش یونیزان قرار می گیرد، چندین تهدید فوری و بلندمدت برای سلامت انسان ایجاد می کند. این خطرات می تواند ناشی از تشعشعات پس زمینه طبیعی ساطع شده از پوسته و جو زمین، در کنار منابع ساخته دست بشر مانند نیروگاه های هسته ای باشد. در اینجا برخی از خطرات کلیدی وجود دارد:

‏1. رادیواکتیویته القایی: منابع طبیعی تشعشع، از جمله پرتوهای کیهانی، ذرات خورشیدی، و مواد معدنی رادیواکتیو موجود در خاک، آب و سنگ ها، به سطح ذاتی بدن ما از قرار گرفتن در معرض تابش کمک می کنند. این تشعشعات پس‌زمینه در مکان‌های جغرافیایی متفاوت است، اما به دلیل اثر تجمعی آن، در طول قرن‌ها منجر به موارد متعدد سرطان شده است.

‏

‏2. قرار گرفتن مستقیم در معرض تشعشع: هنگام برخورد مستقیم با مواد یا تجهیزات هسته ای، کارگران ممکن است از طریق تماس با محصولات شکافت، محصولات فعال سازی یا رادیو ایزوتوپ های تولید شده در طی واکنش، دوزهای زیادی از تشعشع دریافت کنند. به عنوان مثال، دست زدن به میله های سوخت هسته ای، بازرسی مجموعه های سوخت مصرف شده، یا کار با انواع خاصی از دستگاه های تشخیصی اشعه ایکس، خطر قرار گرفتن در معرض مستقیم را افزایش می دهد.

‏3. انتشارات تصادفی: نشت، آتش‌سوزی یا انفجار در تاسیسات هسته‌ای می‌تواند منجر به انتشار کنترل‌نشده مواد رادیواکتیو شود که هم برای مردم و هم برای محیط‌زیست خطر جدی ایجاد می‌کند. سوانح هسته ای مانند جزیره تری مایل، چرنوبیل، فوکوشیما دایچی و غیره منجر به خسارات گسترده و پیامدهای ویرانگر سلامت عمومی شده است.

‏4. اثرات بلندمدت سلامتی: حتی پس از خروج از تاسیسات هسته ای، افراد در برابر تشعشعات باقی مانده از زباله های هسته ای که در محل ذخیره شده و در محیط رها می شوند آسیب پذیر می مانند. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) تخمین می زند که تقریباً از هر پنج آمریکایی یک نفر در 50 کیلومتری (31 مایل) مخزن زباله های مایع رادیواکتیو سطح بالا زندگی می کند. مطالعات نشان می‌دهد که قرار گرفتن در معرض دوز کم با رادیونوکلئیدهای طبیعی، مانند سزیم 137، می‌تواند منجر به تاخیر در رشد، اختلالات عصبی و افزایش حساسیت به بیماری‌های مختلف مانند سرطان ریه و بیماری‌های قلبی در طول نسل‌ها شود.

‏5. مقررات بین المللی و استانداردسازی: با وجود پیشرفت در فناوری و کاهش عوامل خطر، انرژی هسته ای همچنان چالش های قابل توجهی را از نظر تضمین امنیت جهانی، حفاظت از سلامت عمومی، مدیریت موثر زباله های هسته ای و پیروی از معاهدات، موافقت نامه ها و قوانین بین المللی دارد. در نتیجه، تلاش‌های مستمر برای تقویت اقدامات ایمنی، بهبود شفافیت و هماهنگی بیشتر بین کشورها، حوزه‌های مهم تمرکز برای پرداختن به تأثیر انرژی هسته‌ای بر سلامت انسان است.

خطرات انرژی هسته ای برای محیط زیست

‏در حالی که انرژی هسته ای به طور قابل توجهی به رشد اقتصادی و پیشرفت های تکنولوژیک کمک می کند، هزینه های زیست محیطی قابل توجهی نیز به همراه دارد. اینها شامل تأثیرات فوری و گسترده بر روی تعادل حساس حیات در سیاره زمین است که به مدیریت دقیق و استراتژی های کاهش برای به حداقل رساندن پیامدهای منفی نیاز دارد. در زیر نگرانی های کلیدی پیرامون ردپای زیست محیطی انرژی هسته ای وجود دارد:

‏1. مدیریت زباله های رادیواکتیو: یکی از چالش های مهم زیست محیطی مرتبط با انرژی هسته ای شامل تولید، ذخیره سازی، و در نهایت دفع زباله های بسیار پرتوزا - به طور خاص، زباله های رادیواکتیو سطح بالا (HLRW)، زباله های رادیواکتیو سطح متوسط (ILRW)، و زباله های رادیواکتیو سطح پایین (LLRW). مدیریت، حمل و نقل و دفع این زباله ها مشکلات لجستیکی و فنی شدیدی را به همراه دارد که نیازمند ساختارهای حاکمیتی قوی، فناوری های پیشرفته و مشارکت گسترده جامعه است. روش‌های مرسوم دفن، حوضچه‌های مهر و موم شده و ذخیره‌سازی چلیک خشک در حال حاضر راه‌حل‌های اولیه موجود برای HLRW را نشان می‌دهند، اما آنها با محدودیت‌هایی در ظرفیت، هزینه و پایداری محیطی مواجه هستند.

