مع الأسف بدأ معرفة العالم بالطاقة النووية وتطبيقاتها من خلال استخدام القنابل الذرية من قبل الولايات المتحدة في تدمير مدينتي هيروشيما وناجازاكي في اليابان في أغسطس 1945م، والتي أدت لمقتل مئات الألوف من البشر. ولعدة سنوات دار سباق محموم بين الدول الكبرى للحاق بأمريكا لإنتاج هذه الأسلحة من جانب الاتحاد السوفيتي (روسيا حاليًا) وتلتها المملكة المتحدة ثم فرنسا والصين. وحاليًا التحق بهم إسرائيل فالهند فباكستان وأخيرًا كوريا الشمالية. وللشعور بالذنب ومعرفة أن هناك تطبيقات سلمية عديدة للطاقة النووية فإن الرئيس الأمريكي بعد الحرب العالمية الثانية دوايت أيزنهاور أصدر إعلانًا دوليًا عام 1953م، باستعداد بلاده للتعاون مع دول العالم في نشر التطبيقات السلمية للطاقة النووية. وكان أبرز مجالات هذا التعاون في إنشاء المفاعلات النووية ذات الأغراض السلمية المختلفة وكذا تصدير الوقود النووي وإنشاء مراكز للبحوث النووية والنظائر المشعة بالإضافة لمعجنات الأجسام النووية وغيرها. وانضمت الدول الأخرى الكبرى لمجالات التعاون السلمي خاصة روسيا والصين حتى وصل عدد الدول التي بها منشآت نووية للتطبيقات السلمية لأكثر من 70 دولة منها 8 دول عربية (مصر – الجزائر – ليبيا –المغرب – الأردن – سوريا – الإمارات وحديثًا السعودية وكانت العراق قبل تدمير إسرائيل والولايات المتحدة منشآتها النووية في 1981 و1991م).      

   ولتحديد التطبيقات السلمية المختلفة للطاقة النووية فسنبدأ بعرضهـا من خلال تحديد أنواع المفاعلات النووية حسب تطبيقاتها السلمية المختلفة.

مفاعلات الأبحاث محدودة القدرة (من 0 – 2 ميجاوات حراري)

هناك مئات من مفاعلات الأبحاث محدودة القدرة انتشرت على نطاق واسع في عشرات الدول في بداية العصر النووي بدءًا من أول مفاعل في العالم في شيكاغو عام 1942م، بقيادة العالم الإيطالي انريكو فيرمي وكان مفاعل غازي جرافيتي صفر القدرة ويبرد بالهواء وكان يهدف للتأكد من الحسابات النظرية وإنه في حالة رفع قدرته الحرارية يمكنه إنتاج مادة البلوتونيوم لإنتاج القنابل الذرية. ومع التطور في صناعة هذه المفاعلات بدأت في الاستخدام في التطبيقات السلمية خاصة في مجال البحوث والتدريب. وفي العالم العربي بدا تشغيل أول مفاعل أبحاث بقدره 2 ميجاوات حراري في أنشاص في مصر بالتعاون مع روسيا عام 1961م، ومازال هذا المفاعل قائمًا حتى الآن. وعلى مدار عشرات السنين استخدم هذا المفاعل في الكثير من البحوث خاصة المتعلقة برسائل الماجستير والدكتوراه وتدريب الطلاب وأبحاث المواد خاصة في مجال الطب والأدوية والمياه والسبائك الصناعية وقياسات سمك المعادن وتهجين المواد الزراعية وحفظها وغيرهم.

وفي ليبيا تم تشغيل أول مفاعل روسي للأبحاث صفر القدرة في مركز تاجوراء عام 1981م، ويستخدم أساسًا في أبحاث وتجارب لمحاكاة مفاعل الأبحاث الأكبر وغيره من التطبيقات.

وفي عام 1989م، تم تشغيل مفاعل نور للأبحاث في الجزائر بقدرة 1 ميجاوات حراري في منطقه دراريا قرب العاصمة الجزائر وهو مفاعل أرجنتيني.  

