کلوب مهندسی هسته ای و پرتو پزشکی

سلام دوستان

کلوب مهندسی هسته ای و پرتو پزشکی در www.cloob.com راه اندازی شد.

لطفا برای عضویت اقدام کنید:

http://www.cloob.com/club.php?id=24240

محققان ارتباط ابتلا به سرطان خون با نیروگاه‌های هسته‌ای را رد کردند

محققان ارتباط ابتلا به سرطان خون با نیروگاه‌های هسته‌ای را رد کردند

یک مطالعه جدید ثابت می‌کند کودکانی که در نزدیکی نیروگاههای هسته‌ای در فرانسه زندگی می‌کنند با افزایش خطر ابتلا به سرطان خون روبرو نیستند.

به گزارش رویترز هلث از نیویورک، دکتر "ژاکلین کلاول" از دانشگاه "پاریس سود" و همکارانش گفتند: تاکنون بیشتر مطالعاتی که خطر ابتلا به سرطان را در نزدیکی تاسیسات هسته‌ای بررسی کرده‌اند تنها میزان فاصله محل زندگی کودک از نیروگاه هسته‌ای را مورد مطالعه قرار داده‌اند. آنها این فرض را مطرح کرده بودند که هرچه فاصله محل زندگی از نیروگاه هسته‌ای بیشتر باشد، خطر قرار گرفتن در معرض رادیواکتیو کمتر می‌شود.

اما این محققان می‌گویند پراکندگی رادیواکتیو از الگوی پیچیده‌تر تبعیت می‌کند.

کلاول و گروه وی برای بدست آوردن تصویر دقیقتری از این خطر، مناطق اطراف هر ‪ ۲۳‬نیروگاه هسته‌ای فرانسه را بر اساس میزان قرار گرفتن مغز استخوان قرمز (‪ (RBM‬در معرض رادیواکتیو ناشی از تخلیه گازی نیروگاه، به پنج منطقه تقسیم کردند.

محققان میزان بروز سرطان خون را در کودکان زیر ‪ ۱۵‬سال که در شعاع ‪ ۴۰‬کیلومتری هر نیروگاه زندگی می‌کردند طی سالهای ‪ ۱۹۹۰‬تا ‪ ۲۰۰۱‬بررسی کردند.

در این مطالعه، در مجموع ‪ ۷۵۰‬مورد سرطان خون دیده شد که اندکی کمتر از ‪ ۷۹۵‬موردی بود که انتظار می‌رفت. با این وجود این تفاوت از نظر آماری چشمگیر نبود.

محققان در این مطالعه هیچ مدرکی دال بر افزایش خطر ابتلا به سرطان که با افزایش قرار گرفتن در معرض رادیواکتیو ارتباط داشته باشد، پیدا نکردند.

در این مطالعه مشاهده شد میانگین قرار گرفتن در معرض رادیواکتیو ناشی از تخلیه گازی بسیار پایین است.

کلاول و همکارانش گزارش دادند، میانگین دوز ‪ RBM(‬مغز استخوان قرمز) حاصل از تخلیه رادیواکتیو گازی در کودکانی که در نزدیکی نیروگاه‌های هسته‌ای زندگی می‌کنند حدود هزار تا ‪ ۱۰‬هزار بار کمتر از دوز متوسط ‪RBM‬ حاصل از منابع طبیعی است.

آنها هیچ شواهدی دال بر افزایش میزان ابتلا به سرطان خون در کودکانی که در نزدیکی ‪ ۲۳‬نیروگاه هسته‌ای فرانسه زندگی می‌کنند در فاصله زمانی ‪۱۹۹۰‬ و ‪ ۲۰۰۱‬نیافتند.

. پارامترهای اشعه X

. پارامترهای اشعه X

انتشار اشعه ایکس
یک الکترون می تواند در لایه های اتمی جابه جا شود و یک لایه به لایه ای که هنوز پر نشده نقل مکان پیدا می کند. اگر این انتقال به لایه پائین تر باشد با آزاد شدن انرژی همراه بوده که میزان این تابش انرژی با اختلاف سطح انرژی دو لایه برابر خواهد بود. اگر این تابش انرژی شکل فوتون به خود گرفته و دارای کمیت انرژی کافی باشد. اصطلاحاً اشعه ایکس نامیده می شود. بالعکس اگر حرکت الکترون به لایه بالاتر باشد،  این انتقال مستلزم جذب مقداری انرژی توسط الکترون است که مثلاً می توان با تابش اشعه ایکس به آن، ‌این انرژی را تأمین کرد. در تولید اشعه ایکس از سه خاصیت اتمهای تنگستن در هدف لامپ مولد اشعه ایکس استفاده می شود:
1- میدان الکتریکی
2- انرژی همبستگی مدارات الکترونی
احتیاج اتم به قرارگرفتن در پائین ترین وضعیت انرژی.
 

