تولد الطاقة النووية كهرباءً فعّالة وموثوقة في جميع أنحاء العالم. اليوم، أكثر من 400 مفاعل تجاري يعمل في أكثر من 30 دولة. لكن هل تعرف كيف تعمل الطاقة النووية؟
إشعاع محطة الطاقة النووية لا يولد الكهرباء. إنه يحول الماء إلى بخار، الذي يدير توربينًا، والذي يولد الكهرباء.
الطاقة النووية
الطاقة النووية هي الطاقة التي ينبعثها النواة، جوهر الذرة المكوّن من البروتونات والنيوترونات. يمكن توليد هذا النوع من الطاقة بطريقتين: الانشطار. وهو عندما تنقسم نوى الذرات إلى عدة أجزاء. أو الاندماج، عندما تتحد النوى.
الانشطار النووي هو النوع من الطاقة النووية المستخدم لتوليد الكهرباء في جميع أنحاء العالم اليوم، بينما لا يزال تكنولوجيا الاندماج قيد التطوير. (المصدر: الوكالة الدولية للطاقة الذرية)
الانشطار النووي
الانشطار النووي هو تفاعل ينقسم فيه نواة الذرة إلى نواتين أو نوى أصغر مع انبعاث الطاقة.
عند تعرضه لنيوترون، تنقسم نواة ذرة اليورانيوم-235، على سبيل المثال، إلى نواتين أصغر، مثل نواة الباريوم ونواة الكريبتون، بالإضافة إلى نيوترونين أو ثلاثة نيوترونات. هذه النيوترونات الإضافية ستصطدم بذرات اليورانيوم-235 القريبة، مما يؤدي إلى انقسامها وإنتاج نيوترونات إضافية في تأثير مضاعف، مما ينتج عنه تفاعل سلسلة في جزء من الثانية.
في كل مرة يحدث فيها التفاعل، تُطلق الطاقة على شكل حرارة وإشعاع. في محطة الطاقة النووية، يمكن تحويل الحرارة إلى كهرباء بنفس الطريقة التي تُستخدم فيها حرارة الوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز والنفط لتوليد الكهرباء. (المصدر: الوكالة الدولية للطاقة الذرية)
التخلص من النفايات النووية
اليورانيوم هو معدن يتواجد طبيعياً في الصخور حول العالم. يحتوي اليورانيوم على عدة نظائر طبيعية، وهي أشكال من العنصر تختلف في الكتلة والخصائص الفيزيائية ولكنها تتشارك في الخصائص الكيميائية. يتكون اليورانيوم من نظيرين: اليورانيوم-238 واليورانيوم-235. يشكل اليورانيوم-238 الغالبية العظمى من اليورانيوم العالمي لكنه لا يمكنه إنتاج تفاعل سلسلة انشطاري، بينما يمكن لليورانيوم-235 إنتاج الطاقة عبر الانشطار لكنه يمثل أقل من 1٪ من اليورانيوم العالمي.
لجعل اليورانيوم الطبيعي أكثر احتمالًا للانشطار، يجب زيادة كمية اليورانيوم-235 في عينة معينة من خلال عملية تُعرف باسم تخصيب اليورانيوم. بمجرد تخصيبه، يمكن استخدام اليورانيوم بفعالية كوقود نووي في محطات الطاقة لمدة تتراوح بين ثلاث إلى خمس سنوات قبل أن يصبح مشعًا. يجب التخلص منه وفقًا لإرشادات صارمة لحماية الناس والبيئة. يمكن إعادة تدوير الوقود المستعمل، المعروف أيضًا بالوقود المستهلك، إلى وقود آخر لاستخدامه كوقود جديد في محطات الطاقة النووية. (المصدر: الوكالة الدولية للطاقة الذرية)
النفايات النووية
تولد محطات الطاقة النووية نفايات بمستويات متفاوتة من الإشعاع. يتم التعامل مع هذه النفايات بشكل مختلف حسب مستوى إشعاعها والغرض منها.
الجيل القادم من محطات الطاقة النووية، المعروف أيضًا بالمفاعلات المتقدمة المبتكرة، سيولد نفايات ذرية أقل بكثير من المفاعلات الحالية. من المتوقع أن تكون قيد الإنشاء بحلول عام 2030. (المصدر: الوكالة الدولية للطاقة الذرية)
التغير المناخي والطاقة النووية
الطاقة النووية مصدر طاقة منخفض الكربون لأن محطات الطاقة النووية، على عكس الفحم أو النفط أو الغاز، نادرًا ما تُصدر ثاني أكسيد الكربون. تنتج المفاعلات النووية ما يقرب من ثلث الكهرباء الخالية من الكربون في العالم وتُعد حاسمة لتحقيق أهداف التغير المناخي. (المصدر: الوكالة الدولية للطاقة الذرية)
