مروری براستفاده انرژی هسته‌ای برای تولید برق
استفاده اصلی از انرژی هسته‌ای، تولید انرژی الکتریسته است.
این راهی ساده و کارآمد برای جوشاندن آب
و ایجاد بخار برای راه‌اندازی توربین‌های مولد است.
بدون راکتورهای موجود در نیروگاههای هسته‌ای،
این نیروگاه‌ها شبیه دیگر نیروگاه‌ها زغال‌سنگی و سوختی میشود.
بنابراین انرژی هسته‌ای
بهترین کاربرد برای تولید مقیاس متوسط یا بزرگی
از انرژی الکتریکی به‌طور مداوم است.
سوخت اینگونه ایستگاه‌ها را اوانیوم تشکیل میدهد.
اورانیوم فلزی رادیواکتیو و پرتوزاست که در
سراسر پوسته سخت زمین موجود است.
این فلز حدوداً 500 بار از طلا فراوان‌تر
و به اندازه قوطی حلبی معمولی و عادی است.
اورانیوم اکنون به اندازه‌ای در صخره‌ها و خاک
و زمین وجود دارد که در آب رودخانه‌ها،
دریاها و اقیانوس‌ها موجود است.
ماده ای که به عنوان سوخت
در راکتورهای هسته ای مورد استفاده قرار میگیرد
باید شکاف پذیر باشد یا به طریقی شکاف پذیر شود.
۲۳۵U شکاف پذیر است ولی اکثر هسته های اورانیوم
در سوخت از انواع ۲۳۸U است.
میدانیم که هسته از پروتون (با بار مثبت)
اگر بتوانیم هسته را به طریقی به دو تکه تقسیم کنیم،
تکه ها در اثر نیروی دافعه الکتریکی خیلی سریع از هم فاصله گرفته
و انرژی جنبشی فوق العاده ای پیدا میکنند.
در کنار این تکه ها ذرات دیگری مثل نوترون
و اشعه های گاما و بتا نیز تولید میشود.
انرژی جنبشی تکه ها و انرژی ذرات و پرتوهای بوجود آمده ،
در اثر برهمکنش ذرات با مواد اطراف ،
مثلا در واکنش هسته ای که در طی آن ۲۳۵U به دو تکه تبدیل میشود،
انرژی کلی معادل با ۲۰۰MeV را آزاد میکند.
این مقدار انرژی میتواند حدود ۲۰ میلیارد کیلوگالری گرما
را در ازای هر کیلوگرم سوخت تولید کند.
این مقدار گرما ۲۸۰۰۰۰۰ بار برگتر
از حدود ۷۰۰۰ کیلوگالری گرمایی است
که از سوختن هر کیلوگرم زغال سنگ حاصل میشود.
گرمای حاصل از واکنش هسته ای در
محیط راکتور هسته ای تولید و پرداخته میشود.
بعبارتی در طی مراحلی در راکتور این گرما پس از
مهارشدن انرژی آزاد شده واکنش هسته ای تولید
و پس از خنک سازی کافی با آهنگ مناسبی به خارج منتقل میشود.
گرمای حاصله آبی را که در مرحله خنک سازی بعنوان
خنک کننده بکار میرود را به بخار آب تبدیل میکند.
بخار آب تولید شده ، همانند آنچه در تولید برق از
زغال سنگ ، نفت یا گاز متداول است،
بسوی توربین فرستاده میشود تا با راه اندازی مولد ،
توان الکتریکی مورد نیاز را تولید کند.
در واقع ، راکتور همراه با مولد بخار ،
جانشین دیگ بخار در نیروگاه های معمولی شده است.
انرژی در جهان امروز یک عامل راهبردی است
و اغلب کشورهای جهان به خصوص آنها که به دنبال اعمال اراده
و قدرت خود بر دیگر کشورها میباشند
از همین دریچه به مقوله انرژی می نگرند.
سوخت های فسیلی مانند ذغال سنگ، مقدار قابل توجهی از
انواع آلاینده ها همانند ترکیبات کربن
و گوگرد را وارد محیط زیست میسازند
که برای سلامت انسان زیانبار است.
از سوی دیگر با توجه به افزایش مصرف برق و پایان پذیر بودن
منابع سوخت فسیلی به نظر میرسد
استفاده از انرژی هسته ای بهترین گزینه موجود باشد.
ایران ۳۰ هزار مگاوات نیروگاه دارد و در ده سال آینده،
احتمالاً به۶۰ هزار مگاوات خواهد رسید.
بالا رفتن حجم تولید گازهای گلخانه ای،
هزینه های اجتماعی خاصی را ایجاد میکند که بالطبع باید
جلوی تولید گازهای گلخانه ای را در نیروگاههای فسیلی گرفت،
در حال حاضر روسیه ۸ میلیون بشکه نفت در روز تولید
و حدود ۵ میلیون از آن را صادر میکند.
۳۰ نیروگاه هسته ای دارد
و به سرعت هم به نیروگاههای خود اضافه میکند،
در حالی که اولین کشور در ذخایر گازی است
و جمعیت آن هم تنها کمی بیشتر از دو برابر ماست.