اثر متقابل اشعه ایکس و ماده
فوتون های اشعة ایکس ممکن است با الکترون های مداری یا هستة اتم ها برخورد نمایند که البته در محدودة انرژی اشعة ایکس تشخیص برخوردها غالباً با الکترون های مداری می باشد. 5 راه اصلی برای برخورد یک فوتون اشعة ایکس با ماده وجود دارد:
1. پراکندگی همدوس          Coherent Scattering
2. اثر فتو الکتریک              Photoelectric effect    
3. پراکندگی کمپتون        Compton Scattering          
4. تولید جفت                 Pair Production       
5. تجزیه توسط فوتون    Photodisintegration    

1- پراکندگی همدوس
برخوردی است که بدون ایجاد هرگونه تغییری در طول موج پرتو، فقط جهت آن را تغییر می¬دهد. این برخورد به 2 صورت پراکندگی تامسون و ریلی وجود دارد.
در پراکندگی تامسون یک الکترون منفرد در برخورد شرکت می نماید و لیکن پراکندگی ریلی از برخورد مشترک با تمام الکترون های یک اتم نتیجه می گردد. در محدودة انرژی ایکس تشخیص تعداد کمی پراکندگی همدوس رخ می دهد که گرچه موجب مه آلودگی فیلم می شود ولیکن اهمیت چندانی ندارد.
2- اثر فتوالکتریک
در این برخورد یک فوتون تابشی با انرژی کمی بیشتر از انرژی همبستگی یک الکترون لایة k به یکی از الکترون های این مدار برخورد کرده و آن را از مدارش خارج می کند. تمام انرژی فوتون به الکترون انتقال می یابد. این الکترون به صورت فوتوالکترون در فضا رها می شود. جای خالی الکترون در لایة k توسط الکترون از لایة مجاور پر می گردد. این الکترون مداری انرژی به شکل اشعة ایکس از دست می دهد که اشعة ایکس اختصاصی گفته می شود و جزء خصوصیات هر عنصر می باشد. برخورد فتوالکتریک به دو عامل انرژی اشعه و عدد اتمی مادة جاذب بستگی دارد و از نقطه نظر کیفیت تصویر مطلوب می باشد؛ چرا که عالی ترین کنتراست را بدون تولید میزان قابل توجهی از تشعشعات اسکتر تولید می نماید ولی متاسفانه اکسپوژر بیمار در مقایسه با سایر برخوردها بیشتر است.
3- پراکندگی کمپتون
در این برخورد یک فوتون تابشی با انرژی نسبتاً بالا با یک الکترون آزاد از لایة خارجی اتم برخورد کرده و آن را از مدارش خارج می نماید. فوتون مذبور منحرف شده و در جهت جدیدی به عنوان اشعة اسکتر حرکت می نماید. تقریباً تمام اسکترها از این برخورد ناشی می شوند. احتمال وقوع یک برخورد کمپتون به میزان کل الکترون هایی که در یک جسم کاذب وجود دارد متکی می باشد. این برخورد به عدد اتمی مادة جاذب بستگی ندارد؛ ولی به هرحال تحت تأثیر انرژی پرتو و دانسیتة مادة جاذب می باشد.
این دو نوع برخورد در محدودة انرژی پرتوهای ایکس تشخیصی رخ می دهند.
در تولید جفت یک فوتون با انرژی زیاد تحت تأثیر نیروی هستة اتم، انرژی اش به دو ذره تبدیل شده و خود ناپدید می شود. دو ذره، یکی الکترون معمولی و دیگری پوزیترون می باشد. این برخورد با فوتون هایی که انرژیشان کمتر ازmev  02/1  می باشد رخ نمی دهد.