‏2. از کار انداختن و بسته شدن تاسیسات هسته ای: بسته شدن نیروگاه های هسته ای قدیمی چالش های منحصر به فردی را در مورد حذف سایت های آلوده و مهار خطرات قدیمی ایجاد می کند. باید تلاش کرد تا حوضچه‌های سوخت مصرف‌شده، مخازن خنک‌کننده و سایر سیستم‌های نگهدارنده در طول عمر عملیاتی خود، قبل از اسقاط یا تغییر کاربری، استانداردهای ایمنی سخت‌گیرانه را رعایت کنند. علاوه بر این، انتقال مواد هسته ای و تخصص به طرح های انرژی های تجدیدپذیر نیازمند توجه به صدور مجوز، برنامه های آموزشی و بهترین شیوه های مشترک است.

‏3. آلودگی هوا و آب: هم تاسیسات هسته ای در حال کار و هم از کار افتاده گازهای گلخانه ای، اکسید گوگرد، ذرات معلق، فلزات سنگین و هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) را از طریق فرآیندهای صنعتی و نشت هوا منتشر می کنند. باران اسیدی ناشی از انتشار کلر در حین استخراج و فرآوری اورانیوم، همراه با انتشار گازها و مایعات رادیواکتیو در حین عملیات، سلامت انسان و بهره وری اکوسیستم را در جوامع مجاور تهدید می کند. علاوه بر این، رواناب از بالشتک ها و رسوبات باطله معدن می تواند منابع آب زیرزمینی را آلوده کند و منجر به مشکلات کیفیت آب شود.

‏4. ذخایر معدنی حاوی عناصر رادیواکتیو: در حالی که نادر است، ذخایر معدنی حاوی عناصر رادیواکتیو منبع جایگزینی از مواد خام برای تولید انرژی هسته ای است. چنین ذخایری باید به طور مسئولانه مدیریت شوند تا از انتشار ناخواسته سموم رادیویی خطرناک در محیط جلوگیری شود، به ویژه با توجه به افزایش تقاضا برای سوخت هسته ای و کمبود جایگزین های فراوان و کم هزینه.

‏5. از دست دادن تنوع زیستی: فعالیت های انسانی، از جمله فعالیت های مربوط به استخراج مواد برای کاربردهای انرژی هسته ای، اصلاح زیستگاه و انتشار آلاینده ها، می تواند بر تنوع زیستی محلی تأثیر منفی بگذارد. افزایش استفاده از زمین برای ساخت نیروگاه هسته ای، آماده سازی سایت و عملیات آزمایشی، زیستگاه گونه های حیات وحش را تهدید می کند و به طور بالقوه منجر به کاهش تعداد جمعیت، از بین رفتن تنوع ژنتیکی و تغییر اکوسیستم می شود.

‏6. تأثیر چرخه کربن جهانی: اگرچه انرژی هسته ای تنها بخش کوچکی از کل تولید برق در سراسر جهان را نشان می دهد، اما نقشی حیاتی در کاهش انتشار کربن در مقایسه با سوخت های فسیلی ایفا می کند. بر اساس گزارش هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC)، سهم خالص انرژی هسته ای در کاهش جهانی CO2 بین 0.06- تا 0.03 درصد بین سال های 1990 تا 2011 برآورد شده است. انرژی را به سیستم های قدرت پاک تر و کارآمدتر تبدیل می کند که شدت کربن کلی را کاهش می دهد.

عوارض انرژی هسته ای بر محیط زیست

آیا انرژی هسته ای فوایدی هم دارد ؟

‏بله، انرژی هسته ای دارای چندین ویژگی مفید است که در طول زمان به توسعه و پیشرفت جامعه کمک می کند:

‏1. منابع تجدید پذیر: برخلاف سوخت های فسیلی، سوخت هسته ای به دلیل ماهیت متناهی آن نمی تواند در طول دوره های زمین شناسی تخلیه شود. در عوض، فناوری‌های راکتوری جدید با هدف استخراج مقادیر قابل استفاده اورانیوم و سایر عناصر شکافت‌پذیر از منابع طبیعی با سرعت فزاینده‌ای انجام می‌شوند. در نتیجه، انرژی هسته ای عرضه تقریبا بی حد و حصری از منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر را ارائه می دهد.