وفي سوريا وبالتعاون مع الصين تم بناء وتشغيل مفاعلها الوحيد للأبحاث بقدرة 30 كيلووات عام 1998م، (مفاعل دير الحجر قرب دمشق) ويستخدم هذا المفاعل لأبحاث الطبيعة النووية والإشعاعية والنظائر الطبية والزراعية والبيولوجية والجيولوجية والكشف عن خامات المواد المشعة وتأثير الإشعاعات على البيئة.     

في عام 2006م، تم تشغيل مفاعل المعمورة المغربي بقدره 2 ميجاوات وهو مفاعل أمريكي من نوع تريجا 2 من شركه جنرال اتوم وهو أيضًا يستخدم في العديد من الأبحاث والاختبارات الطبية.

في عام 2018م، وضع ولي العهد السعودي رئيس مجلس الوزراء صاحب السمو الملكي الأمير محمد بن سلمان حجر الأساس لإنشاء أول مفاعل في السعودية في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية في الرياض وهو مفاعل أبحاث منخفض القدرة (30 كيلووات) ومتعدد الأغراض السلمية بالتعاون مع الأرجنتين وينتظر أن يبدأ استقبال الوقود النووي لهذا المفاعل وتشغيله قبل عام 2030م. ويهدف هذا المفاعل لتطوير صناعة المفاعلات النووية في المملكة وتطوير وتأهيل الكفاءة والكوادر البشرية لتشغيل المفاعلات وتأهيل الشركات الوطنية في تصنيع بعض أجزاء المفاعل.         

مفاعلات الأبحاث عالية القدرة (أكثر من 2 ميجاوات – 150 ميجاوات حراري)

هي مفاعلات تنتج طاقة حرارية عالية ولا تنتج كهرباء وبسبب ارتفاع طاقتها الحرارية وارتفاع كثافة النيوترونات فيها فإنها تستخدم في التطبيقات السلمية في إنتاج النظائر المشعة وكذا مواد وسبائك مختلفة تستخدم في الطب والزراعة والصناعة وتقدير عمر الإنسان وغيرها من التطبيقات الهامة.

وعلي مستوي العالم فأشهر هذه المفاعلات هو مفاعل  NRU150 ميجاوات حراري في تشوك ريفر بـكندا ومفاعل BR2 125 ميجاوات حراري في  مول بـبلجيكا ومفاعل HFR 45 ميجاوات حراري في بيتين بـهولندا.

أما في المنطقة العربية ففي ليبيا تم تشغيل مفاعل أبحاث روسي بقدرة 10 ميجاوات في مركز تاجوراء شرق طرابلس عام 1982م. ويستخدم المفاعل في العديد من التطبيقات السلمية خاصة اختبارات المواد والوقود النووي وغيرها.

وفي الجزائر بدأ تشغيل مفاعل السلام في عين وسارة عام 1993م، بقدره 15 ميجاوات حراري بالتعاون مع الصين (وهو المفاعل الذي أثار ضجة في الأوساط الغربية لكونه مفاعل ماء ثقيل وعنده قدرة لإنتاج البلوتونيوم، ولكن أعلنت الجزائر بأن هذا المفاعل لأغراض سلمية وسمحت للوكالة الدولية للطاقة الذرية بالتفتيش المستمر عليه).

وفي مصر تم تشغيل مفاعل أنشاص الجديد بقدرة 22 ميجاوات حراري من الأرجنتين في عام 1998م.

وفي عام 2018م، افتتح أول مفاعل أبحاث أردني في الجامعة التكنولوجية بمحافظة أربد شمال الأردن بقدره 5 ميجاوات حراري قابلة للزيادة إلى 10 ميجاوات بالتعاون مع شركة من كوريا الجنوبية.      