در تجزیه توسط فوتون، هستة یک اتم توسط یک فوتون پرا نرژی تجزیه می شود. قسمت خارج شده از هستة اتم ممکن است یک نوترون یا پروتون، ذرة آلفا و یا یک دسته از ذرات باشد. فوتون می بایست انرژی کافی برای غلبه بر انرژی همبستگی هسته به میزان  mev7 تا 15 را داشته باشد.
 به طور کلی در انرژی های پائین برخورد فتوالکتریک متداول تر می باشد؛ در حالی که در انرژی های بالا برخورد کمپتون غالب است.
1.4. تولید اشعه ایکس
هنگامی که یک جریان الکترونی با سرعت زیاد به هدف برخورد کند، شتاب خود را از دست داده و با تبدیل انرژی ایجاد اشعه ایکس می کند.
به طور کلی اشعه در اثر دو فرایند تولید میشوند:
1- پدیده ترمزی  در این پدیده الکترونها به دلیل انرژی جنبشی که دارند به داخل اتمهای آند وارد میشوند و تحت تاثیر میدان اتمهای سنگین هدف از مسیر اولیه منحرف شده و دارای تغییر سرعت و کاهش انرژی میشوند. این انرژی به صورت پرتو  تابیده میشود. در این فرایند راندمان تولید اشعه بسیار کم و در حدود کمتر از   انرژی میباشد. در این طیف ماکزیمم انرژی مربوط به الکترونی است که بیشترین انحراف را توسط هسته داشته و هیچگونه اتلافی در انرژی آن صورت نپذیرفته است. مینیمم انرژی نیز مربوط به مواد جاذب سرراه فوتون ها است که چه کسری از انرژی آنها را جذب کرده اند. قله انرژی نیز مربوط به بالاترین انرژی اعمالی به تیوب است.
2- پدیده تابش اختصاصی: در این پدیده الکترون های تابیده شده از فیلامان به الکترون های مدارهای داخلی اتم های هدف نظیر لایه های و برخورد می کنند و باعث کنده شدن این الکترون ها از مدار مربوطه می شوند و لذا در این لایه یک حفره به وجود می آید. با پُرشدن این حفره توسط الکترون های لایه های بالاتر، اختلاف انرژی دو لایه به صورت فوتون از ماده هدف خارج می شود. طیف اختصاصی برای تنگستن که عنصر سازنده آند در لامپ های اشعه  است و می باشد.
اگر شدت باریکه الکترونی را در نظر بگیریم، تولید نور و گرما خواهیم داشت. یعنی در سطح آند از انرژی اولیه باریکه الکترونی تشعشع خواهیم داشت. بعد از فیلتراسیون ذاتی که در اثر پنجره خروج تشعشع صورت می گیرد  این شدت به  می رسد و در صورت استفاده از فیلتراسیون افزوده این شدت، تا کاهش می یابد. اما همین در صد کم حاوی تعداد زیادی فوتون است مثلاً در یک رادیوگرافی سینه با شرایط معمول در حدود عدد فوتون وجود دارد.
تاثیر انرژی باریکه پرتو بر کیفیت تصویر نهایی: میزان   معرف قدرت نفوذ پرتو در بیمار و کیفیت تصویر نهایی است.  پائین باعث ایجاد کنتراست زیاد و تمایز بهتر بافتهای نرم میشود. به همین دلیل در ماموگرافی از  های پائین استفاده میشود.
بالا باعث افزایش انرژی سیم و افزایش میزان نفوذ تشعشع در بافت و کاهش کنتراست میشود.
به طور کمی مقدار اشعه دریافتی در گیرنده تصویر با توان دوم  رابطه دارد.
