موقع الضبعة النووي … موقع مثالي

بقلم – الدكتور علي عبد النبي:

هناك قيود صارمة يجب أن تتخذ فى تنفيذ مشروع المحطة النووية، ونجدها فى معايير الأمان النووى، هذه المعايير تغطى جميع مراحل المشروع، بداية من اختيار موقع المحطة النووية، وحتى إزالة وتكهين المحطة النووية.

القائمون على تشغيل وصيانة المحطة النووية لتوليد الكهرباء يؤدون أعمالهم بهمة وكفاءة وإتقان، واضعين نصب أعينهم حماية العاملين بالمحطة والناس والبيئة من الآثار الضارة للإشعاع المؤين، والذى قد يتسرب أثناء التشغيل العادى للمحطة أو نتيجة حيود فى التشغيل أو حدوث حادثة.

مع تطبيق معايير الأمان النووى المتطورة والصارمة، والتى تتضمن مبدأ الدفاع فى العمق، أصبح الآن من الصعب حدوث تسرب إشعاعى لأى سبب. وبالتالى، فإن تصميم المحطة النووية لابد وأن يكون على درجة عالية من الجودة، وكذلك عند اختيار موقع المحطة النووية لابد وأن تكون هناك عناية فائقة ودقة متناهية وحذر شديد فى اختياره. وبناء على ذلك، يشكل اختيار الموقع وتوصيفه وتقييمه جزءاً مهماً من مشروع إنشاء المحطة النووية.

تحديد موقع محطة نووية يعتبر من الموضوعات الضخمة، والذى لا يمكن تغطيته فى مقالة واحدة، فهو يحتاج لعديد من المقالات. وفى هذه المقالة لن نتطرق إلى كيفية إجراء الدراسات المختلفة، وكيفية تحليل النتائج واتخاذ القرار. لكن فى هذه المقالة سوف أوضح بشكل عام الموضوع، وسوف أوضح بعض النقاط الحاكمة، وأتمنى أن أكون قد أوصلت لكم معلومة قد تكون غائبة عنكم.

اختيار موقع المحطة النووية ودراسته، من الأمور المهمة جدا والمعقدة، ولكنها فى نفس الوقت هى دراسات ممتعة جدا للإنسان الشغوف بالمعرفة بمشروع المحطة النووية، فهى تعطى فكرة شاملة عن مشروع المحطة النووية وأهميته. فجميع معلومات وبيانات دراسات موقع المحطة النووية تعتبر هامة جدا، وتغطى مراحل مشروع المحطة النووية.

لقد أسعدنى الحظ أن أشارك فى دراسات موقع الزعفرانة على خليج السويس، ودراسات موقع سيدى كرير غرب الإسكندرية، وأن أكون أحد الكوادر التى شاركت فى دراسات موقع الضبعة. شاركت فى هذه الأعمال ضمن مجموعة، رؤسائى وزملائى الجيولوجيين كانوا على مستوى علمى وعملى راقٍ جدا، وهذا سبب حبى للعمل معهم فى دراسات المواقع. لم أتوقف عند هذا الحد، بل وشاركت فى تنفيذ البنية التحتية للموقع منذ لحظة استلامه كموقع بديل لموقع سيدى كرير، وحتى خروجى على المعاش، بمعنى أكثر من 27 سنة.

من أهم الاعتبارات الرئيسية فى تحديد الموقع هو توفر مساحة كافية من الأرض لإقامة المحطة النووية وتكون مطابقة لمعايير الأمان النووى، وكذلك وجود مصدر مياه للتبريد، وهذا المصدر إما أن يكون نهرا أو مياه مفتوحة مثل سواحل البحار والمحيطات، ويفضل سواحل البحار والمحيطات لاعتبارات كثيرة من بينها تقليل التكاليف والمحافظة على النظام البيئى والبيئة.

