تُعدّ الجمهورية الإسلامية الإيرانية من الدول القليلة في العالم التي نجحت في تحقيق دورة إنتاج وقود نووي كاملة رغم الضغوط الكبيرة من القوى الكبرى. وتم تطوير هذه الدورة، التي تشمل استخراج خام اليورانيوم، وتحويله إلى غاز UF6، التخصيب، بناء مجمع الوقود، إنتاج الأدوية المشعة، إدارة النفايات، بالاعتماد على القدرات المحلية والبنية الأساسية الوطنية.

وسنستعرض في هذا التقرير بالتفصيل مختلف مكونات هذه الدورة والتقدم الذي أحرزته إيران في كل قطاع.

1. استخراج اليورانيوم

تمتلك إيران موارد طبيعية من اليورانيوم تم تحديدها واستخدامها في عدة مناطق من البلاد. ومن بين هذه المناجم:

منجم "ساغند" في يزد: يقع هذا المنجم على عمق يزيد عن 350 مترًا تحت الأرض، وهو من أوائل مشاريع تعدين اليورانيوم في إيران. ويُنقل اليورانيوم من هذا المنجم إلى مصنع "أردكان" حيث يُحوّل إلى كعكة صفراء (U3O8).

منجم "كجين" في بندر عباس: يتميز هذا المنجم بسطحيته الضحلة، وتُجرى عمليات التعدين والمعالجة فيه. ونظرًا لموقعه الجغرافي القريب من المياه الجنوبية، يتمتع هذا المنجم بأهمية لوجستية كبيرة لإيران.

ووفقًا لبعض التقارير، وصلت طاقة تعدين اليورانيوم إلى أكثر من 70 طنًا سنويًا. ويشير الاستثمار في صناعات تعدين اليورانيوم إلى توجه إيران طويل الأمد نحو سلسلة توريد مستقلة لإنتاج الوقود النووي.

2. تحويل المواد الخام إلى غاز سداسي (هكسا) فلوريد اليورانيوم (UF6)

أولاً، يُستخرج خام اليورانيوم من المناجم، ثم يُطحن ويُحوّل إلى مسحوق. ويُغسل مسحوق الخام بحمض الكبريتيك لفصل اليورانيوم عن المواد الأخرى. ويُجفف المحلول الناتج ويُرشّح، للحصول على الكعكة الصفراء.

بعد استخراج الكعكة الصفراء (U3O8) وإنتاجها، يجب تحويل هذه المادة إلى شكل صالح للتخصيب. وتُجرى هذه العملية في منشأة تحويل اليورانيوم (UCF) في أصفهان. وتُعد هذه المنشأة من أكثر المنشآت النووية تطوراً في البلاد، وهي قادرة على تحويل U3O8 إلى UF6 وUF4 وUO2.

تتضمن عملية التحويل خطوات كيميائية معقدة، حيث تُحوّل الكعكة الصفراء أولًا إلى ثاني أكسيد اليورانيوم (UO2)، ثم إلى رباعي فلوريد اليورانيوم (UF4)، وأخيرًا إلى غاز سداسي فلوريد اليورانيوم (UF6). ويُعد هذا الغاز الشكل الوحيد الذي يُمكن استخدامه في أجهزة الطرد المركزي للتخصيب.

تبلغ الطاقة الإنتاجية السنوية لهذا المركز مئات الأطنان من غازي UF6 وUO2. كما نجحت إيران في توطين معدات إنتاج معدن اليورانيوم، والتي تُستخدم في تصميمات الوقود المتقدمة وأبحاث المواد النووية.

بالإضافة إلى التحويل، يُعد مركز UCF القاعدة الرئيسية لتطوير المعرفة والتكنولوجيا في الكيمياء النووية في البلاد. وقد أدت الأبحاث التي أُجريت في هذا المركز إلى تحسين جودة العملية، وتقليل الملوثات، وزيادة الإنتاجية.

3. تخصيب اليورانيوم: تكنولوجيا محلية في ظل العقوبات

تعني عملية تخصيب اليورانيوم زيادة نسبة نظير اليورانيوم-235 في التركيب الطبيعي لليورانيوم؛ نظير قادر على الانشطار النووي. في اليورانيوم الطبيعي، 0.7% فقط من الذرات هي U-235، ويجب زيادة هذه النسبة لاستخدامها في المفاعلات.