در مورد رابطه  با دانسیته تصویر یک رابطه تجربی وجود دارد. این رابطه بیان میکند که در زیر  به ازای هر تغییر، اکسپوژر ما نصف یا دو برابر میشود. در مقادیر بالای  این تغییر به ازای هر تغییر رخ میدهد.
 تشکیل تصویر اشعه ایکس
عامل تشکیل تصویر، تضعیف متفاوت اشعه ایکس به هنگام عبور از نواحی مختلف بدن (به دلیل اختلاف چگالی و ضریب جرمی در بافتهای مختلف) است.
قانون لامبرت- بیر تضعیف اشعه ایکس را این گونه بیان می کند:
I (z) = I0exp (-µpz)                           I (z) = شدت 
                                                     I0 = ایکس شدت اولیه اشعه   
                                                     µ = ضریب تضعیف خطی
                                                     P = چگالی 
                                                     Z = فاصله بین صفحه منبع و صفحه اندازه گیری
در این رابطه مولد میدان اشعه ایکس یک منبع تک انرژی اشعه ایکس است.
 ضریب تضعیف وابسته به انرژی فوتون منبع و عدد اتمی عناصر بافت است.
در محدوده تشخیص (زیر kev 200) سه روش برای تضعیف اشعه ایکس مورد استفاده قرار می گیرد:
1- پراکندگی همدوس، 2- جذب فوتوالکتریک و 3-کامپتون.
• پراکندگی رایلی (همدوس):
به دلیل انحراف باریکه های اشعه ایکس است که از تحریک اتمها (به خاطر پرتو تابنده) و گسیل مجدد امواج نتیجه می شود و در انرژی های کم (زیر kev 50) رخ می دهد.
• جذب فوتوالکتریک:
فوتون اشعه ایکس با جداشدن یک الکترون با پیوند محکم جذب می شود. انرژی جنبشی الکترون به صورت گرما پراکنده می شود و الکترونی از لایه مجاور به جای خالی ایجاد شده می آید. حرکت الکترون با تشعشع فلوئورسنت همراه است. ضریب تضعیف جرمی در این جا متناسب با توان سوم Z است و در انرژی های فوتونی بین 20 تا 50 kev رخ می دهد.
• پراکندگی ناشی از اثر کامپتون:
به علت برخورد بین فوتون اشعه ایکس با یک الکترون آزاد یا با الکترون یک لایه خارجی که پیوند ضعیف تری دارد ایجاد می شود و این برخورد باعث تغییر جهت و کم شدن افت انرژی اشعه ایکس و پراکندگی الکترون است. این پراکندگی اثر مهم در تخریب تصویر دارد و در انرژی های بین kev 50 تا kev 200 رخ می دهد.
 اثرÖ فوتوالکتریک در موادی با عدد اتمی پائین و انرژی کم غالب است.
 پراکندگیÖ کامپتون در انرژیهای بالا غالب است.
 تفاوت در ضریب تضعیف جرمی کنترل کنندهÖ تشکیل تصویر در رادیولوژی است.
برای یافتن یک استخوان شکسته در انرژی های فوتونی متوسط (50  تا kev 70) کار می شود تا اختلاف ضریب تضعیف استخوان و بافت نرم قابل مشاهده باشد. با توجه به قانون  لامبرت- بیر استخوان بسیار بیشتر از بافت نرم اشعه ایکس را جذب می کند.
این تفاوتها را با محیط کنتراستی می توان افزایش داد. دو محیط کنتراست مثبت و منفی داریم. محیط کنتراست منفی چگالی و تضعیف جرمی بیشتری دارد. مثل دی اکسیدکربن و هوا (بطن نگاری). در محیط کنتراست مثبت عدد اتمی بالا داریم مثل باریم و ید(آنژیوگرافی).