فى تقييم مدى ملاءمة الموقع، هناك جوانب رئيسية يجب أخذها فى الاعتبار ودراستها بالتفصيل. منها موضوع تأثير الأحداث التى يمكن أن تؤثر على سلامة المحطة وهى من متطلبات الأمان، وهى أحداث خارجية سواء كانت أحداثا طبيعية أو أحداثا صناعية وهى من صنع الإنسان. وهناك عوامل اقتصادية، والتى تحددها تكاليف الإجراءات والحلول الهندسية التى سوف تتخذ للوقاية من بعض المشاكل أو الظواهر الطبيعة بالموقع. وأيضا من المهم أن يكون مكان الموقع فى منطقة تسمح بتنفيذ خطط الطوارئ فى حالة الحوادث. وكذلك الآثار المحتملة لبناء وتشغيل محطة نووية على البيئة الطبيعية والبيولوجية وعلى السمات الاجتماعية والثقافية والاقتصادية، وبذلك فالتأثيرات البيئية مهمة ويجب تقييمها.

فى المراحل المختلفة لاختيار الموقع، تطبق معايير الاختيار. وفى بداية عملية اختيار الموقع، يتم تحديد مناطق الاهتمام Region of Interest، وهى مناطق كبيرة، وداخل هذه المناطق، يتم تحديد المناطق المرشحة Candidate Areas، وداخل المناطق المرشحة وبناء على معايير الاختيار، يتم تحديد المواقع المحتملة Potential Sites، وداخلها يتم تحديد المواقع المرشحة Candidate Sites، وهى مواقع مناسبة للتقييم. ثم تبدأ مراحل اختيار الموقع   Selection stage لتحديد المواقع المفضلة وفقا للمتطلبات التنظيمية المعمول بها لعملية تقييم الموقع. فمن داخل المواقع المرشحة يتم تحديد المواقع المقبولة Acceptable Sites، وهى المواقع التى تفى بمعايير ومتطلبات الملاءمة لإصدار ترخيص الموقع أو إذن قبول الموقع. ومن بين المواقع المقبولة يتم تحديد المواقع المفضلة  Preferred Sites، ويتم ترتيبهم حسب الأفضلية.

الدراسات التى تتم لتقييم المواقع تمر بعدة مراحل، أولاً، مرحلة الاختيار Selection stage، حيث يتم فى هذه المرحلة اختيار واحد أو أكثر من المواقع المرشحة Candidate Sites، بعد البحث فى مناطق كثيرة ودراستها فى المكتب، ويتم رفض المواقع غير المناسبة، وفرز ومقارنة المواقع المتبقية. وتقتصر المعلومات اللازمة لتقييم المواقع فى هذه المرحلة على المعلومات التي يمكن الحصول عليها من الخرائط والتقارير المنشورة والسجلات العامة ومن الجهات والأفراد المطلعين على مكان الموقع المحتمل. ثانياً، مرحلة التوصيف Characterization stage، وتتم على المواقع المفضلة Preferred Site حسب الأولوية، وهى تتضمن عمليات التحقق Verification، والتى يتم فيها التحقق من ملاءمة الموقع لاستضافة محطة للطاقة النووية بشكل رئيسى وفقا للمعايير ؛ وعمليات التأكيد Confirmation، حيث تتم دراسات لتحديد خصائص الموقع اللازمة لأغراض التحليل والتصميم التفصيلى. ثالثا، مرحلة ما قبل تشغيل المحطة Pre-operational stage، حيث تستمر الدراسات لتحسين تقييم خصائص الموقع. تسمح البيانات التى يتم الحصول عليها من الموقع بإجراء تقييم نهائى لنماذج المحاكاة المستخدمة فى التصميم النهائى لأساسات المحطة والبنية الفوقية أيضا. وأخيراً، مرحلة تشغيل المحطة Operational stage، وفيها يتم التأكد من أن الاختلافات التى حدثت فى الخصائص الهندسية للموقع، لم تختلف اختلافا كبيرا خلال عمر تشغيل المحطة.