مفاعلات القدرة لإنتاج الكهرباء وغيرها  

هذه المفاعلات ذات قدرة حرارية ضخمة تحول أغلبها لقدرة كهربية (من 300 ميجاوات كهربي إلى 1650 ميجاوات). وأهم تطبيقاتها السلمية هي:

• إنتاج الكهرباء بصورة متواصلة وبأقصى قدرة ثابتة خلال اليوم ولمدة تصل لعام أو أكثر دون توقف أو تغيير للوقود النووي بها ودون انبعاثات غازية كربونية ضارة للبيئة
• إنتاج المياه الحلوة خاصة لو كانت هذه المفاعلات تبرد بمياه مالحة في دائرة تبريدها الأخيرة
• التدفئة.
• إنتاج البخار للصناعة.
• إنتاج النظائر المشعة للصناعة والزراعة والطب وغيرها.

ويوجد في العالم اليوم 440 مفاعل لإنتاج الكهرباء في 32 دولة أحدثهم بيلاروسيا في نوفمبر 2020م، ودولة الإمارات التي بدأت في تشغيل أول مفاعلاتها الأربعة في أغسطس 2020م، والغرض الأساسي لهذه المفاعلات هو إنتاج الكهرباء الرخيصة والنظيفة على مدى قد يتخطى 60 عامًا.

ودولة الإمارات هي الدولة العربية الأولى والوحيدة حاليًا المالكة لأربعة مفاعلات نووية بقدره 1400 ميجاوات كهربي لكل مفاعل وثلاث منهم يعملون حاليًا والرابع على وشك التشغيل. والمصمم والمصنع لهذه المفاعلات بالكامل شركة كورية جنوبية.

مفاعلات الصحراء

لا يوجد في العالم واقعيًا سوى ثلاثة مفاعلات قوى نووية من هذا النوع وهي مفاعلات بالو فردي في ولاية اريزونا بالولايات المتحدة الأمريكية. وبالنظر لاحتياج هذه المفاعلات لكميات ضخمة من المياه للتبريد في دوائر مغلقة للإقلال من الفاقد فقد تم إنشاء 50 برج تبريد وبحيرات صناعية ضخمة مصدرها كان من مياه المجاري المستعملة بعد معالجتها. وبسبب التكلفة الباهظة لهذه المفاعلات فإن هذا النوع لم ينتشر في أي دولة بها صحراء. ومنذ عدة سنوات قامت الأردن بدراسة جدوى لإنشاء محطتين من هذا النوع في صحراء شمال البلاد ولكن أثبتت الجدوى التكاليف الباهظة لهذا المشروع.

المفاعلات النووية محدودة القدرة SMR (من 25 إلى 300 ميجاوات كهربي)

وأهميتها ترجع لإمكانية إنشائها في المناطق النائية والصحراوية والتي يصعب وصول شبكه الكهرباء العامة لها. وقد بدأت بعض الدول العربية في الاهتمام بهذا النوع خاصة مفاعل سمارت SMART ذو قدرة كهربية 100 ميجاوات والتي تعاقدت المملكة السعودية مع شركة كورية جنوبية على إجراء دراسة جدوى لإمكان تطبيقه في المملكة.  في 2013م، تم تصنيع نموذجًا حقيقيًا لمفاعل 50 ميجاوات كهربي مصري في جامعة الإسكندرية ALEX-50 بهدف توليد الكهرباء في الصحراء لخدمة قرية سكانها 200 ألف نسمة ويمكنه أيضًا إنتاج مياه حلوة خاصة لو كانت القرية قريبة من بحر أو محيط.  

التطبيقات الصناعية للطاقة الكهربية

الميزة الهامة لإنتاج الكهرباء من المفاعلات النووية مقارنة بالمصادر الأخرى بالإضافة لاعتبارها طاقة نظيفة ومستدامة هي الاستمرارية دون الحاجة للتوقف لتغيير الوقود لمدة عام أو أكثر وكذا حجم الكهرباء الضخمة المنتجة وانخفاض سعر تكلفة الكيلووات-ساعة مما يجعل استخدام الكهرباء منها مفضلة للاستخدام في العديد من الصناعات خصوصًا الصناعات المستهلكة بكثرة للطاقة الكهربية مثل مصانع الحديد والصلب والأسمنت والأسمدة والسكر وتحلية المياه وغيرها. ولخفض الطاقة المفقودة في خطوط نقل الكهرباء لمسافات طويلة فإنه يفضل إنشاء هذه الصناعات بالقرب من المحطات النووية مما سيخلق مجتمعات صناعية متعددة بجوار مواقع المحطات النووية.