 

SPECT

SPECT                          

در تصاویر اسکنر دوربین گاما از حجم سه بعدی تصویربرداری می کنیم و تصاویری که درعمق هستند روی هم می افتند و کیفت تصویر کاهش می یابد. برای حل مشکل از تکنیک برش نگاری استفاده شده که بصورت توموگرافی ساده و کامپیوتری است.
در توموگرافی ساده از خاصیت کولیماتورهای محدب باقطرهای ورودی کوچک که روی دوربین گاما سوار می شدند استفاده می شود و تصویر کیفیت کافی ندارد و count کم و نویز بالاست وسیستم زمانگیر است سپس سیستم توموگرافی کامپیوتری ( ECT ) SPECT Signal photon Emission computer Tomography تولید شد.

در این تکنیک با کولیمیت کردن دتکتورهای مقطع مورد نظر با محاسبات و الگوریتم های پیچیده کامپیوتری بدست می آید FBP ) و ( FT
SPECT با توجه به قطعات یا نوع ساخت اصولا به دو مدل اصلی تقسیم می شود :
1- Camera Base SPECT
یک دوربین گاما دارد که با توجه به کولیماتور مخصوص روی صفحه کریستال مقاطع مختلف را در نظر می گیرد ضخامت مقاطع مساوی است. سیستم شروع به حرکت می کند و درنقاط مختلف می ایستد و شمارش می گیرد.
2- Multy detector Array
یک تعداد دتکتور د رعرض هم بصورت خطی یا کروی قرار دارند حرکت می کند و در نماهای مختلف 360 درجه شمارش می گیرد معمولا مثل CT اسکن تک مقطعی می باشد.
نوع سومی هم تحت عنوان hybrid یا ترکیبی هم وجود دارد که ترکیبی از دو مدل فوق می باشد.

برق هسته‌ای

برق هسته‌ای

مقدمه

از مهمترین منابع استفاده صلح آمیز از انرژی اتمی ، ساخت راکتورهای هسته‌ای جهت تولید برق می‌باشد. راکتور هسته‌ای وسیله‌ای است که در آن فرآیند شکافت هسته‌ای بصورت کنترل شده انجام می‌گیرد. در طی این فرآیند انرژی زیاد آزاد می‌گردد به نحوی که مثلا در اثر شکافت نیم کیلوگرم اورانیوم انرژی معادل بیش از 1500 تن زغال سنگ بدست می‌آید. هم اکنون در سراسر جهان ، راکتورهای متعددی در حال کار وجود دارند که بسیاری از آنها برای تولید قدرت و به منظور تبدیل آن به انرژی الکتریکی ، پاره‌ای برای راندن کشتیها و زیردریائیها ، برخی برای تولید رادیو ایزوتوپوپها و تحقیقات علمی و گونه‌هایی نیز برای مقاصد آزمایشی و آموزشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در راکتورهای هسته‌ای که برای نیروگاههای اتمی طراحی شده‌اند (راکتورهای قدرت) ، اتمهای اورانیوم و پلوتونیم توسط نوترونها شکافته می‌شوند و انرژی آزاد شده گرمای لازم را برای تولید بخار ایجاد کرده و بخار حاصله برای چرخاندن توربینهای مولد برق بکار گرفته می‌شوند.

انواع راکتور اتمی

راکتورهای اتمی را معمولا برحسب خنک کننده ، کند کننده ، نوع و درجه غنای سوخت در آن طبقه بندی می‌کنند. معروفترین راکتورهای اتمی ، راکتورهایی هستند که از آب سبک به عنوان خنک کننده و کند کننده و اورانیوم غنی شده (2 تا 4 درصد ²³⁵U) به عنوان سوخت استفاده می‌کنند. این راکتورها عموما تحت عنوان راکتورهای آب سبک (LWR) شناخته می‌شوند. راکتورهای PWR ، BWR و WWER از این دسته‌اند. نوع دیگر ، راکتورهایی هستند که از گاز به عنوان خنک کننده ، گرافیت به عنوان کند کننده و اورانیوم طبیعی یا کم غنی شده به عنوان سوخت استفاده می‌کنند. این راکتورها به گاز - گرافیت معروفند. راکتورهای GCR ، AGR و HTGR از این نوع می‌باشند.

راکتور PHWR راکتوری است که از آب سنگین به عنوان کند کننده و خنک کننده و از اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می‌کند. نوع کانادایی این راکتور به CANDU موسوم بوده و از کارایی خوبی برخوردار می‌باشد. مابقی راکتورها مثل FBR (راکتوری که از مخلوط اورانیوم و پلوتونیوم به عنوان سوخت و سدیم مایع به عنوان خنک کننده استفاده کرده و فاقد کند کننده می‌باشد) LWGR (راکتوری که از آب سبک به عنوان خنک کننده و از گرافیت به عنوان کند کننده استفاده می‌کند) از فراوانی کمتری برخوردار می‌باشند. در حال حاضر ، راکتورهای PWR و پس از آن به ترتیب PHWR ، WWER ، BWR فراوانترین راکتورهای قدرت در حال کار جهان می‌باشند.

