العيون الساهرة: لمنع انتشار الأسلحة النووية (IAEA)من خلال مجموعة من التدابير التقنية أو ’الضمانات‘، تتحقَّق الوكالة من أنَّ الدول تحترم التزاماتها القانونية الدولية باستخدام المواد والتكنولوجيا النووية للأغراض السلمية فقط. ويسمح العمل المستقل الذي تقوم به الوكالة في مجال التحقُّق بأن تضطلعَ بدور لا استغناء عنه في منع انتشار الأسلحة النووية.
فكيف تساهم ضمانات الوكالة الدولية للطاقة الذرية في السلم والأمن الدوليين؟
عيون يقظة
تُجمع أكثر من مليون وحدة من بيانات الضمانات المشفَّرة من خلال ما يربو على 1400 كاميرا مراقبة، و 400 من أجهزة استشعار الإشعاعات وغيرها من أجهزة الاستشعار حول العالم. ويضمن أكثر من 000 23 من الأختام المركّبة في المرافق النووية احتواء المواد والمعدات.
لدى الوكالة من كاميرات ضمن حاويات تُظهرعلامات التلاعب، ومزوَّدة ببطاريات طويلة الأجل يمكن أن توفر الكهرباء اللازمة لفترات ممتدة دون الحاجة إلى طاقة خارجية. وتُصان صحة وسرية بيانات المراقبة المتأتية من نظام المراقبة من الجيل التالي من خلال ثلاث طبقات مختلفة من حماية البيانات التشفيرية وطبقات متعددة من التكنولوجيا المادية والخاملة والنشطة لإظهار علامات التلاعب.
التأكد من الإشعاعات عن بُعد
ويقوم جهاز الرصد المتكامل للوقود بتتبُّع وتعداد الوقود المفرَّغ من قلب المفاعلات التي تعمل بالماء الثقيل المضغوط، ومنها مفاعلات كاندو. وفي مثل هذه الأنواع من المفاعلات لابد من استبدال حُزم الوقود عدة مرات في اليوم الواحد. وتقوم نظم الرصد بتتبُّع هذه الحُزم أثناء تحميلها ونقلها في قلب المفاعل وتفريغها في حوض الوقود المستهلك باستخدام عدد من كاشفات الإشعاعات النيوترونية وأشعة غاما.
رصد قوى مفاعلات البحوث
تُستخدم نظم محددة لرصد قوى مفاعلات البحوث النووية. ويُستخدم جهاز رصد القدرة الهيدرولوجي الحراري المتقدم لرصد مخرجات قوى مفاعلات البحوث من خلال قياس الحرارة وتدفق المياه في دوائر تبريد تلك المفاعلات. وفي حال تجاوزت القوى المحسوبة بناء على عملية الرصد حداً معيناً يقوم المفتش حينها بالاستقصاء لتحديد فيما إذا كان المفاعل يعمل على النحو المعلن. وقد تشير قدرة الخرج الحراري التي تفوق ما هو مُعلن إلى احتمال إنتاج البلوتونيوم، وهو ما يشكل خطر انتشار.
تتبُّع اليورانيوم- 235 في محطات الإثراء
في عام 2015 طوَّرت الوكالة جهازاً لرصد الإثراء إلكترونياً خُصِّص لقياس معدل إثراء اليورانيوم في مرافق الإثراء بالطرد المركزي الغازي. وتقوم مثل هذه المرافق بإثراء اليورانيوم من خلال زيادة نسبة نظائر اليورانيوم- 235 تدريجياً، وهي القادرة على استدامة تفاعل انشطاري متسلسل.
ويقيس الجهاز المذكور خصائص اليورانيوم بشكله الغازي - سادس فلوريد اليورانيوم- المتدفق عبر أنابيب المعالجة من سلسلة الطاردات المركزية التعاقبية في محطة الإثراء.
وتقيس عقدة الاتصال الأساسية، المتمثلة في كاشف أشعة غاما يعتمد على بلورات يوديد الصوديوم، كمية اليورانيوم- 235 في الأنبوب، فيما تمكّن أجهزة استشعار الضغط والحرارة الجهاز من تحديد الكمية الإجمالية لليورانيوم في شكله الغازي. ومن خلال الاثنين، يتمكن الجهاز من حساب وتخزين أو نقل معدل الإثراء في الزمن الحقيقي إلى المقر الرئيسي للوكالة.
وتوضع جميع المكونات في صناديق مختومة متصلة بأنابيب خاصة وجميع هياكلها مختومة.
ويُستخدم طلاء خاص بما يضمن ملاحظة أي محاولة للتلاعب في الجهاز.
