انرژی هسته ای

تعریف انرژی هسته ای

نیروی هسته ای استفاده از واکنش های هسته ای است که انرژی هسته ای را برای تولید گرما آزاد می کند که اغلب در توربین های بخار برای تولید برق در یک نیروگاه هسته ای استفاده می شود. قدرت هسته ای را می توان از تقسیم هسته ای، تنزل هسته ای و همجوشی هسته ای بدست آورد. در حال حاضر اکثریت قریب به اتفاق برق هسته ای از طریق تقسیم هسته ای عناصر در مجموعه اکتینیدها از جدول تناوبی تولید می شود. فرایندهای فرسایش هسته ای در کاربردهای طاقچه مانند ژنراتور ترموالکتریک رادیو ایزوتوپ استفاده می شود. احتمال تولید برق از همجوشی هسته ای هنوز در مرحله تحقیق بدون هیچ برنامه تجاری می باشد.

نیروی هسته ای یکی از روش های پیشرو تولید برق کم کربن در تولید الکتریسیته است. از نظر کل انتشار گازهای گلخانه ای در کل مدت تولید انرژی در واحد تولید انرژی، انرژی هسته ای دارای مقادیر انتشاری قابل مقایسه یا کمتر از انرژی های تجدیدپذیر است. از ابتدای تجاری ساختن آن در دهه 1970، انرژی هسته ای، از حدود 1.84 میلیون مرگ و میر ناشی از آلودگی هوا و انتشار حدود 64 میلیارد تن دی اکسید کربن که در نتیجه سوختن سوخت های فسیلی در نیروگاه های حرارتی بوجود می آمد، جلوگیری کرد.

انرژی هسته ای غیرنظامی در سال 2017 به میزان 2488 تراتوات ساعت (TWh) برق تولید کرد که معادل حدود 10 درصد تولید برق جهان است. در آوریل 2018، 449 راكتور شكافت هسته ای در جهان وجود دارد كه ظرفیت برق ترکیبی آن 394 گیگاوات (GW) می باشد. علاوه بر این، 58 راکتور در حال ساخت است و 154 راکتور برنامه ریزی شده، با مجموع ظرفیت به ترتیب 63 گیگاوات و 157 گیگاوات. 

یک بحث اجتماعی درباره انرژی هسته ای وجود دارد. استدلال کنندگان، مانند انجمن جهانی هسته ای و محیط زیست برای انرژی هسته ای، ادعا می کنند که انرژی هسته ای یک منبع انرژی پایدار و امن است که باعث کاهش انتشار کربن می شود. مخالفان، از جمله اتحادیه بین المللی فضای سبز و NIRS، ادعا می کنند که انرژی هسته ای برای مردم و محیط زیست بسیار خطرناک است.

تاریخچه انرژی هسته ای

در سال 1932، فیزیکدان ارنست رادرفورد کشف کرد که زمانی که اتم های لیتیوم توسط پروتون ها از یک شتاب دهنده پروتون شکاف می خورند، مقدار زیادی انرژی بر اساس اصل همبستگی جرم انرژی آزاد می شود.

با این حال، او و سایر پیشگامان فیزیک هسته ای نیلس بور و آلبرت انیشتین معتقد بودند که مهار کردن اتم برای اهداف عملی در هر زمانی در آینده نزدیک بعید است، بعید به نظر می رسد. همان سال، جیمز چادویک، دانشجوی دکترایش، نوترون را کشف کرد که بلافاصله به عنوان یک ابزار بالقوه برای آزمایشات هسته ای به دلیل عدم وجود یک بار الکتریکی به رسمیت شناخته شد. آزمايش با بمباران مواد با نوترون، منجر به کشف راديواكتيوئي القا شده در سال 1934 توسط فوردريک و ايروين جوليت كوري شد كه اين امر باعث ساخت عناصري مانند راديوم با قيمت بسيار پايين نسبت به راديوم طبيعي شد. 

اولین راکتور هسته ای

در ایالات متحده که Fermi و Szilárd هر دو مهاجرت کرده بودند، کشف واکنش های زنجیره ای هسته ای باعث ساخت اولین راکتور ساخت انسان در 2 دسامبر 1942 شد، که به نام شیکاگو Pile-1 شناخته می شد. 