ولو أننا أردنا أن نوضح بمثال بسيط عن مدى أهمية دراسات الموقع، نقول أن من بين الدراسات المهمة، هناك دراسات لميكانيكا التربة، وهى لمعرفة مواد القشرة الأرضية والمواد الأرضية فى موقع المحطة، بهدف حل المشاكل لتصميم الأعمال الهندسية، ومن بينها أساسات المحطة النووية، فيجب أن تتحمل الطبقات التحتية من التربة أحمال المحطة النووية. طبعا خصائص التربة تختلف من موقع لموقع، وتتدرج التربة من أن يكون الموقع صخريا إلى أن تكون تربة الموقع غير متماسكة. ومن بين فوائد هذه الدراسة أيضا، إمكانية تحديد موقع طبقات المياه الجوفية. التوضيح الشامل لهذا الموضوع وتفاصيله، وكذلك دراسات طبيعة الأرض أو الخصائص الفيزيائية لطبقات الأرض نرجئ استعراضها إلى مقالات أخرى.

ولذلك يعتبر اختيار موقع مناسب لإنشاء محطة نووية من المراحل المهمة فى المشروع، فهناك بيانات ومعلومات من دراسات الموقع هى مدخلات تستخدم فى تصميم بعض أجزاء ومكونات المحطة النووية، كما يعول على هذه الدراسات فى ضمان الحماية الكافية للعاملين فى الموقع، والناس والبيئة من آثار بناء وتشغيل المحطة النووية.

عندما يقع الاختيار على موقع مناسب مثل موقع الضبعة، نجد أن تكاليف إنشاء المحطة النووية تقل. وعندما يكون بالموقع بعض المشاكل أو هناك بعض الظواهر الطبيعية والتى يتطلب حماية المحطة منها، فى هذه الحالة تزيد تكاليف الإنشاء نتيجة الحلول الهندسية التى توضع لتلافى تأثير هذه المشاكل أو هذه الظواهر الطبيعية.

من الناحية الهندسية العملية، نجد أن معظم مشاكل مواقع المحطات النووية يمكن حلها، ولكن يتم ذلك مقابل زيادة التكاليف. لكن هناك بعض الظواهر الطبيعية ليست لها حلول من الناحية الهندسية العملية، مثل البراكين النشطة والخامدة، والفوالق النشطة أو أى مخاطر طبيعية يصعب التغلب عليها.

كما أن هناك بعض الظواهر الطبيعية المدمرة، مثال على ذلك، الزلازل والتى تعتبر أحد المعايير الحاكمة لقبول أو رفض موقع مرشح، ويتم تقييم الوضع الزلزالى للمنطقة بالتفصيل، وتقييم القدرة على توليد الزلازل المحتملة، وتقييم الكثافة الزلزالية العامة المتوقعة فى المنطقة بعناية من خلال النظر فى التاريخ الزلزالى، ومن البيانات التاريخية المسجلة، والجيولوجيا الإقليمية، والتكتونية وأى أدلة أخرى متاحة. وهناك دراسات مستفيضة ودقيقة جدا تتم لتحليل الاستجابة الزلزالية. كما يتم إجراء دراسات جيولوجية وزلزالية وجيوتقنية إقليمية حول الموقع للوصول إلى بارامترات الحركة الأرضية الخاصة بالموقع. وبذلك تلعب الاحتمالات الزلزالية للموقع دوراً رئيسياً، فى اختيار الموقع، ووضع اللمسات الأخيرة على التخطيط الأمثل لمختلف المبانى والمنشآت، وبالتالى، يتم إجراء دراسات زلزالية محددة ومتعمقة فى الموقع للوصول إلى بارامترات الحركة الأرضية لأسس التصميم.

وكذلك من بين الظواهر الطبيعية المدمرة، هناك الأعاصير والعواصف الشديدة ذات الرياح العاتية. وكذلك الفيضانات وهى واحدة من أهم الظواهر الطبيعية التى تحدد اختيار الموقع، فإذا كان الموقع ساحلى، فالمستوى الآمن لموقع المحطة يجب أن يكون أعلى من أعلى حالات المد أو أمواج التسونامى التى حدثت فى المنطقة على مر العصور، ويتم ذلك خلال جمع بيانات تاريخية للموقع فيما يتعلق بالفيضانات.