ختم موافقة الوكالة
وتستعين الوكالة بالأختام ذات الأغطية المعدنية وذات الاستخدام الواحد منذ أكثر من ثلاثين عاماً، ويتم توزيع قرابة 000 16 من تلك الأختام والتحقق منها سنوياً. ولأغراض تحديد الأختام فإن كل ختم منها مرقّم وله علاماته المميِّزة الفريدة على سطحه الخارجي، ويتم تدوينها قبل إصدار الأختام للمفتشين. وخلال عمليات التفتيش، تُستبدل الأختام وتُعاد إلى المقر الرئيسي للوكالة للتحقق من فاعليتها وصحتها من خلال التأكد من أن العلامات المميِّزة مطابقة للأصلية.
وثمة أنواع أخرى من الأختام يتحقق منها مفتشو الوكالة في الموقع. وعلى سبيل المثال، يشمل ختم "كوبرا" كابلَ ألياف بصرية متعدد النوى أطرافه متضمنة داخل هيكل الختم. وبطريقة عشوائية يتم إحداث قطع في بعض تلك النوى خلال إغلاق الختم لتشكيل أنساق بصرية فريدة. وتُستخدم الكاميرات لتسجيل تلك الأختام الفريدة من خلال وميض ضوء عبر الكابل. وخلال عملية التحقق، تتم مقارنة صور التفتيش بصور التركيب لضمان هوية الختم واستمرار سلامته. ويتم سنوياً نشر نحو 2000 ختم من أختام "كوبرا"، وفي العادة يتم ذلك بالتزامن مع أختام الأغطية المعدنية بما يعزز الموثوقية.
كذلك تستخدم الوكالة الأختام الإلكترونية، مثل نظم الأختام الإلكترونية-الضوئية، التي يمكن فحصها عن بُعد من قِبل المفتشين، وهي متصلة بنُظم المراقبة الفيديوية. وتتألف هذه الأختام من حلقة ألياف بصرية ووحدة إلكترونية، والتي تواصل رصد حالة الحلقة بإرسال نبضات ضوئية عبر الألياف تفصل بين كل نبضة وأخرى منها فترات زمنية قصيرة. ويتم تدوين وقت وتاريخ ومدة أي عملية فتح وإغلاق لحلقة الألياف البصرية وذلك ضمن ذاكرة داخلية مشفَّرة. وتتيح الأختام الإلكترونية النشطة التعاون مع السلطات الوطنية والجهات المشغِّلة الوطنية، إذ يُسمح لتلك السلطات والجهات تثبيت تلك الأختام أو نزعها. وتُسجَّل مثل هذه التعديلات وباستطاعة المفتشين مقارنتها مع الأنشطة المعلنة.
تحت الماء
يتألف جهاز اختبار خصائص الوقود المُشعَّع من كاشف أشعة غاما صغير لكنه حساس، بحجم حجر كريم صغير، ومحوي داخل أنبوب لحمايته، ويد هذا الكاشف في حوض الوقود المستهلك لقياس المواد المخزنة فيه. وهناك كوابل لربطه بجهاز التحليل الذي يبقى إلى جانب حوض الوقود. ويقيس الجهاز كثافة شعاع غاما عند مستويات طاقة متفاوتة. ولكل نظير من كل ذرة انبعاث شعاع غاما مميِّز، ولذلك يمكن استخدام قياس طيف أشعة غاما للتحقُّق من محتوى المفردات الموجودة داخل حوض الوقود المستهلك. وفي حال أزيل الوقود المستهلَك أو استُبدل في الحوض فإن معلومات مقياس الطيف تكشف ذلك للمفتش.
تفقُّد أحواض الوقود المستهلك دون تعرض الأجهزة للبلل
أحد بدائل جهاز اختبار خصائص الوقود المُشعَّع للتحقُّق من الوقود المستهلك هو الجهاز الرقمي الخاص بمشاهدة ظاهرة تشيرينكوف، ويستند هذا الجهاز إلى كاميرا فائقة الحساسية تكشف الضوء فوق البنفسجي. وهذه الكاميرا موصولة بحاسوب يستخدم برمجيات متخصصة لتحليل الصور. وقد طُوِّر هذا الجهاز للوكالة حسب مواصفاتها الخاصة من معدات علم الفلك. ولكن بدلاً من النظر إلى النجوم، تلتقط الكاميرا بعدستها المتخصصة ومستشعرها المتخصص الضوءَ فوق البنفسجي المنبعث من مجمعات الوقود المستهلك، وتكشف أنماط الضوء التفاصيل الرئيسية لخصائص هذه المجمَّعات. ويُستخدم ذلك للتحقُّق من أحواض الوقود المستهلك بما يضمن أن الوقود المستهلَك لم يُحرَّف أو يُستبدل بغير مجمعات الوقود. ومن المهم هنا أن هذا الجهاز لا يُغمر في حوض الوقود، وهو لذلك لا يتلوث بالعناصر المشعة.