‏2. امنیت انرژی: با رشد سریع جمعیت در سراسر جهان، رسیدگی به نیازهای جهانی انرژی بیش از هر زمان دیگری حیاتی می شود. انرژی هسته ای راه حل قابل اعتماد و کم کربنی را ارائه می دهد که وابستگی به منابع سوخت فسیلی تجدیدناپذیر را به حداقل می رساند، خطرات مرتبط با تغییرات آب و هوایی را کاهش می دهد و ثبات اقتصادی در مناطق تحت تأثیر بی ثباتی های ژئوپلیتیکی را تضمین می کند.

‏3. مزایای سلامتی: ایزوتوپ های پزشکی مشتق شده از واکنش های هسته ای کاربردهای عملی در حوزه های مختلف از جمله تشخیص، درمان و تحقیق پیدا می کنند. برای مثال، پزشکی هسته‌ای در توسعه روش‌های کارآمد برای تشخیص سرطان، غربالگری پروستات و بهبود نتایج پیوند اعضا پیشرفت‌های چشمگیری داشته است. علاوه بر این، پیشرفت‌ها در تولید رادیو ایزوتوپ به دانشمندان اجازه می‌دهد تا فرآیندهای بیولوژیکی اساسی را مطالعه کنند و ابزارهای جدیدی برای پزشکی دقیق، مانند حساس‌کننده‌های پرتوی هدفمند برای درمان بافت‌های سرطانی توسعه دهند.

‏4. تأثیرات زیست محیطی: در مقایسه با منابع انرژی سنتی، تأسیسات هسته ای ردپای محیطی نسبتاً جزئی از خود نشان می دهند که عمدتاً به لطف اصول عملیات حلقه بسته آنها است. اگرچه نگرانی‌های مربوط به مدیریت زباله، چالش‌های دفع و حوادث احتمالی وجود دارد، پیشرفت‌ها در استانداردهای ایمنی و فناوری‌های مهار همچنان به کاهش موثر این خطرات ادامه می‌دهند. علاوه بر این، مطالعات نشان می‌دهد که حتی با در نظر گرفتن اثرات طولانی‌مدت، مزایای کلی سلامت محیط‌زیست انرژی هسته‌ای ممکن است بر معایب ناشی از احتراق زغال‌سنگ و نفت غلبه کند.

‏5. رقابت اقتصادی: انرژی هسته ای با توجه به توانایی آن در تولید بازده انرژی ثابت و قابل پیش بینی به ایجاد شغل و رشد اقتصادی کمک می کند. ساخت، بهره برداری و نگهداری زیرساخت های هسته ای مدرن نیازمند نیروی کار ماهر است که منجر به افزایش بهره وری در جوامع محلی و تحریک فعالیت های اقتصادی در کشورهای میزبان می شود. علاوه بر این، کشف مواد هسته‌ای جدید و فن‌آوری‌های راکتوری بهبودیافته، مرزهای آنچه را که ما در مورد علم پشت فیزیک هسته‌ای می‌دانیم، در حالی که قابلیت‌های فن‌آوری را گسترش می‌دهیم، افزایش می‌دهد و در نهایت سرمایه‌گذاری بیشتر در این بخش را هدایت می‌کند.

‏6. همکاری بین المللی: کشورهای سراسر جهان در موضوعات مرتبط با سیاست انرژی هسته ای، مقررات و تلاش های تحقیقاتی همکاری نزدیک دارند. شرکای بین‌المللی از طریق اشتراک دانش، تجربه و بهترین شیوه‌ها می‌توانند شفافیت را ارتقا دهند، توافق‌های تجاری را تسهیل کنند و چالش‌های فرامرزی مرتبط با فعالیت‌های هسته‌ای را برطرف کنند. پروژه‌های مشترک، مانند برنامه پادمان آژانس بین‌المللی انرژی اتمی و طرح‌های مشارکت جهانی انرژی هسته‌ای، نشان می‌دهند که چگونه ذینفعان مختلف می‌توانند با یکدیگر در جهت استفاده صلح‌آمیز و مسئولانه از انرژی هسته‌ای در سطح جهانی همکاری کنند.

علیرغم برخی محدودیت ها و چالش های فنی مرتبط با استقرار انرژی هسته ای، مزایای متعدد آن، آن را به گزینه ای جذاب برای نسل های آینده تبدیل می کند. انرژی هسته ای از ارائه منابع انرژی ایمن و مقرون به صرفه گرفته تا ارتقای مراقبت های بهداشتی، آموزشی و توسعه اقتصادی، آماده تحقق آرزوهای جمعی ما برای آینده ای پاک تر، ایمن تر و بهتر است.