والفوالق أو الصدوع الأرضية تعتبر أيضا من الظواهر الطبيعية المدمرة، وهى تعتبر أحد المعايير الحاكمة لقبول أو رفض موقع مرشح. والصدع هو أحد التراكيب الجيولوجية التكتونية الأصل وهو عبارة عن كسور وتشققات فى الكتل الصخرية لقشرة الأرضية.  وهناك دراسات مستفيضة ودقيقة تتم لتحديد ما إذا كانت هناك فوالق فى منطقة موقع المحطة من عدمه، وكذلك تحديد مدى خطورة الفالق إن وجد فى المنطقة، واحتمالية أن يصبح نشطا.

وإذا نظرنا إلى الأحداث الخارجية التى هى من صنع الإنسان والتى يمكن أن تؤثر على سلامة المحطة. وبالتالى، يتم جمع وتحليل المعلومات المتعلقة بتكرار وشدة تلك الأحداث المهمة التى يتسبب فيها الإنسان من أجل الموثوقية والدقة والاكتمال. بالإضافة إلى ذلك، لا يسمح بتواجد الصناعات التى تتعامل مع المواد الكيميائية والنفايات السامة، أو خطوط السكك الحديدية، أو مستودعات النقل البرى فى حدود 10 كم من الموقع، لاستبعاد احتمال حدوث أحداث شديدة بسبب ظروف غير متوقعة. ومن بين الأحداث التى هى من صنع الإنسان، نجد من بينها اصطدام الطائرات والانفجارات الكيميائية وتسرب الغازات السامة من المصانع، والبقع الزيتية، وكذلك عمليات التفجير، والتعدين، والحفر لاستخراج المياه. فى هذه المقالة لا أتناول هذه الأحداث وشرحها، فهى تحتاج لعدة مقالات منفصلة.

من وجهة نظر الأمان النووى يعتبر الموقع مقبولا بشكل عام، إذا كانت خصائص الموقع تحقق مطالب محددة، نذكر منها على سبيل المثال لا الحصر الآتى: عندما يمكن تلافى تأثير الظواهر الطبيعية المدمرة بتصميمات أو بحلول هندسية مقبولة عمليا، بالإضافة إلى أن هذه الحلول تكون بتكلفة إضافية معقولة وليست مرتفعة للغاية. وإذا كان بالإمكان عن طريق المعالجات الجيوتقنية تصحيح المخاطر الجيولوجية التى قد تتواجد فى الموقع، مثال، التصدع السطحى، والانهيارات الأرضية، وعمليات التآكل، والهبوط والانهيار الأرضى بسبب تجاويف تحت الأرض، أو أسباب أخرى يتم تحديدها وتقييمها. وإذا كانت خصائص الموقع (الأرصاد الجوية، الهيدرولوجيا، توزيع السكان، إلخ) مطابقة لمعايير الأمان النووى، ولا تتسبب فى حدوث مشاكل أثناء تشغيل المحطة، وفى حالة حدوث حادثة، فهى لا تتسبب فى تفاقم  الحادثة ويكون تأثيرها محدودا للغاية.

وإذا أخذنا مثالا على علاقة خصائص الموقع والتكاليف، نقول أن المحطة النووية لابد أن يتوفر لها كميات كافية من الإمداد المؤكد لمياه التبريد ذات الجودة المقبولة، لتبريد المكثف وتكثيف البخار الخارج من مكثف المفاعل وغيرها من المتطلبات الأخرى المتعلقة بالأمان، فإذا كان موقع المحطة على نهر، فى هذه الحالة سنكون مضطرين لبناء أبراج تبريد للمساعدة فى عمليات التبريد، وبذلك سوف تزداد التكاليف، كما أن هذه الأبراج تسبب ضررا للنظام البيئى والبيئة، ولذلك يفضل أن يكون موقع المحطة ساحليا، ومياهه مفتوحة على بحار ومحيطات، مثل موقع الضبعة. كما يجب ضمان توفر الإمداد بكميات كافية من الماء للحفاظ على المفاعل فى حالة الإغلاق الآمن لمدة لا تقل عن ثلاثين يوما فى جميع الظروف.