این کار بخشی از پروژه منهتن بود که یک پروژه نظامی مخفی ایالات متحده برای ساخت اورانیوم غنی شده و ساخت راکتورهای بزرگ تولید برای تولید (پروردن) پلوتونیم برای استفاده در اولین سلاح های هسته ای بود. ایالات متحده در ماه جولای 1945 با آزمایش سه گانه، یک بمب اتمی را آزمایش می کند و در نهایت دو نوع از این سلاح ها در بمباران اتمی هیروشیما و ناگازاکی مورد استفاده قرار گرفت. بریتانیا، کانادا و اتحاد جماهیر شوروی تحقیقات و توسعه صنایع هسته ای را در اواخر دهه 1940 و اوایل دهه 1950 انجام دادند. تولید برق توسط یک راکتور هسته ای برای نخستین بار در 20 دسامبر 1951 در ایستگاه تجربی EBR-I نزدیک آرکو، آیداهو تولید شد که در ابتدا حدود 100 کیلووات بود.

آینده این صنعت

از سال 2018، بیش از 150 راکتور هسته ای برای ساخت در نظر گرفته شده است که شامل 50 مورد درحال ساخت می شود. با این حال، در حالی که سرمایه گذاری در ارتقاء کارخانه های زیستی و طول عمر ادامه می یابد، سرمایه گذاری در صنعت هسته ای جدید کاهش می یابد. در سال 2015، آژانس بین المللی انرژی گزارش داد که حادثه فوکوشیما تا اندازه ای تاثیر منفی بر روی انرژی هسته ای داشته است، با این حال چشم انداز انرژی هسته ای در شرایط متوسط و بلند مدت مثبت است که عمده دلیل آن ساخت و سازها در آسیا می باشد.

برای مطالعه مطالب مربوط به انرژی هسته ای زیست آنلاین را دنبال کنید.

«چرنوبیل نه اولین و نه آخرین فاجعه هسته‌ای بود»

یاد قربانیان انفجار نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل در ۳۵ سالگی این حادثه گرامی داشته می‌شود. اوکراین می‌خواهد از محل فاجعه یک جذبه گردشگری بسازد. اما کارشناسان می‌گویند انفجار راکتور چرنوبیل نه اولین و نه آخرین فاجعه بود.

پسا کرونا: تسریع در گذار زیست محیطی و انرژی یا بازگشت به وضع موجود

مرکز پژوهش های مجلس در گزارشی چهار سناریوی ممکن در دوران پسا کرونا و بازیابی اقتصاد جهانی را بررسی کرده است. در این گزارش به وضوح گفته است که به طور قطع نمیتوان آینده بازار نفت را روشن متصور کرد. اولاً،هنوز بحران جهانی بهداشت پایان نیافته است. محتمل ترین فرضیه آن است که همزمان با انتظار برای کشف واکسن ویروس کرونا و در کنار مجموعه ای از پیامدهای ناشی از بیماری کوید- 19و امواج جدیدی از گسترش این بیماری، روند اقتصادی کشورها ادامه یابد.

صندوق سبز اروپا از پروژه های انرژی هسته ای حمایت نخواهد کرد

زیست آنلاین: رهبران اتحادیه اروپا بعد از بررسی قوانینی که اجازه می دهد به برخی از پروژه های سوخت فسیلی مساعدت شود، به چند دسته تقسیم شده اند و با یکدیگر در مورد اینکه از چه پروژه های سوخت فسیلی باید حمایت شود اختلاف نظر دارد.

نگاهی بر رسوبات کارخانه ید گلستان

مدیرکل حفاظت محیط زیست گلستان، در واکنش به انتشار گزارش آلوده بودن رسوبات  کارخانه ید گلستان  گفت:وجود مواد پرتوزا در یک ماده به تنهایی خطرناک نیست و عبور آن از سطح و اندازه مشخص می تواند برای انسان و طبیعت آسیب آفرین باشد. اما کارشناسان هر میزان از این مواد را ممنوع و خطرزا می دانند.

آیا انرژی هسته ای واقعا آنقدر گران است؟

زیست آنلانین: استدلال های ضد و نقیضی درمورد انرژی هسته ای به عنوان منبع برق پاک وجود دارد. اگر بخواهیم هزینه های انتقال انرژی، هزینه های اولیه ساخت نیروگاه و بسیاری از هزینه های زیرساخت کشور را در نظر بگیریم ممکن است انرژی هسته ای فعلا ارزان باشد.
1