Cherenkov radiation - Wikipedia
أيضا يوجد نظام قياس الوقود المشع الكاشف الشوكي (FDET)
كاشفات الإشعاعات
من بين أكثر المعدات شيوعاً في الاستخدام جهاز HM-5 . وهو أحد الأجهزة التجارية التي تمت مواءمتها خصيصاً لتلائم تطبيقات التحقُّق في مجال الضمانات. ويحمل المفتشون هذا الجهاز للكشف عن وجود المواد المشعة. ويُصدر الجهاز صوتا "عاليا قصيرا" في حال تجاوز الإشعاع مستوى معيَّنا، ويحدّد النويدة الباعثة للإشعاع. وباستطاعة هذا الجهاز أيضاً أن يقيس معدل إثراء اليورانيوم.
ويُستخدم جهاز HM-5 ، بفضل تعدُّد استخداماته، في جميع عمليات التفتيش تقريبا التي تضطلع بها الوكالة.
شؤون الإثراء
اليورانيوم المثرى إلى اليورانيوم- 235 ضروري لاستدامة التفاعل المتسلسل النووي. لكن يمكن أيضاً استخدام المواد والتكنولوجيا النووية الموجودة في محطات الإثراء لتصنيع يورانيوم صالح لإنتاج الأسلحة. وفي المرافق التي تقوم بمعالجة و/أو خزن اليورانيوم، يقيس المفتشون وزن اليورانيوم ونسبة إثرائه من أجل حساب الكمية الإجمالية للمادة الإنشطارية.
ويستخدم المفتشون خلية حمل كبيرة، هي نوع من الميزان المعلق، لقياس وزن الاسطوانة من أجل تقدير كمية المواد داخلها، مثل اليورانيوم. وتعمل خلية الحمل ضمن نطاقين من الأحمال، هما ما يصل إلى 5000 كيلوغرام وما يصل إلى 000 20 كيلوغرام.
يستخدم المفتشون في كثير من الأحيان، لأخذ القياسات، كاشفات فائقة التقنية تستخدم قياس طيف أشعة غاما، وهي تقنية لرصد وتقييم أشعة غاما المنبعثة من أي مصدر ما. وعلى سبيل المثال، هناك نظام الجرمانيوم المبرَّد كهربائياً ) ECGS ( الذي هو كاشف مدمج ومحمول فائق الدقة يعتمد على بلورات جرمانيوم نشطة يمكن، عند تبريدها إلى درجة - 140 مئوية، أن تكشف عن أشعة غاما المنبعثة من اليورانيوم. ويمكن استخدام هذا النظام في بيئات غير المختبرات لأنه، خلافاً لكاشفات الجرمانيوم التقليدية، يمكن تبريده باستخدام بطاريات، بدلاً من النيتروجين السائل الذي يصعب التعامل معه ولا يتوافر دائماً.
أخذ العينات البيئية هو اليوم جزء من العمليات النمطية للوكالة. ويتم في ‘الغرفة النظيفة’ في المختبر إعداد جميع أطقم أدوات أخذ العينات البيئية التي تُستخدم لأغراض التفتيش. ولا تُفتح طرود العينات المسحية المختومة إلا في منطقة التفتيش المعيَّنة. ويحتوي طرد العينات على زوجي قفاز مطاطي، و 6 إلى 10 عينات مسحية قطنية، وكذلك على علب تُغلق بزمام منزلق لوضع العينات المسحية. وتوضع هذه المفردات بعدئذ في كيس خارجي مختوم إلى أن تصل إلى الوكالة.
وتؤخذ عينات مسحية عدة مرات من الأسطح في مواقع متنوعة في المرفق النووي أو المرفق المرتبط به.
تعقُّب آثار عناصر البصمات والنظائر
يجري فحص جميع العينات المسحية باستخدام قياس طيف أشعة غاما والأشعة السينية، الذي يستطيع الكشف عن أنواع العناصر والنظائر المشعة الموجودة.
وتُستَخدَم أجهزة قياس الطيف الكتلي لتحديد التركيب النظيري لليورانيوم أوالبلوتونيوم الموجود في العينات المسحية. وهذه طريقة حساسة جدًا لدرجة أنها تستطيع تحديد جُسيم منفرد أصغر من عرض الشعرة بعشر مرات.
تُستَخدم الصور الملتقطة بالسواتل لوضع خطط موقعية من أجل جمع المعلومات عن المباني والهياكل الموجودة في موقع ما. وفي هذه الصورة، يناقش المحلِّلون الخطة الموقعية.
صورة تظهر البيانات المرسلة إلى مقر الوكالة الدولية للطاقة الذرية من أنظمة المراقبة عن بعد في المنشآت النووية
وتعكف الوكالة أيضاً على تقييم فوائد استخدام تكنولوجيا الليزر ثلاثية الأبعاد في أنشطة التحقُّق، لأن بإمكان هذه التكنولوجيا أن ترسم خرائط المباني بسرعة عندما يمر المفتش عبرها حاملاً تلك الأداة في يده. والخرائط ثلاثية الأبعاد المتأتية من ذلك أكثر كفاءة من الصور العادية للتحقُّق من إعلانات الدول عن مرافقها.
مصدر المعلومات منشورات الوكالة الدولية للطاقة الذرية
Makeyev