أما من ناحية تأثير المحطة على البيئة والسكان، فالمبدأ العام فى تحديد المواقع هو أن تكون المحطة في منطقة ذات كثافة سكانية منخفضة وبعيدة عن التجمعات السكانية الكبيرة، ويساعد ذلك فى ضمان التنفيذ الفعال لتدابير الطوارئ فى حالة وقوع حادثة، والتى يسهل تنفيذها على مجموعة صغيرة من السكان. وتستبعد المواقع الموجودة بالقرب من مراكز كثافات سكانية كبيرة، وكذلك فى حالة صعوبة تطبيق خطط الطوارئ.

وخلال مرحلة تحديد الموقع، يتم قياس الجرعات الإشعاعية المحتملة فى منطقة الموقع بسبب تشغيل المحطة. وكذلك يتم دراسة الخصائص السكانية وتوزيعها في المنطقة، بما فى ذلك البيانات المتعلقة بالمقيمين الدائمين والسكان العابرين والموسميين، والاستخدامات الحالية والمستقبلية لموارد الأراضى والمياه، والماشية والثروة الحيوانية، والمنتجات الزراعية، ومصايد الأسماك. وغيرها من التفاصيل ذات الصلة بما فى ذلك أى خصائص خاصة قد يكون لها تأثير محتمل يتسبب فى تسرب إشعاعى إلى البيئة.

أما بالنسبة لمناطق توزيع السكان حول المحطة فهناك منطقة محظورة، وهى منطقة موقع المحطة، مثل موقع الضبعة. والمنطقة المحظورة (موقع المحطة) محاطة بمنطقة واقية، وهى تختلف من دولة لدولة ومن موقع لموقع. والقيود المفروضة على استخدام الأراضى سارية المفعول داخل المنطقة الواقية، والنمو الطبيعى للسكان مسموح به فى هذه المنطقة. موضوع مناطق توزيع السكان، واستخدام الأراضى والمياه، وتدابير الطوارئ، هى من المواضيع الكبيرة والتى تحتاج لأكثر من مقالة لتوضيح المعايير الدولية، وكذا ما تم تطبيقه وتنفيذه فى بعض مواقع المحطات النووية فى الدول المختلفة.

أما فى مصر، فقد تم مسح ودراسة جميع المواقع المتاحة على ساحل البحر الأبيض المتوسط وساحل البحر الأحمر. وتم اختيار 23 موقعا، وبعد دراسة هذه المواقع، تم تسمية 11 موقعا صالحا لإقامة المحطة النووية المصرية. ثم تمت دراسة مستفيضة لموقع الزعفرانة على خليج السويس، وموقع سيدى كرير غرب الإسكندرية. وعام 1980 بدأ التفكير فى موقع الضبعة بمحافظة مطروح نظراً لأن المد السكانى لمحافظة الإسكندرية بدأ فى الاقتراب من موقع سيدى كرير.

دراسات موقع الضبعة والتى بدأت منذ عام 1981 بواسطة شركة سوفراتوم الفرنسية، استمرت بعد انتهاء الشركة من عملها، وتم تحديث بعض الدراسات بواسطة شركات وطنية، وحتى الآن، أثبتت أن موقع الضبعة من أنسب المواقع على مستوى العالم لإقامة محطة نووية، فهو يلبى وبدرجة امتياز كل الشروط الدولية الخاصة بالأمان النووى، وكذا فهو الأقل من ناحية التكاليف.

الحمد لله فقد تكللت جهود كل من شارك فى دراسات موقع الضبعة بالنجاح، وصدر إذن قبول موقع الضبعة، من هيئة الرقابة النووية والإشعاعية، فى أوائل شهر مارس 2019.

هناك دراسات كثيرة لم أتطرق إليها، من بينها، الدراسات الجوية، والدراسات البحرية، والدراسات الهيدرولوجية، الخ. أتمنى من الله أن يمنحنى الصحة والوقت لاستعراضها فى مقالات أخرى.

أشكركم وإلى أن نلتقى فى مقالة أخرى، لكم منى أجمل وأرق التحيات.