مصارف صلح آمیز انرژی هسته ای
مصارف صلح آمیز انرژی هسته ای
گاهی اوقات تصویری که از انرژی هسته ای، فیزیک هسته ای یا هر چیزی که نام هسته ای داشته باشد در ذهن ما کلماتی مانند، بمب، انفجار، جنگ، فاجعه، زباله های هسته ای، آلودگی و خطر مرگ را تداعی می کند. ولی این فقط یک روی سکه است؛ روی دیگر سکه استفاده‌ی صلح آمیز از انرژی هسته ای است.
فیزیک هسته ای بیشتر از آنچه تصورش را بکنید، به بشر خدمت می‌کند، به جرأت می‌توان گفت زیان های انرژی هسته ای در مقابل فواید آن قابل چشم پوشی است.همان طور که می‌دانید مهمترین استفاده‌ی این علم در نیروگاه های هسته ای است، جایی که انرژی عظیمی برای فعالیت های عظیم به دست می‌آید اما شاید تصورش را نکنید که هستهی اتم در حفظ محیط زیست به ما کمک کند.
با استفاده از آن می‌توان آلودگی آبها را بررسی کرد و در مورد آلودگی هوا هشدار داد و اطلاعات جدیدی در مورد کره زمین به دست آورد.
فیزیک هسته ای پزشکان را در تشخیص و معالجهی بیماریها یاری می‌کند. نقاطی را آشکار می‌کند که چشم انسان قادر به دیدن آن‌ها نبوده است. علم و صنعت را در ساختن ماشین ها، هواپیماها و محصولات مصرفی بهتر و مطمئن تر کمک می‌کند. با تولید گیاهان جدید و ثمربخش مشکل تغذیه را حل نموده و استفاده از سموم گیاهی جدید و بی خطر را توسعه می‌دهد. به کمک فیزیک هسته ای می‌توان گذشته اسرار آمیز انسان و زمین را آشکار ساخت و عمر زمین و ساکنین آن را تعیین کرد. در زمانی که با بحران انرژی مواجه هستیم به کمک ما آمده و امکان دسترسی به ذخایر سرشار طبیعی را فراهم می‌سازد. هستهی اتم این امکان را به انسان می‌دهد که با ایجاد کانال ها و لنگرگاه های عظیم قادر به تغییر نقشه‌ها و موانع طبیعی بوده و امید دسترسی به منابع عظیم انرژی را درجهت برنامه های آینده، امکان پذیر می‌سازد.
کاربردهای دیگر فیزیک هسته ای
1- برای کشف مطلبی اگر احتیاج به تجزیه و تحلیل موادی باشد که هیچ گونه امکان کنترلی روی آن نیست چه کاری می‌توان انجام داد؟ مثلاً اگر بخواهیم مقداری خاک کفش مظنون یا موی سر یک انسان و یا نفت خام یک کشتی را که مقداری از آن بطور غیر قانونی در جای دیگر فروخته شده را تجزیه و تحلیل نمایید، چه کاری می‌توانیم انجام دهیم؟ البته می‌توان از روش شیمیایی استفاده کرد؛ اما روش سریع و مطمئن تری هم وجود دارد. نمونه ای از ماده ای را که نیاز به تجزیه دارد، برداشته و آن را با ایزوتوپ رادیواکتیو مخلوط می‌کنیم، نمونه رادیواکتیو شده را در یک راکتور تحقیقاتی به وسیله نوترون بمباران می‌کنیم. با جذب نوترون، نمونه پایدار شده و اتم های جسم مورد آزمایش نیز رادیواکتیو می‌شوند و تابش می‌کنند. مقدار تابش برای هر عنصر متفاوت است. بنابراین اگر ده عنصر مختلف در نمونه داشته باشیم، ده نوع تابش مختلف نیز خواهیم داشت. از روی این تابش‌ها می‌توان نوع و میزان عناصر تشکیل دهندهی نمونه را مشخص کرد. از این روش می‌توان برای ردیابی آلودگی هوا و هم چنین آلودگی دریا توسط نفت کش‌ها استفاده کرد. با آزمایش 40 نوع نفت مختلف که در نقاط مختلف جهان استخراج می‌شوند، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که در تمام مواد نفتی، هفت نوع عنصر مشترک وجود دارد. اما مقدار آن‌ها در نفتی که در یک نقطه استخراج می‌شود با نفت نقطهی دیگر در دنیا متفاوت است.
هنگامی که مواد نفتی در جایی مشاهده می‌شوند، نمونه ای از آن به آزمایشگاه برده شده و در معرض تابش نوترونی قرار می‌گیرد و به این ترتیب عناصر مختلف آن و مقدار آن‌ها مشخص می‌شود. و می‌توان به طور دقیق اعلام کرد که کدام کشتی مسئول آلوده سازی بوده است.
یک روش ساده و سریع، برای تجزیهی هوای آلوده نیز وجود دارد. ابتدا به وسیلهی صافی هایی، آلودگی هوا گرفته می‌شود. و سپس به وسیلهی همان روشی که در بالا توضیح داده شد، نوع و مقدار عناصر زیان آور موجود در آن مشخص می‌شود. با تهیهی نقشه هایی برای آلودگی هوا مشابه نقشه های تغییرات جوی، می‌توان پیش گویی هایی در مورد آلودگی هوا انجام داد و اقدامات لازم را در رابطه با پاکیزه نگه داشتن هوا انجام داد.
2- یکی دیگر از کاربردهای تابش های هسته ای، تصویر برداری است. همانطور که می‌دانید برای تصویر برداری از اجسام تیره ( کدر ) مثل بدن انسان از اشعه ایکس استفاده می‌شود. حالا اگر از اشعه ای پرانرژی تر از اشعه X استفاده کنیم، قابلیت نفوذ در عمق بیشتری را دارد و به این ترتیب از اجسام ضخیم تر نیز می‌توان عکس برداری کرد. اشعه گاما بسیار قوی تر از اشعه X است و می‌تواند در فلزات و اجسام تیره به قطر چند اینچ نفوذ کند و این امکان را برای مهندسین فراهم کند تا داخل ماشین آلات را ببینند.
3- به کمک این فن آوری می توان ردیابی ایزوتوپ رادیواکتیو را تقریباً در تمام مراحل تأسیسات صنعتی پتروشیمی مشاهده نمود. هنگام کشف و استخراج نفت، دانشمندان، میله های رادیواکتیو را داخل چاههای آزمایشی فرو برده، سپس میزان انتشار تشعشع رادیواکتیو را در طبقات مختلف اندازه می‌گیرند زمین شناسان میزان بازتاب اشعه رادیواکتیو را ثبت نموده و یک تصویر واضح و دقیق از طبقات زیرین، جهت حفاری بیشتر برای رسیدن به نفت در آن منطقه یا متوقف کردن کار به دست می‌آورند، در تأسیسات تصفیه و پالایش از ردیابی های ایزوتوپ های رادیواکتیو، جهت دنبال کردن مواد پتروشیمی و آماده سازی آن‌ها در قسمتهای مختلف استفاده می‌شود. در مرحله نهایی محصولات، مواد نفتی تصفیه شده جهت تعیین درجه خالوص آن‌ها با استفاده از ایزوتوپهای رادیواکتیو آزمایش می‌شوند. در هنگام انتقال مواد نفتی در فاصله های زیاد، چون شرکتهای مختلف نفتی از لوله های نفت مشترک استفاده می‌کنند ردیابی ایزوتوپی مختلف جهت علامت گذاری ابتدای انتقال هر محموله نفتی به کار برده می‌شود.