البرامج النووية الحالية والمستقبلية ودورها في التنمية الصناعية في دول مجلس التعاون الخليجي   

دولة الإمارات العربية المتحدة

في عام 2020م، وصلت القدرة الكهربية القصوى للإمارات إلى 60جيجاوات وأنتجت طاقة كهربية تقدر بـ 100 مليون كيلووات-ساعة. أكثر من95% من هذه الطاقة جاءت من محطات كهربية تعمل بالغاز الطبيعي والبترول. وساهمت هذه الطاقة في العديد من المشروعات الصناعية والإنشائية في مختلف الإمارات وكذا في الأنشطة السياحية الضخمة حتى إن إمارة دبي أصبحت الآن من أهم الأماكن السياحية في العالم.

الإمارات لم تبدأ برنامجها النووي مثل أغلب دول العالم ببرامج الأبحاث والمفاعلات النووية، بل بدأت مباشرة مع مفاعلات القوى النووية الكبيرة. ومن بداية الألفية الجديدة وقعت الإمارات عدة اتفاقات تعاون نووي مع عدة دول منها الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية. وفي 2008م، وقعت اتفاقًا مع شركة كورية جنوبية لإنشاء 4 مفاعلات نووية بقدرة إجمالية 5600 ميجاوات في موقع بركة على الخليج العربي. وهي تشكل حاليًا حوالي 8% من القدرة الكلية في الإمارات. وبدأت الإمارات في إنشاء الهياكل النووية المسؤولة عن البرنامج مع العديد من الهيئات والأفراد الأجنبية المتخصصة. كما إنها بدأت في إنشاء كلية متخصصة في الهندسة النووية بجامعة خليفة في أبوظبي وبدأت في إرسال طلابها ومهندسيها للتدريب في الخارج لتكوين كوادر فنية تستطيع في المستقبل إدارة منشآتها النووية بنفسها. وتتطلع دولة الإمارات في المستقبل لإنشاء عدد آخر من المفاعلات النووية على أن تكون مشاركتها في صناعة هذه المفاعلات أكثر فاعلية بعد كسب الخبرة لكوادرها الفنية الشابة.

وتهدف الإمارات للوصول عام 2050 م، لقدرة كهربية تبلغ 94 جيجاوات من خلال مزيج من الطاقة بنسبه 44% من الطاقة المتجددة و38% من الغاز و12% من الفحم و6% من الطاقة النووية (حاليًا 5.6 جيجاوات).

المملكة العربية السعودية

بدأت المملكة اهتمامها بالعلوم النووية والطاقة المتجددة بإنشاء مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتكنولوجيا في مدينة الرياض عام 1977م، بهدف إجراء البحوث العلمية التطبيقية. وكما ذكر ففي عام 2018م، وضع ولي العهد رئيس مجلس الوزراء صاحب السمو الأمير محمد بن سلمان حجر الأساس لإنشاء أول مفاعل في السعودية في هذه المدينة وهو مفاعل أبحاث منخفض القدرة (LPRR) 30 كيلووات ومتعدد الأغراض السلمية بالتعاون مع الأرجنتين وينتظر أن يبدأ وصول الوقود النووي للمفاعل إلى البلاد قريبًا.

وفي عام 2017م، أنشأت مدينة الملك عبد الله للطاقة الذرية والمتجددة في مدينة الرياض أيضًا وكانت اهتماماتها في مجال مفاعلات القوى الكهربية الكبيرة والمدمجة الصغيرة (SMR) ودورة الوقود النووي وتنظيم الرقابة النووية والإشعاعية وكذا استخدام تقنيات الطاقة المتجددة.