تاریخچه

به لحاظ تاریخی اولین راکتور اتمی در آمریکا بوسیله شرکت "وستینگهاوس" و به منظور استفاده در زیر دریائیها ساخته شد. ساخت این راکتور پایه اصلی و استخوان بندی تکنولوژی فعلی نیروگاههای اتمی PWR را تشکیل داد. سپس شرکت جنرال الکتریک موفق به ساخت راکتورهایی از نوع BWR گردید. اما اولین راکتوری که اختصاصا جهت تولید برق طراحی شده ، توسط شوروی و در ژوئن 1954در "آبنینسک" نزدیک مسکو احداث گردید که بیشتر جنبه نمایشی داشت. تولید الکتریسیته از راکتورهای اتمی در مقیاس صنعتی در سال 1956 در انگلستان آغاز گردید.

تا سال 1965 روند ساخت نیروگاههای اتمی از رشد محدودی برخوردار بود، اما طی دو دهه 1966 تا 1985 جهش زیادی در ساخت نیروگاههای اتمی بوجود آمده است. این جهش طی سالهای 1972 تا 1976 که بطور متوسط هر سال 30 نیروگاه شروع به ساخت می‌کردند بسیار زیاد و قابل توجه است. یک دلیل آن شوک نفتی اوایل دهه 1970 می‌باشد که کشورهای مختلف را بر آن داشت تا جهت تأمین انرژی مورد نیاز خود بطور زاید الوصفی به انرژی هسته‌ای روی آورند. پس از دوره جهش فوق یعنی از سال 1986 تا کنون روند ساخت نیروگاهها به شدت کاهش یافته ، بطوریکه بطور متوسط سالیانه 4 راکتور اتمی شروع به ساخت می‌شوند.

سهم برق هسته‌ای در تولید برق کشورها

کشورهای مختلف در تولید برق هسته‌ای روند گوناگونی داشته‌اند. به عنوان مثال کشور انگلستان که تا سال 1965 پیشرو در ساخت نیروگاه اتمی بود، پس از آن تاریخ ، ساخت نیروگاه اتمی در این کشور کاهش یافت، اما برعکس در آمریکا به اوج خود رسید. کشور آمریکا که تا اواخر دهه 1960 تنها 17 نیروگاه اتمی داشت، در طول دهه های 1970و 1980 بیش از 90 نیروگاه اتمی دیگر ساخت. این مسئله نشان دهنده افزایش شدید تقاضای انرژی در آمریکاست. هزینه تولید برق هسته‌ای در مقایسه با تولید برق از منابع دیگر انرژی در آمریکا کاملا قابل رقابت می‌باشد.

هم اکنون فرانسه با داشتن سهم 75 درصدی برق هسته‌ای از کل تولید برق خود در صدر کشورهای جهان قرار دارد. پس از آن به ترتیب لیتوانی (73 درصد) ، بلژیک (57 درصد) ، بلغارستان و اسلواکی (47 درصد) و سوئد (48.6 درصد) می‌باشند. آمریکا نیز حدود 20 درصد از تولید برق خود را به برق هسته‌ای اختصاص داده است. گرچه ساخت نیروگاههای هسته‌ای و تولید برق هسته‌ای در جهان از رشد انفجاری اواخر دهه 1960 تا اواسط 1980 برخوردار نیست، اما کشورهای مختلف همچنان درصدد تأمین انرژی مورد نیاز خود از طریق انرژی هسته‌ای می‌باشند.

طبق پیش بینیهای به عمل آمده روند استفاده از برق هسته‌ای تا دهه‌های آینده همچنان روند صعودی خواهد داشت. در این زمینه ، منطقه آسیا و اروپای شرقی به ترتیب مناطق اصلی جهان در ساخت نیروگاه هسته‌ای خواهند بود. در این راستا ، ژاپن با ساخت نیروگاههای اتمی با ظرفیت بیش از 25000 مگا وات در صدر کشورها قرار دارد. پس از آن چین ، کره جنوبی ، قزاقستان ، رومانی ، هند و روسیه جای دارند. استفاده از انرژی هسته‌ای در کشورهای کاندا ، آرژانتین ، فرانسه ، آلمان ، آفریقای جنوبی ، سوئیس و آمریکا تقریبا روند ثابتی را طی دو دهه آینده طی خواهد کرد.