أجهزة الطرد المركزي الغازية: جوهر تكنولوجيا التخصيب

اختيرت في إيران، طريقة الطرد المركزي الغازي للتخصيب. في هذه العملية، يدخل غاز UF6 (سداسي فلوريد اليورانيوم) إلى أجهزة الطرد المركزي ذات سرعات دوران عالية جدًا. وتُسبب قوة الطرد المركزي تباعد النظير الأثقل (U-238) إلى الجوانب، وتباعد النظير الأخف (U-235) إلى المركز. وبتكرار هذه العملية في سلسلة من أجهزة الطرد المركزي، يصل تركيز U-235 إلى القيمة المطلوبة.

التطوير المحلي لأجهزة الطرد المركزي؛ من IR-1 إلى IR-9

تمكنت إيران أيضًا من تصميم وإنتاج أنواع متطورة من أجهزة الطرد المركزي في ظل الظروف القاسية للعقوبات،:

IR-1: أول جيل محلي الصنع.

IR-2m وIR-4

IR-6: بسعة تفوق بكثير سعة IR-1، وهو الآن قيد التشغيل في نطنز وفوردو.

IR-8 وIR-9: أجيال عالية الكفاءة قيد التطوير

هذه التطورات دليل واضح على الهندسة العكسية والابتكار الإيراني في تكنولوجيا التخصيب.

مواقع التخصيب الإيرانية؛ من نطنز إلى فوردو

نطنز: قلب التخصيب الإيراني، مع آلاف أجهزة الطرد المركزي العاملة، بما في ذلك قاعات تحت الأرض مقاومة للهجوم.

فوردو: موقع في جبال قم صُمم في الأصل لتخصيب اليورانيوم بنسبة 20%، وهو الآن موطن لأجهزة الطرد المركزي IR-6.

أصفهان وكرج: مواقع تطوير وتجميع وصيانة معدات الطرد المركزي.

4. بناء مجمع وقود نووي: حلقة وصل حيوية نحو استقلال الطاقة

مجمع الوقود هو جزء من الدورة يُحوّل اليورانيوم المخصب إلى كريات ودبابيس وتجميعات وقود أكبر.

تحويل سداسي فلوريد اليورانيوم إلى ثاني أكسيد اليورانيوم (UO2)

قبل تصنيع الكريات، يجب تحويل سادس فلوريد اليورانيوم إلى مسحوق ثاني أكسيد اليورانيوم (UO2). تتطلب هذه الخطوة، التي تُجرى في منشأة أصفهان لتصنيع الوقود النووي، دقة كيميائية عالية نظرًا لأن سادس فلوريد اليورانيوم (UF6) شديد التآكل والتفاعلية.

تصنيع كريات الوقود

يُضغط مسحوق ثاني أكسيد اليورانيوم (UO2) في درجات حرارة عالية ليُصبح كريات سيراميكية متينة. ويجب أن تُلبي هذه الكريات معايير الاكتناز والنقاء والوزن والتحمل الحراري. وقد أصبحت هذه التقنية مطبقة بالكامل في إيران في مصنع أصفهان لتصنيع الوقود (FMP).

تجميع قضبان الوقود وتجميعاته

تُوضع الكريات في أنابيب الزركونيوم وتُشكّل على شكل قضبان طويلة. تُشكّل عشرات القضبان معًا تجميعة وقود. ويتم بعد ذلك شحن هذه التجمعات إلى محطات الطاقة، مثل محطة بوشهر للطاقة أو مفاعل تهران البحثي.

5. إنتاج المستحضرات الصيدلانية المشعة: الاستخدام السلمي للتكنولوجيا النووية

تُعدّ إيران من الدول القليلة في آسيا التي تستخدم اليورانيوم المخصب لإنتاج النظائر المشعة الطبية؛ وهو تطبيق إنساني وحيوي ومثير للإعجاب.

مفاعل طهران البحثي

في هذا المفاعل، تُنتج النظائر المشعة عن طريق تشعيع النيوترونات على أهداف معدنية محددة مثل الموليبدينوم أو اليود. تُستخدم هذه النظائر لتشخيص وعلاج أمراض مثل السرطان. لإنتاج هذه النظائر، تحتاج إيران إلى تخصيب اليورانيوم بنسبة ٢٠٪، وهو ما حققته منذ عام ٢٠١٠ بتصميم وقود محلي لطهران.