في عام 2018م، أعلن الأمير محمد بن سلمان برنامجه الطموح للتنمية حتى 2030 شاملاً برنامج نووي للمملكة يتضمن إنشاء 16 مفاعل قوى نووية بقدرات عالية (أكثر من 1000 ميجاوات). ورغم اتفاقيات التعاون النووي مع دول وشركات متعددة إلا إنه لم يتم الاتفاق بشكل نهائي على التعاقد لبناء أي مفاعل للكهرباء رغم الاختيار المبدئي لأحد المواقع على الخليج العربي (موقع خور دويحين). وربما في الفترة القليلة القادمة وبعد التقدم في البرامج النووية لدول الجوار خصوصًا الإمارات وإيران ومصر والحماس الواضح لولي العهد نرى طفرة للبرنامج النووي السعودي في مجال المفاعلات النووية.      

الكويت

 كان لديها برنامج نووي وشخصيات عالمية متخصصة في المجال النووي وشكلت عدة لجان وطنية لدراسة جدوى المفاعلات النووية على أراضيها ولكن بعد حادثه فوكوشيما اليابانية عام 2011م، وكذا الانخفاض النسبي في أسعار البترول قررت الحكومة الكويتية عن التراجع عن مشروع إنشاء المفاعلات النووية. وربما سيعاد النظر في هذا القرار قريبًا بعد التقدم في مشاريع المفاعلات النووية في الإمارات والسعودية وإيران.    

قطر

 ليس لقطر حاليًا برامج لإنشاء مفاعلات نووية، ولكن لها مشاريع عديدة مع الوكالة الدولية للطاقة الذرية متعلقة بمجالات البيئة والطب والزراعة وإنشاء معمل المعايرة للأجهزة الإشعاعية بهدف الوقاية من الإشعاعات.         

البحرين

 ليس لديها حاليًا برامج لإنشاء مفاعلات نووية، ولكن لها اتفاقية تعاون وشراكة في المجال النووي والإشعاعي مع عدة دول وكذا مع الوكالة الدولية للطاقة الذرية خاصة في مجال البيئة والطب وإدارة النفايات المشعة.    

عمان

 أعلنت سلطنة عمان بعد حادثة فوكوشيما بـأنها لا تتطلع لبناء مفاعلات نووية، ولكنها وقعت عدة اتفاقيات إطارية مع عدة دول ومع الوكالة الدولية للطاقة الذرية خصوصًا في مجال الأمان الإشعاعي.

ملخص

بدأت عدة دول في مجلس التعاون الخليجي (خاصة دولة الإمارات والمملكة العربية السعودية) في استخدام التطبيقات السلمية للطاقة النووية في المجالات المختلفة خاصة في مجال الصناعة وإنتاج الكهرباء. وربما تتوسع هذه الدول في تطبيقاتها النووية في الصناعة مثل تحلية المياه وإنشاء المشروعات والمدن خاصة في المناطق النائية والصحراوية وتوفير الكهرباء والبخار الساخن للمصانع كثيفة الاستهلاك الكهربي وكذا استخدام النظائر المشعة في الصناعة كالتحكم في سمك الألواح المعدنية وصناعة السبائك وغيرها من التطبيقات. وتهدف هذه الدول إلى مشاركة العالم في إنتاج طاقة نظيفة غير ملوثة للبيئة وكذا لتوفير استخدام الطاقة الأحفورية ذات الانبعاثات الغازية الكربونية الضارة بالبيئة واستخدامها في التطبيقات الأخرى الهامة للمجتمع وكذا توفير اقتصاداتها الهامة للتنمية في دول التعاون الخليجي خاصة بالنسبة للبترول والغاز الطبيعي. وأغلب دول التعاون قد وضعت برامج للتنمية الصناعية وإنتاج الكهرباء باستخدام الطاقة النظيفة ومنها الطاقة النووية بحيث تصل مشاركة الطاقة النظيفة (طاقة متجددة ونووية) إلى 50% من الطاقة الكلية المنتجة.