دیدگاههای اقتصادی و زیست محیطی برق هسته‌ای

جمهوری اسلامی ایران در فرآیند توسعه پایدار خود به تکنولوژی هسته‌ای چه از لحاظ تأمین نیرو و ایجاد جایگزینی مناسب در عرصه انرژی و چه از نظر دیگر بهره برداریهای صلح آمیز آن در زمینه‌های صنعت ، کشاورزی ، پزشکی و خدمات نیاز مبرم دارد که تحقق این رسالت مهم به عهده سازمان انرژی اتمی ایران می‌باشد. بدیهی است در زمینه کاربرد انرژی هسته‌ای به منظور تأمین قسمتی از برق مورد نیاز کشور قیود و فاکتورهای بسیار مهمی از جمله مسایل اقتصادی و زیست محیطی مطرح می‌گردند.

دیدگاه اقتصادی استفاده از برق هسته‌ای

امروزه کشورهای بسیاری بویژه کشورهای اروپایی سهم قابل توجهی از برق مورد نیاز خود را از انرژی هسته‌ای تأمین می‌نمایند. بطوری که آمار نشان می‌دهد از مجموع نیروگاههای هسته‌ای نصب شده جهت تأمین برق در جهان به ترتیب 35 درصد به اروپای غربی ، 33 درصد به آمریکای شمالی ، 16.5 درصد به خاور دور ، 13درصد به اروپای شرقی و نهایتا فقط 0.74 درصد به آسیای میانه اختصاص دارد. بدون شک در توجیه ضرورت ایجاد تنوع در سیستم عرضه انرژی کشورهای مذکور ، انرژی هسته‌ای به عنوان یک گزینه مطمئن اقتصادی مطرح است.

بنابراین ابعاد اقتصادی جایگزینی نیروگاههای هسته‌ای با توجه به تحلیل هزینه تولید (قیمت تمام شده) برق در سیستمهای مختلف نیرو قابل تأمل و بررسی است. از اینرو در اغلب کشورها ، نیروگاههای هسته‌ای با عملکرد مناسب اقتصادی خود از هر لحاظ با نیروگاههای سوخت فسیلی قابل رقابت می‌باشند. بهرحال طی چند دهه گذشته کاهش قیمت سوختهای فسیلی در بازارهای جهانی ، سبب افزایش هزینه‌های ساخت نیروگاههای هسته‌ای به دلیل تشدید مقررات و ضوابط ایمنی ، طولانیتر شدن مدت ساخت و بالاخره باعث ایجاد مشکلات تأمین مالی لازم و بالا رفتن قیمت تمام شده هر واحد الکتریسیته در این نیروگاهها شده است.

از یک طرف مشاهده می‌شود که طی این مدت حدود 40 درصد از هزینه‌های چرخه سوخت هسته‌ای کاهش یافته است و از سویی دیگر با توجه به پیشرفتهای فنی و تکنولوژی حاصل از طرحهای استاندارد و برنامه ریزیهای دقیق به منظور تأمین سرمایه اولیه مورد نیاز مطمئن و به هنگام احداث چند واحد در یک سایت برای صرفه‌ جوییهای ناشی از مقیاس مربوط به تأسیسات و تسهیلات مشترک مورد نیاز در هر نیروگاه ، همچنان مزیت نیروگاههای اتمی از دیدگاه اقتصادی نسبت به نیروگاههای با سوخت فسیلی در اغلب کشورها حفظ شده است.

دیدگاه زیست محیطی استفاده از برق هسته‌ای

افزایش روند روزافزون مصرف سوختهای فسیلی طی دو دهه اخیر و ایجاد انواع آلاینده‌های خطرناک و سمی و انتشار آن در محیط زیست انسان ، نگرانیهای جدی و مهمی برای بشر در حال و آینده به دنبال دارد. بدیهی است که این روند به دلیل اثرات مخرب و مرگبار آن در آینده تداوم چندانی نخواهد داشت. از اینرو به جهت افزایش خطرات و نگرانیها تدریجی در مورد اثرات مخرب انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از کاربرد فرآیند انرژیهای فسیلی ، واضح است که از کاربرد انرژی هسته‌ای بعنوان یکی از رهیافتهای زیست محیطی برای مقابله با افزایش دمای کره زمین و کاهش آلودگی محیط زیست یاد می‌شود. همچنانکه آمار نشان می‌دهد، در حال حاضر نیروگاههای هسته‌ای جهان با ظرفیت نصب شده فعلی توانسته‌اند سالانه از انتشار 8 درصد از گازهای دی اکسید کربن در فضا جلوگیری کنند که در این راستا تقریبا مشابه نقش نیروگاههای آبی