إنتاج وتوزيع المستحضرات الصيدلانية المشعة

تُنتج الشركات في إيران ملايين الجرعات من المستحضرات الصيدلانية المشعة سنويًا، وتُرسلها إلى المستشفيات في جميع أنحاء البلاد، كما أن التصدير إلى دول المنطقة مدرج على جدول الأعمال.

النظائر المُنتَجة

من أهم النظائر الطبية المُنتَجة في إيران:

Tc-99m: لتصوير القلب، العظام والكلى

I-131: لعلاج سرطان الغدة الدرقية

Lu-177 وSm-153: لعلاج السرطان

6. إعادة معالجة الوقود المُستهلَك: الخطوة الأخيرة نحو إنهاء الدورة

إن إعادة المعالجة تعني استخلاص مواد قابلة للاستخدام من الوقود المُستهلَك. وفي إيران، لا تزال هذه التقنية قيد التطوير على نطاق محدود.

استعادة البلوتونيوم واليورانيوم-235

لا تزال نسبة من اليورانيوم-235 وكمية صغيرة من البلوتونيوم-239 موجودة في الوقود المُستهلَك لمحطات الطاقة. يوتم فصل هذه العناصر من خلال عمليات كيميائية مُعقَّدة، وهي قابلة لإعادة الاستخدام.

7. إدارة النفايات النووية: المسؤولية العلمية والبيئية

يجب إدارة النفايات المُشعَّة بعناية ووفقًا للمعايير الدولية.

تصنيف النفايات

النفايات منخفضة المستوى الإشعاعي (LLW): الفلاتر، القفازات، والمواد الاستهلاكية

النفايات متوسطة المستوى الإشعاعي (ILW): الراتنجات، ومكونات المفاعل

النفايات عالية المستوى الإشعاعي (HLW): وقود المفاعل المستهلك

الدفن والتخزين الآمن

في إيران، تُدفن النفايات مؤقتًا ودائمًا في مراكز خاصة في الجمهورية الإسلامية الإيرانية، وفقًا لمعايير وكالة الطاقة الذرية. ومن بين الإجراءات المتخذة خزانات فولاذية وخرسانية، الدفن في طبقات جيولوجية مستقرة، والتسجيل والمراقبة الدائمة.

أهمية تحقيق دورة وقود نووي كاملة واستقرار تكنولوجيا التخصيب

يُعد تحقيق دورة وقود نووي كاملة، بدءًا من تعدين اليورانيوم إلى إنتاج الوقود المخصب، وتصنيع الأدوية المشعة، وحتى إعادة المعالجة، دليلًا قاطعًا على نضج التكنولوجيا النووية في أي بلد. ولا يدل هذا على القدرات العلمية والهندسية العالية فحسب، بل يضمن أيضًا الأمن الاستراتيجي واستدامة التكنولوجيا النووية.

عندما يحقق بلد ما هذه الدورة الكاملة، فإنه لم يعد يعتمد على استيراد الوقود أو التقنيات الحساسة، ويمكنه تحقيق الاكتفاء الذاتي في جميع مراحل الإنتاج. وهذا الأمر يقلل بشكل كبير من المخاطر ونقاط الضعف الناجمة عن العقوبات والضغوط السياسية، أو حتى الهجمات العسكرية المحتملة.

أثبتت التجربة العالمية أن تكنولوجيا التخصيب النووية لا يمكن تدميرها بسهولة؛ لأن معداتها ومعرفتها التقنية متناثرة في مراكز متعددة ومتمركزة بمرور الوقت. وبالتالي، فإن الدولة التي تحقق استقرار دورة الوقود النووي الكاملة تصبح في الواقع قوة تكنولوجية مستقلة لا يمكن إيقافها عن مسار التقدم العلمي والطاقة النووية السلمية بأي ضغط خارجي أو حتى تهديد عسكري.

لقد تمكنت الجمهورية الإسلامية الإيرانية عبر التطوير الناجح لجميع مراحل هذه الدورة، بدءا من استخراج اليورانيوم إلى إنتاج الوقود والأدوية المشعة، من ترسيخ مكانتها كواحدة من الدول القليلة التي تمتلك تكنولوجيا نووية كاملة.

ويُعد هذا الإنجاز العظيم رمزًا للقوة العلمية والاستقلال التكنولوجي، مما خلق مستقبلًا مشرقًا للتنمية المستدامة للطاقة والطب النووي في إيران.