هر بار که از کنار یک نیروگاه هستهای عبور میکنید، شاید ناخودآگاه این فکر هم به سراغتان بیاید که نکند روزی این تأسیسات به شکل یک بمب اتمی منفجر شوند.
اما علم با همان قطعیت همیشگی به این دغدغه پاسخ میدهد: «نه». یک راکتور هستهای در هیچ سناریویی نمیتواند انفجارِ راکتور را شبیه انفجار بمب اتمی تجربه کند.
ریشه این موضوع در تفاوت بنیادین میان راکتور و بمب قرار دارد؛ یکی برای آزادسازی کنترلشده انرژی بهمنظور تولید برق طراحی شده و دیگری به دنبال رهاسازی ناگهانی و مهارناپذیر انرژی در مقیاسی بسیار بزرگ است. هر دو از مکانیزم شکافت هستهای استفاده میکنند، با این حال طراحی، نحوه چیدمان اجزا و حتی ماهیت سوختشان کاملاً با هم فرق دارد.
شکافتِ هدایتشده در برابر واکنش زنجیرهایِ بیمهار
در محیط یک نیروگاه، میلههای سوخت درون آب قرار گرفتهاند و نوترونها در همین ساختار تحت نظارت قرار میگیرند. از طرف دیگر، میلههای کنترلی با جذب نوترونها، سرعت پیشروی شکافت زنجیرهای را تنظیم میکنند؛ یعنی واکنش باید در چارچوبی مشخص و قابل مهار پیش برود، نه آنگونه که ذاتاً هر لحظه شدت بگیرد و از کنترل خارج شود.
کارکرد اصلی نیروگاه این است که انرژی حاصل از شکافت، آب را گرم کند و آن را به بخار تبدیل سازد تا بخار بتواند توربین را به حرکت درآورد. در مقابل، در بمب اتمی هدف کاملاً متفاوت است: رساندن مقدار ماده شکافتپذیر به «جرم بحرانی» در زمانی کوتاهتر از آنچه که واکنش فرصت مهار شدن داشته باشد.
در بمبهای مدرن، از مواد منفجره معمولی برای فشردهسازی شدید سوخت شکافتپذیر بهره میگیرند؛ سوختی از جنس پلوتونیوم-۲۳۹ یا اورانیوم-۲۳۵ که تحت فشار چگالتر میشود. نتیجه این فشردگی آن است که احتمال وقوع یک واکنش زنجیرهای فرار به شکل چشمگیری افزایش پیدا میکند و همین واکنشِ گسترشیابنده، انفجار عظیم را رقم میزند.
- سوخت اصلی که اکثر راکتورهای هستهای از آن استفاده میکنند چیست؟
- پروژه جاهطلبانه ناسا: ساخت راکتور هستهای روی ماه
- دانشمندان پس از سالها به داخل راکتور ذوبشده فوکوشیما دست یافتند
- کشف راکتور هستهای طبیعی ۲ میلیارد ساله در آفریقا
معمولاً میزان غنای سوخت در راکتورها حدود ۳ تا ۵ درصد است؛ اما برای اینکه بمب به هدف خود برسد، سوخت باید حداقل بیش از ۹۰ درصد غنیسازی شده باشد. همین شکاف بزرگ در فیزیکِ سوخت، بهتنهایی باعث میشود که امکان رخ دادن انفجاری شبیه بمب اتمی از نظر مکانیزمهای بنیادی تقریباً غیرممکن تلقی شود.
حادثهای که «انفجار هستهای» نبود
حتی در ماجرای چرنوبیل، که به عنوان یکی از سنگینترین فاجعههای تاریخ هستهای شناخته میشود، با یک انفجار هستهای واقعی مواجه نبودیم. آنچه در چرنوبیل اتفاق افتاد، انفجار بخار ناشی از جهش ناگهانی و بسیار شدید دما و فشار بود؛ حادثهای که به تخریب سازه راکتور انجامید و باعث شد مواد رادیواکتیو وارد محیط شوند. پیامدهایی که در پی این رویداد شکل گرفت، در برخی ابعاد میتواند از یک انفجار هوایی بمب اتمی هم آسیبزاتر باشد، چون بخشهای وسیعی را برای سالها—گاهی تا دههها—در عمل غیرقابل سکونت میکند.
پس اگرچه تفاوت میان راکتور و بمب از منظر فنی مانع از وقوع سناریویی شبیه انفجار اتمی میشود، نیروگاههای هستهای همچنان میتوانند خطرات بالقوه داشته باشند. با این حال، جای نگرانی از بابت تبدیل شدن راکتور به یک «انفجار هستهای ناگهانی» به شکل رایج در فیلمها و روایتهای افسانهای نیست: راکتور شما را با انفجاری شبیه بمب اتمی غافلگیر نخواهد کرد.