إن ورود الطاقة النووية في قسم عن مصادر الطاقة الجديدة والمستدامة يمكن أن يبدو مثيراً للجدل لبعض القراء. على أي حال، تعتبر الطاقة النووية اليوم مصدر طاقة رئيسياً مهماً لا ينتج انبعاثات غازات الدفيئة بل يولد الكهرباء في الحقيقة، توفّر الطاقة النووية في بعض البلدان جزءاً كبيراً من توليد الطاقة الكهربائية، وتشكل مثلاً حوالى 80 في المئة من إجمالي إنتاج الطاقة الكهربائية في فرنسا. لقد تم تطوير الطاقة النووية أساساً في خمسينيات القرن الماضي من أجل التطبيقات السلمية للكميات الكبيرة جداً من الطاقة المحررة نتيجة إنشطار الذرات (نواة الذرة أو الانشطار النووي)، وفي عام 2001 شكلت الطاقة النووية 17 في المئة من توليد الطاقة الكهربائية عالمياً. وبدأت أول محطة نووية لتوليد الكهرباء بالتشغيل في روسيا عام 1954، بقدرة عظمى بلغت 5 ميغا واط كهربائية فقط. إن أول محطة نووية على صعيد تجاري كانت محطة كالدر هول (Calder Hall)، التي تم افتتاحها في المملكة المتحدة عام 1956، وهي مُؤلَّفَة من أربع مفاعلات لكل منها قدرة توليد كهربائية عظمى تساوي 50 ميغا واط كهربائية خلال السنوات الأخيرة، ومع تطور الطاقة النووية، بدا أن هذا المصدر سوف يؤمن مصدراً لا ينضب للكهرباء رخيصة الكلفة، وقد تواصلت مسألة الطاقة النووية بشدة في كثير من دول العالم المتطور. بعد التوسع الكبير خلال ستينيات وسبعينيات القرن الماضي، أدى تجاوز حدود الكلفة الكبيرة وحادثتي الطاقة النووية  الخطيرتين في ثمانينيات القرن الماضي إلى حدوث تغيير في التفكير حول سلامة وأمان وكلفة الطاقة النووية، وأدى ذلك بالنتيجة إلى تخفيض مفاجئ في بناء محطات جديدة في معظم أنحاء العالم. إن الإدراك المتنامي بأن استخدام الوقود الأحفوري في توليد الكهرباء يمكن أن يكون مساهماً كبيراً في رفع درجة حرارة الأرض، في السنوات الأخيرة، قد أدى إلى أن يعيد الكثير من البلدان تقييم الدور الذي يمكن للطاقة النووية أن تقوم به في البحث في تخفيض إنتاج غازات الدفيئة. بعد مراجعة أولى لوضع تكنولوجيا الطاقة النووية الحالي سوف نعود إلى هذه المسألة، ومع إدراك الناس وقبولهم للطاقة النووية، في نهاية هذا الفصل.

يتألف عادة اليورانيوم الطبيعي، كما هو موجود في الطبيعة، من حوالى 99.3 في المئة يورانيوم U238 والباقي 0.7 في المئة مكوّن من اليورانيوم النظير القابل للانشطار .U235 يُسخر إنتاج الطاقة النووية الكمية الكبيرة للطاقة الحرارية التي يتم تحريرها خلال تفاعل الانشطار النووي، عندما يمتص اليورانيوم 1235 نيوترون وينقسم إلى نواتج انشطار بعد القذف بسيل من النيوترونات. وإن كمية الطاقة الحرارية المحرّرة من كيلوغرام واحد فقط من اليورانيوم U235 التي تخضع للانشطار تكافئ الطاقة الناتجة من احتراق 2.5 مليون كيلوغرام أو 2500 طن من الفحم الحجري وأحد الأمور الجذابة في الطاقة النووية هي هذه الكثافة العالية جداً للطاقة في الوقود النووي، ما يقلل كثيراً كتلة المواد اللازمة لتوليد الكهرباء. إن اليورانيوم U235 في شكله الطبيعي، غير مستقر فعلاً، وجزء صغير منه يمكن أن يخضع لتفاعل انشطاري تلقائي وينتج من ذلك عدد من نواتج الانشطار وواحد أو أكثر من النيوترونات. والنيوترونات الناتجة تدعى النيوترونات السريعة التي تمر بمعظم اليورانيوم U235 من دون أن يتم امتصاصها، متسببة بتفاعلات انشطارية لاحقة. إذا تم إبطاء هذه النيوترونات السريعة بواسطة مواد أو مادة تسمى «الوسيط» (Moderator)، عندها فقط تصبح قادرة بثبات على قدح معظم اليورانيوم 235 U للخضوع إلى تفاعل الانشطار، مؤدياً ذلك إلى تفاعل متسلسل دائم وإلى إنتاج الحرارة. وإذا وجد الوسيط واستمرت سلسلة التفاعل بعد ذلك يتم إنتاج نيوترونات أكثر، التي يتم امتصاصها ويتم تحرير كمية كبيرة من الحرارة بالانشطار المستمر لليورانيوم 235U، التي يمكن عندها أن تستخدم في توليد البخار.

يوجد العديد من المواد المختلفة التي تعمل بشكل فاعل كوسيط لإبطاء النيوترونات السريعة لتشكيل التفاعل المتسلسل، لكن الأكثر شيوعاً في الاستخدام هي( الماء العادية والغرافيت، والماء الثقيل). سوف يُشرح استخدام هذه المواد بتفصيل أكثر في الفقرات التالية التي تصف الأنواع الرئيسة للمفاعلات النووية التجارية المستخدمة حالياً لإنتاج الطاقة النووية.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

وزارة التعليم العالي تكرم جامعة العميد لحصولها على جائزة المكتبة الأكاديمية المتميزة

جمعية العميد تناقش استعداداتها لانطلاق فعاليات المؤتمر العلمي الرابع لإحياء تراث أمير المؤمنين (عليه السلام)

أكاديمية التطوير الإداري تواصل برنامج الخطة الخمسينية لعدد من ملاكات العتبة العباسية المقدسة

المجمع العلمي يواصل تقديم دورته التطويرية لعدد من الملاكات التربوية في الديوانية

المزيد

الآخبار الصحية

الرياضة وحدها لا تكفي.. كيف يؤثر الجلوس الطويل على الصحة؟

دراسة: بدائل السكر ليست آمنة على الكبد

تفاحة قبل النوم.. عادة بسيطة مفيدة أم خطر على الصحة؟

احذر مشاركتها مع الآخرين.. 3 أدوات شائعة قد تنقل أمراض خطيرة

المزيد

الآخبار التكنلوجية

الهنغاري لاسلو كراسناهوركاي يفوز بجائزة نوبل للآداب 2025

رسميا.. إعلان الفائز بجائزة نوبل للسلام لعام 2025

باحثون: تشات جي بي تي ونماذج الذكاء الاصطناعي يمكن "تسميمها"

عالمان في الأعصاب يرفعان دعوى قضائية ضد شركة آبل

المزيد

مواضيع ذات صلة

مفاعلات الماء الخفيف

أنواع أخرى من المفاعلات

تصاميم مفاعلات متقدمة

انواع المفاعلات النووية

اضطرابات السمت

لماذا طاقات أعلى؟

معجلات الطاقة الفائقة الإرتفاع

التطوير التاريخي للمعجلات

الحقل المغناطيسي وتأثيراته في البلازما والحقول الأخرى

انعطاف صغير عند النجوم

ما الحرارة في الاندماج النووي

التسخين بالحقن بذرات متعادلة